一種弧形升降生態閘門的制作方法

本發明涉及閘門技術領域，尤其涉及一種弧形升降生態閘門。

背景技術：

已知閘門是用于關閉和開啟水通道的控制設施，屬于水工建筑物的重要組成部分，可用以攔截、控制水流，控制水位、調節流量、排放泥沙和飄浮物等。

現有閘門的閘門型式有如：鋼壩閘、液壓翻板閘門、液壓升降壩和氣動盾形閘門，使用較多的是鋼壩閘、液壓翻板閘門和液壓升降壩。

鋼壩閘—鋼壩閘為國內近年來新型的一種可調控溢流閘門，適合大跨度、低水頭條件。鋼壩閘又稱為底軸驅動式翻板閘門，閘門由門葉、固定底軸、鉸座、柺臂、穿墻裝置、鎖定裝置、啟閉設備等組成。鋼壩閘的不足存在如下：第一，鋼壩閘受力狀態較差，承受的水壓力由門葉傳遞到底軸，通過底軸傳遞到鉸座及柺臂，受力集中，故要求底軸具有較高的強度及剛度；第二，由于鋼壩閘跨度大，且要求整體旋轉，對底軸的同軸度要求較高，不允許基礎存在較大的不均勻沉降，造成鋼壩閘的制造及安裝精度要求高，一次性投資較大；第三，鋼壩閘門頂過水對結構不利，補氣不足時易引起結構振動；第四，由于鋼壩閘跨度大時，難以布置檢修設備，檢修條件較差，日常維護及保養較為困難，同時液壓啟閉機容量大，液壓系統同步性要求很高，也造成啟閉設備造價高；

液壓翻板閘門—翻板閘門原指國內常用的混凝土結構水力自控翻板閘門，由多塊門葉組成大跨度攔河閘門，門體為混凝土結構，通過滾輪、連桿與支墩連接，混凝土門體可以繞滾輪轉動，利用重力及水壓力作用，來控制混凝土門體的運行。通過增加液壓系統，改變了水力自控翻板閘門的被動啟閉方式，可以實行人工控制閘門的開啟和關閉。但是液壓翻板閘門仍然存在支墩和門葉的擋水問題，一方面閘門在完全打開下會減少過流量，不利于水量的下泄，在訊水期由于不能快速排出，有可能造成水淹的危害，另一方面也會存在阻攔漂浮物，造成荷載增加，從而會侵蝕支墩，大大縮短了其設備的使用壽命，增加了維護成本，嚴重的可能需要重新建造；

液壓升降壩—液壓升降壩由門葉、轉動裝置、止水裝置組成。閘門運行是圍繞底部鉸座旋轉，全開時可以平臥在閘底板上，一般臥倒門采用液壓啟閉機或卷揚式啟閉機操作運行，難以達到大跨度擋水要求，液壓升降壩門體結構單薄，門體運轉件及止水的檢修維護條件差，且液壓油缸處于長期工作中，同時液壓啟閉機容量大，液壓系統同步性要求很高，否則會嚴重損壞閘門。

綜上所述本發明提供一種不同于現有方式的閘門結構，可以避免在堰壩上部設置支墩，增大了水流的通過能力，也有利于減少建造和維護成本，同時也避免阻擋漂浮垃圾，方便人們隨時隨地的進行任意調節閘門的升降高度。

技術實現要素：

針對現有技術中的不足，本發明提供了一種弧形升降生態閘門，其可以避免在堰壩上部設置支墩，增大了水流的通過能力，也有利于減少建造和維護成本，同時也避免阻擋漂浮垃圾，避免由支墩產生的與周圍環境不協調的現象，也更加方便人們隨時隨地的進行任意調節閘門的升降高度，從而對水量的控制與調節，實現了河道自然生態環境要求。

一種弧形升降生態閘門，包括壩體和門葉，壩體上設置有一門槽，門槽中設置有門葉，所述的門葉為圓弧形狀；門葉的背水面壩體上開有兩個支臂槽，所述支臂槽與門槽相貫通，支臂槽中安裝有支臂，每個支臂槽中固定設置有支墩，支墩的下部安裝有固定油缸座和固定油缸軸，固定油缸座和固定油缸軸與所述支臂通過液壓油缸一端活動連接，支臂內部固定安裝有支臂油缸座和支臂油缸軸，液壓油缸另一端與支臂油缸座和支臂油缸軸活動連接；支墩的上部固定安裝有門葉支座，門葉支座通過門葉轉動軸與支臂一端活動連接，支臂另一端與圓弧形狀的門葉固定連接成一體并可繞門葉轉動軸轉動，圓弧形狀門葉的圓弧中心與門葉轉動軸的中心位置相一致。

