一種雙向擋水合頁活動壩的制作方法
【專利摘要】本申請涉及水利工程領域，尤其涉及一種雙向擋水合頁活動壩，包括壩面、底軸、基礎連接板、轉動齒輪箱、聯軸器以及液壓驅動機構，所述轉動齒輪箱均固定在所述基礎連接板上，所述底軸與所述壩面的底部固定連接，所述液壓驅動機構與所述轉動齒輪箱連接，且能夠驅動所述轉動齒輪箱的輸出軸在0?180°范圍內轉動，所述轉動齒輪箱的輸出軸與所述底軸通過所述聯軸器共軸固定連接。本申請所提供的雙向擋水合頁活動壩能夠通過液壓驅動機構驅動轉動齒輪箱在0?180°范圍內轉動，并同步驅動壩面轉動，因此能夠使雙向擋水合頁活動壩具備雙向攔水的能力。
【專利說明】
一種雙向擋水合頁活動壩
技術領域
[0001]本申請涉及水利工程領域，尤其涉及一種雙向擋水合頁活動壩。【背景技術】
[0002]目前常見雙向擋水活動壩有橡膠壩、底軸翻板閘、液壓驅動合頁壩技術。橡膠壩在雙向運行時，特別是海水擋潮落潮時有翻壩問題，易受河中漂浮物劃傷及人為破壞，淤積河道汛后升壩需要人工清淤積，河道中有較大推移質時易劃損壩袋等問題而影響其使用;底軸翻板閘對于寬闊河道，需要設置較寬的中繼啟閉機房，增加河道行洪風險，且而采用的通長底軸技術，對地基沉降甚為敏感。現有的合頁壩技術一般均為傾斜向下游單向合頁壩。這種合頁壩由于自身結構限制，一般僅能夠抵御來自壩面一側的沖擊力，而對反向擋水的抗沖擊的抵御能力較差。【實用新型內容】
[0003]本申請提供了一種雙向擋水合頁活動壩，該技術結構簡單，運行自如，操作簡便， 可實現任意角度的雙向擋水，且無須人工清淤積，抵抗漂浮物及尖銳物體的能力強，可單扇或多扇組合開啟，沖淤排漂效果好，且任意河寬無需中墩或中間啟閉機房，對地基沉降適應性強等優點。
[0004]本申請所提供的一種雙向擋水合頁活動壩，包括壩面、底軸、基礎連接板、轉動齒輪箱、聯軸器以及液壓驅動機構，
[0005]所述轉動齒輪箱均固定在所述基礎連接板上，所述底軸與所述壩面的底部固定連接，
[0006]所述液壓驅動機構與所述轉動齒輪箱連接，且能夠驅動所述轉動齒輪箱的輸出軸在0-180°范圍內轉動，
[0007]所述轉動齒輪箱的輸出軸與所述底軸通過所述聯軸器共軸固定連接。
[0008]優選地，所述轉動齒輪箱包括兩個共軸同步轉動的所述輸出軸，所述底軸為分段式底軸，兩個所述輸出軸分別通過一個所述聯軸器與所述底軸的一段連接共軸固定連接。
[0009]優選地，所述轉動齒輪箱包括一個主齒輪，兩個所述輸出軸分別位于所述主齒輪的徑向平面的兩側，且與所述主齒輪共軸固定連接，所述液壓驅動機構包括液壓缸以及活塞桿，所述活塞桿上設置有與所述主齒輪相配合的齒條。
[0010]優選地，所述液壓驅動機構中的所述液壓缸的數量是所述活塞桿數量的兩倍，且成對設置在所述主齒輪的軸向平面的兩側，每根所述活塞桿的兩端分別與一個所述液壓缸相連，成對設置的兩個所述液壓缸的動力方向一致。[〇〇11] 優選地，所述液壓驅動機構包括四個所述液壓缸以及兩個所述活塞桿，所述主齒輪同時與兩根所述活塞桿相配合，兩根所述活塞桿平行設置，且兩根所述活塞桿的運動方向相反。
[0012]優選地，兩根所述活塞桿均水平設置。
[0013]優選地，所述液壓缸包括有桿腔和無桿腔，所述活塞桿伸入所述有桿腔內，成對設置的兩個所述液壓缸中，每個所述液壓缸的所述有桿腔均與另一個所述液壓缸的無桿腔并聯。
[0014]優選地，所述液壓缸連接有鋼質油管。[〇〇15]優選地，所述壩面的底部設置有齒輪箱避讓槽，所述轉動齒輪箱位于所述齒輪箱避讓槽內，所述轉動齒輪箱的頂面為以所述底軸的軸線為中心的弧面，所述壩面的兩側對稱設置有密封條，所述密封條密封所述齒輪箱避讓槽以及所述頂面之間的間隙。
