前傾式取水閘門的制作方法
【專利說明】前傾式取水閘門
[0001]一、所屬領域:
[0002]本發(fā)明涉及一種前傾式取水閘門。
二、【背景技術】
[0003]水閘作為目前最廣泛使用的取水建筑物，已經(jīng)得到了充分的使用，它是最主要的調控水流的建筑物，是任何建筑物無法替代的重要水利設施，在水利工程中發(fā)揮著巨大的作用！水閘的類型多種多樣，按構造特征可分為梁式閘門、平面閘門、弧形閘門、扇形閘門等，各種閘門由于結構上的差異，都有各自不同的特點。當前水閘的建設，正向形式多樣化、結構輕型化、施工裝配化、操作自動化和遠動化方向發(fā)展。進(弓I )水閘作為建在河道、水庫或湖泊的岸邊，用來控制引水流量，以滿足灌溉、發(fā)電或供水需要的閘門，用于控制入渠流量大小，實踐當中應用更為廣泛。一般進水閘都修建在渠道的渠首位置，所以這種水閘又被叫做渠首閘。當從天然河道直接取水時，為保證能引進需要的流量和盡量減少泥沙進入引水渠道，防止推移質泥沙被挾帶入渠，在滿足正常引水要求的前提下，通常在進水閘前常設沖沙閘和導沙坎，進水閘底檻高程應比河底高程、沖沙閘底檻高程高一些，即使這樣也常常引入大量泥沙。再者，目前基本上所有的引水閘大都采用垂直啟閉式閘門，致使操縱力較大；引水時一般是向上提升，水從閘門底部與閘墩之間的過水斷面中流向下游，引入的水是水源深層部位的水，若水中泥沙含量較大，引入的泥沙含量最高，不利于使用。同時，水溫最低，非常不適合灌區(qū)引水、及其他部門的引水要求。
三、
【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上以問題，本發(fā)明提供了一種前傾式取水閘門，可使閘門引水時只引取水源表層的水，其泥沙含量最小，水溫最高，最適宜作物生長需要，適宜各用戶的用水需要。
[0005]一種前傾式取水閘門，包括閘室、機架橋、閘門、啟閉裝置(減振裝置)、止水、軸承(或絞)和門軸，如圖1、2所示。
[0006]所述的前傾式取水閘門，是由連接為一體的閘門面板及縱隔板、橫隔板構成，縱隔板、橫隔板相互垂直安裝在閘門面板一側；由于縱隔板和橫隔板的作用，使閘門的強度及剛度增大，增加了閘門的穩(wěn)定性，縱隔板和橫隔板朝向在閘門上游一側，即迎水面；閘門面板設置在閘門下游一側，這樣，當閘門工作時，在外力作用下閘門前傾，使閘門繞著門軸沿逆時針方向轉動，控制閘門門頂與上游水位之間的垂直高差，保證一定的過流水頭(即堰上水頭)，使水在閘門面板上面流出，目的是在水流流過閘門時，減小流動阻力；所述的閘室由閘墩和閘底板構成，閘墩對稱地垂直布置在閘底板的兩側，閘墩和閘底板澆筑成一個整體；所述前傾式取水閘門通過門軸固定在閘墩上，門軸設置在前傾式取水閘門的最下端，前傾式取水閘門可以繞著門軸向前(沿著逆時針方向轉動)轉動；所述門軸通過軸承(或鉸)固定在兩側的閘墩內；所述啟閉裝置(又可作為減振裝置，該裝置有兩個作用:第一是啟閉閘門，第二是減輕閘門運行過程中的振動。)，由閘門絞、絞支螺母、螺桿、絞支螺母支架等組成；前傾式取水閘門上部中間位置安裝有閘門絞，閘門絞與螺桿連接，螺桿通過絞支螺母與絞支螺母支架連接；所述絞支螺母支架固定在機架橋上；所述機架橋，兩端分別固定在兩側閘墩上端，機架橋下端與閘門之間留有足夠大的空間，使閘門工作過程中螺桿能自由的運行，而不與機架橋有任何接觸，機架橋兼做工作橋、行走交通道；當開啟啟閉裝置時，使絞支螺母旋轉，則可以使螺桿產(chǎn)生在螺桿軸線方向上的運動，從而可以使閘門產(chǎn)生前傾(沿圖中逆時針方向轉動)或后傾(沿圖中順時針方向轉動)運動，以調節(jié)閘門門頂與上游水位之間的垂直高差，保證過流水頭(即堰上水頭)的大小，確保過閘流量的大??；同時，啟閉裝置還可以兼作閘門減振裝置，防止水在流動時，使閘門發(fā)生較強振動。
