[0035] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部
分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出
创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0036] 结合附图,对本发明作进一步地说明:
[0037] 实施例一:结合附图1、图2和图3,一种液压式并联驱动闸门,包括闸门1、驱动液压组件2和河底阶梯结构3;所述河底阶梯结构3的长度方向与河道拦截方向一致;所述驱动液
压组件2的一端与所述河底阶梯结构3连接,另一端与所述闸门1连接;所述驱动液压组件2
中的两组液压缸的伸缩量的耦合带动所述闸门1的门叶11移动与转动来实现所述门叶11位
置与姿态变化,达到对河水的拦截和排泄,结构简单紧凑,设计合理,方便实用。
[0038] 还设有球墩4,所述球墩4与阶梯过渡面32间距设置形成所述门叶11下部的抵接支撑放置空间;以此实现对所述门叶11的卡接限位。
[0039] 所述门叶11两端侧边均设有止水橡胶5,所述门叶11的两侧止水橡胶5与相邻的门叶11侧面的止水橡胶5或者河堤6紧密接触,止水效果好。
[0040] 所述闸门1包括一个或多个门叶11,多个所述门叶11并排紧密阵列布置,且两端的门叶11分别与河堤6抵接;每个门叶11的运动均通过驱动液压组件2的液压缸伸缩量的耦合
控制,从而实现多个门叶的独立或联合控制。
[0041] 所述河底阶梯结构3为单层阶梯;所述河底阶梯结构3的截面为沿上游向下游的水流方向的单层台阶下降结构;所述河底阶梯结构3包括阶梯顶面31、阶梯过渡面32和河底止
水界面33;所述阶梯顶面31的外端部与所述阶梯过渡面32的顶端连接,所述阶梯过渡面32
的底端与所述河底止水界面33连接。
[0042] 所述阶梯过渡面32为斜坡结构,且斜坡面与竖直面的夹角a为10°~30°之间;所述阶梯过渡面32斜坡面还设有止水橡胶5,止水效果更好。
[0043] 所述球墩4的顶部为球体结构,所述球墩4的底部以圆柱形钢柱作为支撑;且所述门叶11下部后侧面上设有所述球墩4的相对应设置的限位移动滑槽111;通过在门叶11上设
置开口凹槽结构的限位移动滑槽111,使球墩4在所述门叶11的限位移动滑槽111内限位移
动,以此实现球墩4对所述闸门1的支撑抵接,大大减小了驱动液压组件受到的冲击力。
[0044] 结合附图4,所述驱动液压组件2包括多个并联安装的液压缸;多个液压缸的一端与所述河底阶梯结构3的河底止水界面33转动连接,另一端分别与所述门叶11高度方向的
不同支点转动连接,具体为:通过在门叶11的一侧面设置液压缸A21、液压缸B22、液压缸C23
和液压缸D24,且所述液压缸A21、液压缸B22、液压缸C23和液压缸D24均通过铰链211与所述
河底止水界面33铰接;通过液压动力泵站和电气控制系统控制两组并联液压缸A21、D24和
B22、C23的伸缩长度来实现所述闸门1的开启泄水和闭合拦截。
[0045] 实施例二,结合附图5和图6,本实施例与实施例一不同的是:
[0046] 在本实施例中通过多个所述门叶11侧边紧密贴合连接形成一个完整的闸门1结构;所述门叶11的侧边设有沿门叶11高度方向的阶梯状卡槽,且所述阶梯状卡槽内还设有
侧止水橡胶5;通过相邻的门叶11之间的阶梯状卡槽紧密贴合实现相邻门叶11卡接,并通过
侧止水橡胶5实现相邻门叶11紧密贴合部分的有效隔水;通过多个门叶11并排配合使用,根