[0016] 優選地，所述壩面的側部設置有密封結構，所述密封結構包括兩組P形密封條，兩組所述P形密封條相對設置。[〇〇17]優選地，還包括底部支座，所述底部支座固定在所述基礎連接板上，所述底軸與所述底部支座鉸接。
[0018]優選地，還包括挑水，所述挑水沿所述壩面的寬度方向延伸，且與所述壩面的頂端鉸接，所述挑水能夠在0-180°范圍內轉動。
[0019]本申請提供的技術方案可以達到以下有益效果:
[0020]本申請所提供的雙向擋水合頁活動壩能夠通過液壓驅動機構驅動轉動齒輪箱在 0-180°范圍內轉動，并同步驅動壩面轉動，因此能夠使雙向擋水合頁活動壩具備雙向攔水的能力。
[0021]應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的，并不能限制本申請。【附圖說明】
[0022]圖1為本申請實施例所提供的雙向擋水合頁活動壩的主視結構示意圖；
[0023]圖2為本申請實施例所提供的轉動齒輪箱以及液壓驅動機構的主視結構示意圖；
[0024]圖3為本申請實施例所提供的水流方向由左至右時雙向擋水合頁活動壩的側視結構示意圖；
[0025]圖4為本申請實施例所提供的水流方向由右至左時雙向擋水合頁活動壩的側視結構示意圖；
[0026]圖5為本申請實施例所提供的轉動齒輪箱以及液壓驅動機構的具體結構示意圖；
[0027]圖6為本申請實施例所提供的相鄰兩個雙向擋水合頁活動壩之間的俯剖局部示意圖；
[0028]圖7為本申請實施例所提供的不設底部支座的雙向擋水合頁活動壩的主視結構示意圖。[〇〇29]【附圖說明】:
[0030] 10-壩面；
[0031] 100-密封結構；[〇〇32] 102-齒輪箱避讓槽；[〇〇33] 104-密封條；
[0034] 106-密封擋板；
[0035]20-底軸；
[0036]30-底部支座；
[0037]40-基礎連接板；
[0038]50-轉動齒輪箱；
[0039]500-輸出軸；
[0040]502-主齒輪；
[0041]60-聯軸器；
[0042]70-液壓驅動機構；
[0043]700-液壓缸；
[0044]702-活塞桿；
[0045]704-齒條；
[0046]80-挑水。
[0047]此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
【具體實施方式】
[0048]下面通過具體的實施例并結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的雙向擋水合頁活動壩的放置狀態為參照。
[0049]如圖1所示，本申請的實施例提供了一種雙向擋水合頁活動壩，包括壩面10、底軸20、底部支座30、基礎連接板40、轉動齒輪箱50、聯軸器60、液壓驅動機構70以及挑水80。其中，壩面10是攔水的主體結構，壩面10的底部與底軸20固定連接，并通過底軸20與底部支座30進行鉸接，鉸接后壩面10能夠以底軸20為軸在0-180°范圍內進行轉動。基礎連接板40固定在河道底部，作為雙向擋水合頁活動壩的整體基礎結構。底部支座30固定在基礎連接板40上。轉動齒輪箱50以及液壓驅動機構70配合使用，其中，液壓驅動機構70能夠驅動轉動齒輪箱50，使轉動齒輪箱50的輸出軸在0-180°范圍內轉動，而轉動齒輪箱50的輸出軸則通過聯軸器60與底軸20共軸固定連接，以驅動底軸20轉動，轉動齒輪箱50也固定在基礎連接板40上。
[0050]本實施例所提供的雙向擋水合頁活動壩能夠通過液壓驅動機構70驅動轉動齒輪箱50在0-180°范圍內轉動，并同步驅動壩面10轉動，因此能夠使雙向擋水合頁活動壩具備雙向攔水的能力。如圖3所示，當需要阻止水流由雙向擋水合頁活動壩的左側流向右側時，雙向擋水合頁活動壩的壩面10便向右傾斜，反之如圖4所示，當需要阻止水流由雙向擋水合頁活動壩的右側流向左側時，雙向擋水合頁活動壩的壩面10又可變為向左側傾斜，以使雙向擋水合頁活動壩隨時處于最佳的受力狀態。