所述門槽的形狀分為頸部和身部，頸部的寬度略大于門葉的厚度，身部可容納整個門葉的空間尺寸，從而使得門葉能夠在門槽內自由運轉。

所述與門葉迎水面相接觸的門槽頸部上端面設置有前止水橡膠，所述與門葉背水面相接觸的門槽頸部上端面設置有后止水橡膠，所述支臂槽上端面的支臂兩側設置有支臂止水橡膠，在門葉升降過程中，前止水橡膠和后止水橡膠分別與門葉的迎水面側和背水面側緊密接觸，支臂止水橡膠分別與支臂兩側緊密接觸；所述門葉上頂面兩側均設置有頂止水橡膠，門葉兩側面均設置有側止水橡膠，頂止水橡膠和側止水橡膠與相鄰門葉的頂止水橡膠和側止水橡膠或者壩體側向立面緊密接觸，其形成一個完整的閘門止水系統。

所述的弧形升降生態閘門既可單獨使用，也可多個并聯使用，且多扇閘門并聯使用時每個閘門可以通過液壓系統進行獨立控制，從而實現擋水建筑物大跨度連續布置。

本發明的有益效果：

第一，門槽中設置有門葉，所述的門葉為圓弧形狀；門槽的背水面開有兩個支臂槽，所述支臂槽與門槽相貫通，支臂槽中安裝有支臂，支臂與圓弧形狀的門葉固定連接成一體，每個支臂槽中固定設置有支墩，支墩與支臂通過液壓油缸連接，由于支墩位于支臂槽中，從而改變了在壩體表面上安裝支墩的傳統設計，一方面增大了水流的通過能力，另一方面也有利于減少建造和維護成本，同時不會因為在河道中建造了擋水建筑物而影響生態環境，保護了河道自然生態環境的要求；

第二，支臂一端與圓弧形狀的門葉固定連接成一體并可以繞門葉轉動軸轉動，圓弧形狀門葉的圓弧中心與門葉轉動軸的中心位置相一致，門葉支座通過門葉轉動軸與支臂另一端活動連接，因此使閘門的受力狀態更加合理，可以避免閘門的運行受水位波動的影響，通過液壓系統的控制可以方便人們快速準確地對每個閘門高度進行獨立控制，任意調整閘門的升降高度，從而自由實現對水量和水位的控制與調節。

附圖說明

圖1為本發明的門槽與支臂槽的開槽示意圖；

圖2為本發明的弧形升降生態閘門完全打開狀態剖示圖；

圖3為本發明的弧形升降生態閘門完全關閉狀態剖示圖；

圖4為本發明的弧形升降生態閘門俯視圖(部分)。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種弧形升降生態閘門，包括壩體1和門葉2，壩體1上設置有一門槽11，門槽11中設置有門葉2，所述的門葉2為圓弧形狀，所述門槽11的形狀分為頸部111和身部112，頸部111的寬度略大于門葉2的厚度，從而使得門葉2能夠在門槽11內自由運轉；門槽11的背水面開有兩個支臂槽3，所述支臂槽3與門槽11相貫通，支臂槽3中安裝有支臂31，支臂31的一端與圓弧形狀的門葉2固定連接成一體，每個支臂槽3中固定設置有支墩4，支墩4的下部安裝有固定油缸座41和固定油缸軸45，固定油缸座41和固定油缸軸45與所述支臂31通過液壓油缸42一端活動連接，支臂31內部固定安裝有支臂油缸座43和支臂油缸軸44，液壓油缸42另一端與支臂油缸座43和支臂油缸軸44活動連接；支墩4的上部固定安裝有門葉支座46，門葉支座46通過門葉轉動軸47與支臂31的另一端活動連接，所述圓弧形狀門葉2的圓弧中心與門葉轉動軸47的中心位置相一致，支臂31與圓弧形狀的門葉2固定連接成一體并可以繞門葉轉動軸47轉動；所述與門葉2迎水面相接觸的門槽頸部111上端面設置有前止水橡膠113，所述與門葉2背水面相接觸的門槽頸部111上端面設置有后止水橡膠114，所述支臂槽3上端面的支臂31兩側設置有支臂止水橡膠32，在門葉2升降過程中，前止水橡膠113和后止水橡膠114分別與門葉2的迎水面側和背水面側緊密接觸，支臂止水橡膠32分別與支臂31兩側緊密接觸；所述門葉2上頂面兩側均設置有頂止水橡膠21，門葉2兩側面均設置有側止水橡膠22，頂止水橡膠21和側止水橡膠22與相鄰門葉2的頂止水橡膠21和側止水橡膠22或者壩體1側向立面緊密接觸，其形成一個完整的閘門止水系統。