据用户需求启动相应的液压控制系统,特别是对于大跨度的河道,可以开启任意数量门叶
11来调整蓄水流,不会对通航造成阻碍,设置方便合理。
[0047] 对于每个门叶而言,在拦截河流时,球墩和液压缸对闸门起到主要支撑抵接的作用;对整个闸门的开启,可以通过先开启门叶b和c,再将门叶a打开,则将整个闸门开启;在
闸门底部设有一定高度的阶梯,在阶梯相对下游部分每个门叶11设有三个球墩,球墩和阶
梯相距比闸门宽度大一些,能够使闸门以阶梯为支点倾斜一定的角度。
[0048] 当门叶倾斜拦截河流时,门叶的底部和河底的阶梯相接触,倾斜至依靠在球墩上,门叶上部由液压缸进行支撑,进行拦截河流。通过液压缸A、D与B、C伸缩量的控制,使门叶抬
起至一定高度后,门叶再旋转一定的角度,可实现门叶上、下同时泄水;门叶继续移动、旋转
到与河底止水界面最靠近位置,若门叶距水面的距离能够满足相应船只的通行,则此时闸
门对于河道的通航将不造成阻碍,同时对河道的鱼儿也没有阻碍作用,不会对生态造成影
响。
[0049] 实施例三,结合附图7,本实施例与实施例一、二不同的是:液压缸交叉安装,如:液压缸A21、液压缸D24与门叶11的铰接安装位置位于门叶11的中下方,液压缸B22、液压缸C23
与门叶11的铰接安装位置位于门叶11的中上方,且所述液压缸A21、液压缸B22、液压缸C23
和液压缸D24均通过铰链211与所述河底止水界面33铰接。
[0050] 在并联液压缸A、D和B、C联合伸缩控制门叶11向下游运动,门叶移动、转动直到闸门与河底止水界面接近位置时,即闸门贴近河底无法继续下移,锁定液压缸,则可实现最大
开启泄水。若门叶距水面的距离能够满足相应船只的通行,则此时闸门对于河道的通航将
不会造成阻碍,对河道的鱼儿也没有阻碍作用,不会对生态造成影响。
[0051] 实施例四,结合附图8和图9,本实施例与实施例一不同的是:还设有弹板结构7;所述弹板结构7设置在所述阶梯过渡面32的上部,并沿所述阶梯顶面31的端部向下倾斜延伸,
用于避免阶梯顶面31上的泥沙或杂物8直接落入所述球墩4与所述阶梯过渡面32形成所述
门叶11的底部放置支撑空间;
[0052] 所述弹板结构7包括端板71和弹性元件72;所述端板71与所述阶梯顶面31的端部边角转动连接,所述弹性元件72设置在所述端板71和阶梯过渡面32之间;
[0053] 所述弹性元件72为弹簧,所述弹簧的两端分别与所述端板71下底面和阶梯过渡面32连接,实现所述弹簧分别以所述端板71和阶梯过渡面32为弹簧座;以此实现当门未卡入
所述球墩4与所述阶梯过渡面32形成所述门叶11的底部放置支撑空间内时,弹板沿着所述
阶梯顶面31倾斜向下设置,由于河水的射流作用,阶梯顶面31的泥沙或杂物8等杂物通过水
流沿着端板71被带走;当门叶11需要卡入所述球墩4与所述阶梯过渡面32形成所述门叶11
的底部放置支撑空间内时,门叶11下移并与向下推动端板71,由于弹簧的弹力作用使端板
71下移,从而实现门叶11与端板71紧密接触;且当门叶11上移时,由于弹簧的弹力作用使端
板71自动上移,以此实现所述球墩4与所述阶梯过渡面32形成所述门叶11的底部放置支撑
空间,且可以很好地排放河底泥沙和杂物,同时对闸门的关闭的影响较小。
[0054] 本发明在蓄水状态时,闸门底部与河底阶梯过渡面相贴合并与河底的球墩抵接限位,门叶上的侧边止水橡胶与相邻门叶的侧边止水橡胶紧密接触,闸门底部和河底阶梯过
渡面上的止水橡胶紧密接触,液压动力泵站和电气控制系统锁定工作,系统泄压不发生作
用,此时通过电气控制系统锁定液压缸。