[0051 ]如圖2所示，本實施例中的轉動齒輪箱50包括兩個共軸同步轉動的輸出軸500，底軸20為分段式底軸，兩個輸出軸500分別通過一個聯軸器60與底軸20的一段連接共軸固定連接。這樣轉動齒輪箱50能夠更加均衡的對底軸20施加轉動力。對于跨度較大的雙向擋水合頁活動壩，可以采用兩個液壓驅動機構70配合三段式的底軸20，使相鄰兩段底軸20之間均通過一個轉動齒輪箱50進行連接，以提高整體的動力輸出。
[0052]底部支座30是壩面10的輔助支撐結構，當雙向擋水合頁活動壩的跨度較小時，可以不設置底部支座30，僅依靠轉動齒輪箱50支撐壩面10(參見圖7)，隨著雙向擋水合頁活動壩跨度的增大，僅依靠轉動齒輪箱50對壩面10進行支撐存在困難時，便可通過增設底部支座30的方式進行輔助支撐。而當雙向擋水合頁活動壩的跨度較大時，最好在底軸20的兩端各設置一個底部支座30，而將轉動齒輪箱50設置在兩個底部支座30之間，這樣一方面便于底軸20與轉動齒輪箱50之間的連接，另一方面也能夠通過轉動齒輪箱50對底軸20的中部起到輔助支撐的作用。
[0053]具體地，轉動齒輪箱50可以包括一個主齒輪502，兩個輸出軸500分別位于主齒輪502的徑向平面的兩側，且與主齒輪502共軸固定連接，液壓驅動機構70包括液壓缸700以及活塞桿702，活塞桿702上設置有與主齒輪502相配合的齒條704。活塞桿702能夠在液壓的驅動下沿直線方向往復運動，而通過齒條704與主齒輪502的配合，能夠將活塞桿702的直線運動轉換至主齒輪502的周向轉動，主齒輪502在轉動的同時便可帶動兩個輸出軸500同步轉動，進而通過聯軸器60帶動底軸20進行轉動。這樣，通過調整活塞桿702的位置，便可控制壩面10的角度。
[0054]由于壩面10升降所需的扭力較大，為此，如圖3和圖4所示，在本實施例中液壓驅動機構70中的液壓缸700的數量是活塞桿702數量的兩倍，且成對設置在主齒輪502的軸向平面的兩側，每根活塞桿702的兩端分別與一個液壓缸700相連，成對設置的兩個液壓缸700的動力方向一致。這樣每根活塞桿702同時受到兩個液壓缸700的共同驅動，一方面，能夠有效防止活塞桿702發生位置偏移或結構彎曲等情況，使齒輪齒條傳動過程更加穩定，提高傳輸效果;另一方面，活塞桿702也能夠具有更大的動力源，提高輸出動力。如圖4所示，每個液壓缸700均被活塞頭分隔為兩個腔室，其中，活塞桿702所伸入的腔室被稱之為有桿腔，而沒有活塞桿702的腔室則被稱為無桿腔。具體設計時，可以將成對設置的兩個液壓缸700的每個液壓缸700的有桿腔均與另一個液壓缸700的無桿腔并聯在一起，使這兩個腔室共同供油或抽油，從而形成兩條油路，在進行控制時，只需控制這兩條油路，便可實現相對設置的兩個液壓缸700的同步運動。相關技術中，液壓式雙向擋水合頁活動壩的液壓缸一般均需要進行轉動，因此為了能夠靈活供油，其一般都是采用軟質的膠管構成油路，然而，膠管存在強度低、容易老化破損等問題，需要經常維修和更換，嚴重影響雙向擋水合頁活動壩的正常作業。而本實施例中由于液壓缸700均是固定不動的，因此可以采用鋼管等硬質管路替代膠管，因此能夠使油路具備更強的結構強度，降低油路損壞的風險。