所述的弧形升降生態閘門既可單獨使用，也可多個并聯使用，且多扇閘門并聯使用時每個閘門可以通過液壓系統進行獨立控制，從而實現擋水建筑物大跨度連續布置。

下面是針對單扇閘門的進行具體說明。

本發明的使用方法包括：

關閉閘門進行蓄水時，與支臂31活動連接的液壓油缸42處于伸出狀態，由于所述的門葉2為圓弧形狀，圓弧形狀門葉2與支臂31固定連接在一起并可以繞門葉轉動軸47轉動，而且圓弧形狀門葉2的圓弧中心與門葉轉動軸47的中心一致，因此當液壓油缸42伸長時會使門葉2和支臂31從壩體1表面升起，操作液壓系統控制液壓油缸42的伸出長度并鎖定，閘門即可停止升高，并在當前位置進行蓄水，當液壓油缸42伸長到極限值時，閘門即處于最高蓄水狀態，由于所述與門葉2迎水面相接觸的門槽頸部111上端面設置有前止水橡膠113，所述與門葉2背水面相接觸的門槽頸部111上端面設置有后止水橡膠114，所述支臂槽3上端面的支臂31兩側設置有支臂止水橡膠32，所述前止水橡膠113和所述后止水橡膠114分別與門葉2的迎水面側和背水面側緊密接觸，所述支臂槽3上端面設置有支臂止水橡膠32，支臂止水橡膠32分別與支臂31兩側緊密接觸，所述門葉2上頂面兩側均設置有頂止水橡膠21，門葉2兩側面均設置有側止水橡膠22，頂止水橡膠21和側止水橡膠22與相鄰門葉2的頂止水橡膠21和側止水橡膠22或者壩體1側向立面緊密接觸，因此在閘門整個運動過程中始終形成了一個閘門上游與閘門下游、門葉2迎水面側與門槽11、門葉2背水面側與門槽11、支臂31與門槽11、相鄰門葉2兩側、門葉2與壩體1側向立面完整的止水系統，從而閘門可以進行正常的蓄水作業，并可防止雜物進入門槽11和支臂槽3內，確保閘門升降的正常進行。

打開閘門進行泄水時，液壓油缸42會進行收縮，從而支臂31與圓弧形狀門葉2一起繞門葉轉動軸47向壩體1表面以下門槽11內轉動，在打開閘門進行泄水狀態下前止水橡膠113和后止水橡膠114分別與門葉2的迎水面側和背水面側緊密接觸，支臂止水橡膠32分別與支臂31兩側緊密接觸，頂止水橡膠21和側止水橡膠22與相鄰門葉2的頂止水橡膠21和側止水橡膠22或者壩體1側向立面緊密接觸，其形成一個完整的密封系，操作液壓系統將液壓油缸42收縮到某一長度停止并鎖定，門葉2即可在某一高度進行停止，從而控制泄水流量，方便人們調節水位高度。當液壓油缸42收縮到極限值時，閘門即處于完全打開狀態，實現最大的泄流狀態，閘門在整個運動過程中閘門上游與閘門下游、門葉2迎水面側與門槽11、門葉2背水面側與門槽11、支臂31與門槽11、相鄰門葉2兩側、門葉2與壩體1側向立面始終保持完整的止水系統，從而閘門可以進行正常的泄水作業，并可防止雜物進入門槽11和支臂槽3內，確保閘門升降的正常進行。

在閘門從開啟狀態升起至關閉狀態進行蓄水時，與支臂31活動連接的液壓油缸42逐漸伸出會使門葉2和支臂31從壩體1表面升起，操作液壓系統控制液壓油缸42的伸出長度并鎖定，閘門即可停止升高，并在當前位置進行蓄水，當液壓油缸42伸長到極限值時，閘門即處于最高蓄水狀態，由于所述前止水橡膠113和所述后止水橡膠114分別與門葉2的迎水面側和背水面側緊密接觸，支臂止水橡膠32分別與支臂31兩側緊密接觸，頂止水橡膠21和側止水橡膠22與相鄰門葉2的頂止水橡膠21和側止水橡膠22或者壩體1側向立面緊密接觸，因此在閘門整個運動過程中始終形成了一個閘門上游與閘門下游、門葉2迎水面側與門槽11、門葉2背水面側與門槽11、支臂31與門槽11、相鄰門葉2兩側、門葉2與壩體1側向立面完整的止水系統，閘門可以進行正常的蓄水作業，并可防止雜物進入門槽11和支臂槽3內，確保閘門升降的正常進行。從而實現不同高度的蓄水，多余的水流從閘門頂溢出，方便人們調節泄水量。

本發明的有益效果：

第一，門槽中設置有門葉，所述的門葉為圓弧形狀；門槽的背水面開有兩個支臂槽，所述支臂槽與門槽相貫通，支臂槽中安裝有支臂，支臂與圓弧形狀的門葉固定連接成一體，每個支臂槽中固定設置有支墩，支墩與支臂通過液壓油缸連接，由于支墩位于支臂槽中，從而改變了在壩體表面上安裝支墩的傳統設計，一方面增大了水流的通過能力，另一方面也有利于減少建造和維護成本，同時不會因為在河道中建造了擋水建筑物而影響生態環境，保護了河道自然生態環境的要求；

第二，支臂一端與圓弧形狀的門葉固定連接成一體并可以繞門葉轉動軸轉動，圓弧形狀門葉的圓弧中心與門葉轉動軸的中心位置相一致，門葉支座通過門葉轉動軸與支臂另一端活動連接，因此使閘門的受力狀態更加合理，可以避免閘門的運行受水位波動的影響，通過液壓系統的控制可以方便人們快速準確地對每個閘門高度進行獨立控制，任意調整閘門的升降高度，從而自由實現對水量和水位的控制與調節。