[0055] 本发明闸门在关闭后,需要打开泄水时有:①当需要打开闸门下部进行泄水时,通过电气控制系统控制液压缸的伸缩来调控液压缸,先将门叶底部脱离河底阶梯过渡面,并
根据需要的泄水量来控制门叶与河底阶梯过渡面的距离;
[0056] ②当上游水位如果足够,使得从闸门上方泄水时,则通过液压动力泵站和电气控制系统来控制闸门的门叶向下游旋转移动至一定角度,在旋转时控制闸门底部与河底阶梯
过渡面接触,球墩和门叶紧密接触,此时河水会从闸门上方排泄;
[0057] ③当需要打开闸门进行上、下泄水时,由控制系统控制液压缸的伸缩来控制闸门的运行轨迹,控制液压缸A、D与B、C的伸缩量耦合形成门叶所需要的运动轨迹与姿态,先将
门叶在蓄水状态时向上抬起,门叶在脱离止水橡胶时下部开始泄水,在门叶抬起至一定高
度后,使门叶沿着一定运动轨迹运动到预期的位置;当河水水位较高时,有两种控制可使得
门叶上、下同时泄水,一种是使门叶向上游方向倾斜至一定的角度,从而实现闸门上、下同
时泄水,另一种是使门叶向下游方向旋转移动,当门叶旋转移动到一定的位置可实现上、下
同时泄水;
[0058] 本发明的闸门在打开后,关闭闸门时,针对于开启闸门的方法①,仅需通过控制系统控制门叶沿着运动轨迹放入河底阶梯过渡面与球墩之间的凹槽内且与河底阶梯过渡面
上的止水橡胶紧密接触,从而实现闸门的关闭蓄水;针对于开启闸门的方法②,通过控制系
统控制门叶沿着门叶的运动轨迹旋转移动到河底阶梯过渡面与球墩之间的凹槽内且与河
底阶梯过渡面上的止水橡胶紧密接触,从而实现闸门的关闭蓄水;针对于开启闸门的方法
③,通过控制系统控制液压缸A、D与B、C伸缩量,耦合形成门叶回到河底阶梯过渡面与球墩
之间的凹槽内且与河底阶梯过渡面上的止水橡胶紧密接触的运动轨迹,沿着该运动轨迹运
动至与河底过渡面紧密接触,即可使得闸门的关闭蓄水。
[0059] 本发明具体在使用的时候,当需要打开闸门下部进行泄水时,启动液压动力泵站和电气控制系统,通过液压缸A、B、C、D之间的配合运动,通过液压缸A和液压缸D伸长,液压
缸B和液压缸C也会随着闸门的竖立而伸长,继续将液压缸A和液压缸D伸长,液压缸B和液压
缸C随着继续伸长,将闸门向上抬升,从而实现河水从闸门的底部泄出,并控制闸门底部的
泄水速度,再将液压油缸锁住,保持能够持续泄水;
[0060] 当需要打开闸门进行上、下泄水时,通过液压缸A、B、C、D之间的配合运动将闸门抬起,闸门竖直站立后,将液压缸A和液压缸D锁定,液压缸B和液压缸C伸长;则闸门朝着下游
方向旋转,能够使河水从闸门底部泄水,且上游水位较高的情况下,闸门旋转一定的角度,
以此实现闸门上、下同时泄水;
[0061] 需要关闭闸门进行蓄水时,解除油缸活塞锁紧,利用启动电气控制系统和液压动力泵站,控制油缸之间的配合运动,从而实现闸门慢慢回位、关闭,蓄水,然后锁定液压动力
泵和电气控制系统,闸门正常蓄水。
[0062] 实施例五,结合附图10和图11,本实施例与实施例一不同的是:还设有辅助支撑机构9,所述辅助支撑机构9包括上螺杆91、双向螺纹套筒92和下螺杆93;所述上螺杆91和下螺
杆93的一端分别与所述双向螺纹套筒92的两端螺纹连接成一杆状结构;所述上螺杆91的另
一端与所述门叶11铰接;所述下螺杆93的另一端与河底安装凹坑10卡接限位,更好地实现
闸门的关闭,开始蓄水,结构更加稳定可靠;本方案通过设置辅助支撑机构解决了当液压系
统泄压后,一定时间特别是较长时间后,液压缸内泄漏造成活塞逐渐移动下降的情况,而不
能稳定控制位置和功能的问题。