[0055]在此基礎上，本實施例中的液壓驅動機構還可同時包括四個液壓缸700以及兩個活塞桿702，主齒輪502同時與兩根活塞桿702相配合，兩根活塞桿702平行設置，且兩根活塞桿702的運動方向相反。通過這種方式能夠使主齒輪502相對的兩側同時承受活塞桿702的切向力，一方面提高了動力輸出，另一方面也使主齒輪502的受力更加平衡，穩定性更高。為了便于設置，兩根活塞桿702最好均水平設置。
[0056]為了提高雙向擋水合頁活動壩的攔水效果，可以在壩面10的一側或兩側設置密封結構100，如圖6所示，本實施例中的密封結構100包括兩組相對設置的P形密封條。由于P形密封條自身的結構限制，其只能對來自于一側的水流進行較好的阻隔效果，而本實施例所提供的雙向擋水合頁活動壩由于需要進行雙向攔水，因此僅設置單組P形密封條便不能很好的起到密封效果。而通過設置兩組相對設置的P形密封條則可保證無論水流來自壩面的哪一側，均有一組P形密封條能夠起到良好的密封效果。由于雙向擋水合頁活動壩需要根據河道的寬度進行調整，因此經常會依次設置若干雙向擋水合頁活動壩共同組成一個壩體結構，此時相鄰兩個雙向擋水合頁活動壩之間便可存在多種密封形式，例如，僅在每個雙向擋水合頁活動壩的一側設置密封單元100，而另一側均設置密封擋板106，這樣，通過密封單元100與密封擋板106的配合便可實現密封。再者，也可以在一類雙向擋水合頁活動壩的兩側均設置密封單元100，而在另一類雙向擋水合頁活動壩的兩側均僅設置密封擋板106，之后將這兩類雙向擋水合頁活動壩交替設置，也能夠實現雙向擋水合頁活動壩的側部密封。
[0057]如圖1所示，在本實施例中，為了能夠防止轉動齒輪箱50阻礙壩面10的轉動，在壩面10的底部還設置了齒輪箱避讓槽102，轉動齒輪箱50位于齒輪箱避讓槽102內，并且轉動齒輪箱50的頂面為以底軸20的軸線為中心的弧面。由于齒輪箱避讓槽102的存在，壩面10在轉動過程中便能夠避讓轉動齒輪箱50，防止二者發生干涉。
[0058]然而由于要避免轉動齒輪箱50于壩面10之間發生干涉，齒輪箱避讓槽102與轉動齒輪箱50的頂面之間便不能夠緊密接觸，此時，水便可沿著二者之間的間隙通過壩面10。為此，如圖3、4所示，本實施例在壩面10的兩側對稱設置了兩組密封條104，用于密封齒輪箱避讓槽102以及轉動齒輪箱50的頂面之間的間隙。密封條104也可采用P形密封條。繼續參見圖3和4，在本實施例中，挑水80沿壩面10的寬度方向延伸，并與壩面10的頂端形成鉸接結構，使挑水80能夠轉動。挑水80的存在能夠使雙向擋水合頁活動壩雙向擋水時雙向均可形成挑水，理順壩頂水流，使壩體及水流更為美觀同時，可以消除或緩解壩頂過流時壩體背部空間的負壓，減輕壩面10因水流、風浪及等因素產生的振動影響，有效延長支撐機構乃至整體結構的使用壽命。由于本實施例中的雙向擋水合頁活動壩能夠雙向攔水，因此為了滿足在壩面10處于任何姿態時均可正常使用，挑水80需要能夠在0-180°范圍內進行轉動。
[0059]本申請所提供的雙向擋水合頁活動壩能夠使雙向擋水合頁活動壩具備雙向攔水的能力，同時還具有傳動精度高、穩定性好、輸出動力強等特點。該技術結構簡單，運行自如，操作簡便，可實現任意角度的雙向擋水，且無須人工清淤積，抵抗漂浮物及尖銳物體的能力強，可單扇或多扇組合開啟，沖淤排漂效果好，且任意河寬無需中墩或中間啟閉機房，對地基沉降適應性強等優點。