[0007]本發(fā)明工作時，當上游來水量變化后，會使閘前水位發(fā)生改變，開啟啟閉裝置，可在外力(即用于操縱鉸支螺母轉動的動力，可使用電動機，也可使用內燃機，或者采用人工的方式)作用下，操控絞支螺母旋轉，使螺桿產(chǎn)生上下運動，從而可以使閘門產(chǎn)生前傾或后起運動，使閘門的頂部產(chǎn)生上升或下降運動，來調節(jié)閘門門頂與上游水位之間的垂直高差，保證即堰上水頭的大小，完成定量取水，由于閘門面板不滲水，起到了擋水的作用，所以，水源的水只能通過閘門頂上面的過水通道流向下游，這樣閘門就起到了攔沙坎的作用，實現(xiàn)引水時泥沙引入量最少的目的，同時，引取的水也是水源表層的水，水溫比低層的水溫高，更容易滿足灌溉及其他用戶對用水的需要，如對于灌溉工程，引取的水水溫較高，更有利于作物生長。
[0008]上游水量一定時，其水位為一定值，通過啟閉裝置，使閘門前傾或后起，使閘門頂部保持一定高度，可以保持閘門門頂與上游水位之間的垂直高差(即堰上水頭)穩(wěn)定，使閘門引水量穩(wěn)定，這樣就實現(xiàn)了引取表層高溫的清水的目的，更方便用戶使用。
[0009]如果上游來水量增大，閘前水位升高到一定高度時，可根據(jù)引水量大小的需要，通過鉸支螺母的旋轉使閘門后起，閘門六頂升高，還是使閘門頂部一直保持與水源水面一定的高差，以滿足引水需要；如果水源水位再升高，則繼續(xù)提升閘門，以達到設計標高滿足引水需要為準；閘門可達到的最大高度，可根據(jù)當?shù)厮磥硭疇顩r確定；
[0010]如果引水過程中，上游來水量減小，水位下降，則可根據(jù)引水需要，通過啟閉裝置，帶動絞支螺母轉動，使旋閘門前傾，降低閘門頂高度，以滿足引水的需要為依據(jù)。所以，可以根據(jù)閘門上游來水情況，以調節(jié)閘門頂部高度，保證一定的堰上水頭，滿足引水需要。由于啟閉裝置通過螺桿將閘門與鉸支螺母連接，這樣大大減輕了閘門在工作過程中可能產(chǎn)生的振動，所以，啟閉裝置，即可以操控閘門，又可以減輕閘門的振動，防止閘門取水時發(fā)生較強振動而使閘門的使用更加安全。
[0011]如果引水完畢，則可通過絞支螺母的轉動，使閘門后起，直至完全關閉，達到圖2中實線所示的閘門位置，起到斷水作用，由于在閘門周邊均設置有止水，可以防止漏水現(xiàn)象的產(chǎn)生，滿足蓄水的要求。
[0012]為保證有足夠大的引水量，同時，盡量減少泥沙的引入，閘底板高程要合理設計，可使閘底板高程稍高于河床高程。
四、【附圖說明】
[0013]圖1前傾式閘門結構圖
[0014]圖2是沿圖1中1-1向的剖面圖
[0015]圖中:1-閘墩；2-機架橋；3-閘門面板；4-閘門絞；5-絞支螺母；6~螺桿-J-絞支螺母支架；8_橫隔板；9_縱隔板；10_止水；11_閘底板；12_軸承(或絞)；13_門軸
五、【具體實施方式】
[0016]閘墩、閘底板為混凝土結構、或鋼筋混凝土結構、或漿砌石結構等，視上游水深大小而定；兩側閘墩與閘底板現(xiàn)場澆筑，并澆筑成一個完整的整體結構，以增加其穩(wěn)定性；在設計狀況下，閘墩墩頂高程應大于上游水位一定高度，以保證安全運行為依據(jù)；閘門采用鋼材或合金等材料，應具有足夠的剛性和強度，做好防銹處理，閘門面板迎水面設置有縱向隔板和橫向隔板，用以增加閘門的強度和剛性。