[0063] 在实施例五中,所述上螺杆91和下螺杆93的螺纹端为不同旋向螺纹设置,通过与所述旋转双向螺纹套筒92的两端螺纹连接,使用时操作人员只需要朝一个方向旋转,可实
现所述上螺杆91和下螺杆92的快速接近和远离,从而实现所述辅助支撑机构9的快速伸缩,
调节方便快捷,且采用纯机械的结构,结构简单实用,更加可靠,同时可有效避免当闸门落
到河底进行蓄水时液压系统的泄压产生的不稳定状况,设置更加合理;多个所述安装凹坑
10分别阵列设置在河底止水界面33上,便于更好对辅助支撑机构9的设置进行调整;本实施
例中至少设置两个辅助支撑机构9,所述辅助支撑机构9分别设置在所述门叶11的两侧边,
来实现对所述门叶11的有效支撑。
[0064] 作为优选的方案,在实施例五中,与上述河道通流控制方法不同的是:所述蓄水步骤包括通过液压动力泵站和电气控制系统控制液压缸伸缩使门叶沿着原运动轨迹放入河
底阶梯过渡面与球墩之间的卡槽结构内,以此实现闸门与河底阶梯过渡面相贴合并与河底
的球墩抵接限位,闸门整体的两侧止水橡胶分别与河堤的止水界面紧密接触,所述门叶与
河底阶梯过渡面上的止水橡胶紧密接触,通过液压动力泵站和电气控制系统锁定液压缸,
门叶(没有辅助支撑机构的)通过两液压缸控制带动门叶运动进入卡槽空间后,再精确控制
其位姿直到把位置靠前的液压缸的活塞缩到缸底,此时可顶住门叶,形成较稳定支撑,当液
压系统泄压后,能在较长时间内实现闸门关闭,蓄水;门叶的重量和河水的压力,依靠河底
阶梯球柱、阶梯斜面和前面的液压缸可以稳定支撑,这样储存水后可以不再需要液压动力;
当需要较高水位蓄水或水流波动冲击等情况时,可以采用辅助支撑机构辅助支撑。此方案
避免了液压缸内泄漏造成逐渐移动下降,实现了稳定控制门叶的位置和功能,解决了长期
蓄水液压缸下降带来的问题。
[0065] 综上,与现有闸门相比,本发明是用液压缸构建并联机构的闸门,通过控制液压缸的联动来调节闸门的启闭;且具有多个自由度,对于调节河水流量的控制更加有效方便,并
能避免泥沙杂物堵塞问题,有多种开启闸门的方式控制河水不同位置排泄,对于通航河道,
可实现对通航不造成阻碍;对于河道中鱼儿游动不造成阻碍,不会对生态产生影响。对于本
发明的拦截方式主要有两种,一种是闸门竖直站立对河水进行拦截,另一种是调整闸门与
河道的倾斜角,可以进一步控制上游的水位的稳定,同时也可以保证上游通航的顺畅。调整
闸门与河道的倾斜角主要通过河道中的球墩,球礅在门叶的凹槽内,进行调整门叶底部和
河底阶梯结构竖直面的接触位置,两者之间相互联合调整倾斜角,从而可以变向控制上游
的最高水位。在控制稳定的水位或排泄量时液压缸锁死后,液压系统可以停止工作,具有节
能的优点。
[0066] 需要说明的是,本发明还包括闸门液压动力泵站和电气控制系统的采集输入模块和处理模块,由于其均为现有较为常见的技术,此处不再详述;且文中所述的门叶门叶为闸
门的面板的梁格结构。
[0067] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0068] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0069] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0070] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
[0071] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。