[0060]以上所述僅為本申請的優選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，包括壩面、底軸、基礎連接板、轉動齒輪箱、 聯軸器以及液壓驅動機構，所述轉動齒輪箱均固定在所述基礎連接板上，所述底軸與所述壩面的底部固定連接， 所述液壓驅動機構與所述轉動齒輪箱連接，且能夠驅動所述轉動齒輪箱的輸出軸在〇-180°范圍內轉動，所述轉動齒輪箱的輸出軸與所述底軸通過所述聯軸器共軸固定連接。2.根據權利要求1所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，所述轉動齒輪箱包括兩個 共軸同步轉動的所述輸出軸，所述底軸為分段式底軸，兩個所述輸出軸分別通過一個所述 聯軸器與所述底軸的一段連接共軸固定連接。3.根據權利要求2所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，所述轉動齒輪箱包括一個 主齒輪，兩個所述輸出軸分別位于所述主齒輪的徑向平面的兩側，且與所述主齒輪共軸固 定連接，所述液壓驅動機構包括液壓缸以及活塞桿，所述活塞桿上設置有與所述主齒輪相 配合的齒條。4.根據權利要求3所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，所述液壓驅動機構中的所 述液壓缸的數量是所述活塞桿數量的兩倍，且成對設置在所述主齒輪的軸向平面的兩側， 每根所述活塞桿的兩端分別與一個所述液壓缸相連，成對設置的兩個所述液壓缸的動力方向一致。5.根據權利要求4所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，所述液壓驅動機構包括四 個所述液壓缸以及兩個所述活塞桿，所述主齒輪同時與兩根所述活塞桿相配合，兩根所述 活塞桿平行設置，且兩根所述活塞桿的運動方向相反。6.根據權利要求5所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，兩根所述活塞桿均水平設置。7.根據權利要求4所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，所述液壓缸包括有桿腔和 無桿腔，所述活塞桿伸入所述有桿腔內，成對設置的兩個所述液壓缸中，每個所述液壓缸的 所述有桿腔均與另一個所述液壓缸的無桿腔并聯。8.根據權利要求5所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，所述液壓缸連接有鋼質油管。9.根據權利要求1至8任一項所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，所述壩面的底 部設置有齒輪箱避讓槽，所述轉動齒輪箱位于所述齒輪箱避讓槽內，所述轉動齒輪箱的頂 面為以所述底軸的軸線為中心的弧面，所述壩面的兩側對稱設置有密封條，所述密封條密 封所述齒輪箱避讓槽以及所述頂面之間的間隙。10.根據權利要求1至8任一項所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，所述壩面的側 部設置有密封結構，所述密封結構包括兩組P形密封條，兩組所述P形密封條相對設置。11.根據權利要求1至8任一項所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，還包括底部支 座，所述底部支座固定在所述基礎連接板上，所述底軸與所述底部支座鉸接。12.根據權利要求1至8任一項所述的雙向擋水合頁活動壩，其特征在于，還包括挑水， 所述挑水沿所述壩面的寬度方向延伸，且與所述壩面的頂端鉸接，所述挑水能夠在0-180° 范圍內轉動。
【文檔編號】E02B7/54GK205617330SQ201620131251
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年2月19日
【發明人】陳晏育, 趙月芬, 趙建華, 閆永生, 王湛, 劉旭冉, 劉杰, 耿曄唅, 喬紅磊, 張志輝
【申請人】中國水利水電科學研究院, 北京中水科工程總公司