[0017]在閘門與閘墩之間、與閘底板之間均設置有止水，以防止閘門產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。
[0018]閘門的啟閉采用螺桿式啟閉設備，以滿足對閘門的操控。
[0019]前傾式取水閘門，具有以下優(yōu)點:
[0020](I)閘門引水時只引取水源表層的水，解決了目前廣泛使用的提升式閘門只能引取水源底層水的問題，引出的水泥沙含量小，水溫較高，適宜灌溉及其他供水需要，適宜作物生長需要。
[0021](2)能準確定量取水。通過螺旋裝置的控制，可保證閘門頂?shù)剿此嬷g的垂直高差，保證一定的堰上水頭，保證引取水量大小。
[0022]本發(fā)明的創(chuàng)新點是:
[0023]①將閘門在外力作用下的垂直升降運動，設計成為圍繞門軸轉動的運動，大大減輕了閘門開啟或關閉時需要的動力強度，更有利于閘門的穩(wěn)定運行；
[0024]②閘門引水時只引取水源表層的水，減少了泥沙含入量，提高了水溫。
[0025]該閘門設計原理獨特，無論在技術上，還是使用性能等方面，均產(chǎn)生了質的飛躍。
【主權項】
1.一種前傾式取水閘門，其特征在于包括閘室、機架橋、閘門、啟閉裝置、止水、軸承或絞和門軸； 所述的前傾式取水閘門，由連接為一體的閘門面板、縱隔板和橫隔板構成，縱隔板、橫隔板相互垂直安裝在閘門面板一側；縱隔板和橫隔板朝向閘門上游一側即迎水面，閘門面板設置在閘門下游一側；所述的閘室由閘墩和閘底板構成，閘墩對稱地垂直布置在閘底板的兩側，閘墩和閘底板澆筑成一個整體；所述前傾式取水閘門通過門軸固定在閘墩上，門軸設置在前傾式取水閘門的最下端，前傾式取水閘門可繞著門軸逆時針方向轉動；所述門軸通過軸承或鉸固定在兩側的閘墩內；所述啟閉裝置包括閘門絞、絞支螺母、螺桿和絞支螺母支架；前傾式取水閘門上部中間位置安裝有閘門絞，閘門絞與螺桿連接，螺桿通過絞支螺母與絞支螺母支架連接；所述絞支螺母支架固定在機架橋上；所述機架橋，兩端分別固定在兩側閘墩上端；當開啟啟閉裝置時，使絞支螺母旋轉，帶動螺桿產(chǎn)生在螺桿軸線方向上的運動，從而使閘門產(chǎn)生前傾或后傾運動，以調節(jié)閘門門頂與上游水位之間的垂直高差。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種前傾式取水閘門，包括閘室、機架橋、閘門、啟閉裝置(減振裝置)、止水、軸承或絞和門軸。前傾式取水閘門是由連接為一體的閘門面板及縱隔板、橫隔板構成，縱隔板、橫隔板相互垂直安裝在閘門面板一側；閘室由閘墩和閘底板構成，閘墩對稱地垂直布置在閘底板的兩側；前傾式取水閘門通過門軸固定在閘墩上；機架橋兩端分別固定在兩側閘墩上端；本發(fā)明可使閘門引水時只引取水源表層的水，其泥沙含量最小，水溫最高，最適宜作物生長需要，適宜各用戶的用水需要。
【IPC分類】E02B7-40
【公開號】CN104652375
【申請?zhí)枴緾N201510093513
【發(fā)明人】王春堂, 王世龑
【申請人】山東農(nóng)業(yè)大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年3月3日