流线型自动开启-闭合的水闸 【技术领域】
本发明涉及一种水闸,具体地说涉及一种流线型的自动开启-闭合的水闸,其中流线型的水闸可减小对水的阻力,可对水闸的自重进行调整,根据是否低于标准水位,利用水压对水闸进行自动开启或闭合,并安装有一个用于强制提升水闸的垂直提升机构,以便即使在非标准水位时也可实现对水的排放。背景技术
对水进行管理的典型设施是一种安装在河流、水库和灌渠中的混凝土结构设施。这种混凝土结构设施尤其是一种向农田供水的重要的农业设施。
传统的河流、水库和灌渠的混凝土的结构如下,即在与水道垂直的方向上安装有多个混凝土构件,并且在这些混凝土构件之间分别设置水闸。
混凝土构件之间的水闸起着拦截水流的作用,因此可以实现蓄水或放水,从而对水位进行控制。
为对水闸进行控制,水闸顶部安装有一个支架,并且在支架上安装有一个摇把,形成一可对水闸进行升降地提升设备。以此可对水坝内的水位进行控制。
然而在传统的水闸中经长期使用后,摇把的螺旋部分和水闸的两端将被腐蚀,因而造成对水闸开启和闭合的困难。
尤其是当在雨季出现洪水时,并因此当水位急剧上涨时,必须以下述方式开启水闸,即首先观察堤坝内的水位,然后必须逐个调节各个水闸的开启度。因此,不仅麻烦,而且一旦任何一个水闸因疏于维护而不能开启的话,则水库内的水就会漫过堤坝造成洪灾。
目前为避免上述洪灾的出现,研制出了一种自动开启-闭合的水闸。
但由于水闸是平行六面体型的,因此水闸将要承受很大的水的压力。
水闸是由金属制成的,因而可以承受水压。然而,尽管如此,仍然要在水闸的下部附加安装一块钢板,或者在其内部填充钢块以增大水闸的自重。这势必造成制造成本的提高。
此外,在这种传统的水闸中,当超过设定的标准水压时水闸将被开启,而在未达到标准水压时水闸被闭合。
因此,如果需要清洗水闸,或者为做好防汛准备提前对水进行排放时,则需采用一液压缸对水闸进行强制提升。发明内容
本发明旨在克服传统技术中存在的上述缺陷。
因此本发明的目的是提出一种流线型的水闸,其中将把对水的阻力降到最小,并且在对水闸自重调整后进行安装,因此可减少制造费用。
本发明的另一目的是提出一种流线型的水闸,其中水闸可根据标准水位自动开启或闭合,并且当水闸需要被强制开启或闭合时,应便于操作,因此既易于实现自动开启/闭合,又易于实现随机的强制开启/闭合。
实现本发明目的的技术方案是,本发明所述的流线型自动开启/闭合的水闸包括:多个以一定间隔安装在水道上的混凝土构件;和安装在混凝土构件之间的水闸,所述水闸用于对水流进行拦截,以便实现以自动的方式蓄水或对水的排放。
每个水闸包括:
流线型主体,该主体包括:类似机翼形状的上部,可减小对水的阻力;下部有一弯曲部分,适于紧密触接水道底部并能承受水压;
弯曲部分的下方形成一略成弧形的部分,因而能够在开启水闸时减小水的压力,并可产生提升力;
一在主体上形成的自重调整部分,该部分用于对水闸的自重进行调整,水闸的主体为中空结构;
一在主体上形成的充注孔,用于将液体注入主体中以增大水闸的自重;
一在主体上形成的排出孔,该排出孔用于将液体排出主体以减轻水闸的自重;和
一用于显示主体中液体的实际液位的液位计。
本发明的水闸还包括:一对分别在水闸上部两侧形成的凸出部;一个垂直提升设备,该设备用于对每个凸出部进行强制提升,该垂直提升设备具有一个液压缸和一个在液压缸中往复运动的活塞杆,往复式活塞杆的自由端略成弧形,以便与凸出部的底部触接。
本发明的水闸还包括:至少一个防异物侵入部分,该部分安装在水闸的内侧,用于避免异物在混凝土构件和水闸之间形成的任何障碍。
本发明的水闸,其特征在于,当蓄水达到标准水位时,则水闸受水的压力作用自动开启,实现对水的排放,并且可根据安装位置现场的具体情况对水闸的自重进行调整。
另外在水位低于标准水位的情况下需要开启水闸时,则可利用液压缸对水闸进行提升。附图说明
下面将对照本发明的优选实施例并结合附图对本发明的上述目的和优点加以详细的说明。图中示出:
图1为本发明的流线型自动开启/闭合的水闸的立体图;
图2示出本发明的流线型自动开启/闭合水闸的一种优选实施例;
图3为沿图2A-A线的截面图;
图4为本发明的防异物侵入挡板的立体图;
图5为处于工作状态的本发明的防异物侵入挡板的立体图;
图6为处于安装状态的本发明的流线型自动开启/闭合水闸的示意图;
图6a示出在低水位时水闸闭合的状态;
图6b示出在标准水位时水闸开启的状态;
图6c示出出现洪水和漫坝时水闸完全开启的状态;
图7示出本发明的流线型自动开启/闭合水闸,其中安装有垂直强制提升设备;
图8a是图7所示流线型水闸开启前的状态剖面图;
图8b是图7所示流线型水闸处于开启过程中的状态剖面图;
图9示出本发明的流线型水闸的另一实施例。具体实施方式
下面将对照附图对本发明加以详细说明。在所有附图中应用相同的附图标记对相同的部分加以标示。
图1示出本发明的流线型的自动开启/闭合的水闸2。水闸2的上部两侧形成有一对枢轴4,因此水闸可以枢转开启。
水闸2的上部具有一流线型的部分2a,因而可以减小对水的阻力。水闸2的下部有一弯曲部分6,可与水道底部紧密触接以防止水的泄漏,并可承受水的压力。
在弯曲部分6的下部有一略成弧形的部分7,从而可减小水压,并易于实现对水闸的提升。
图2和图3所示的流线型自动开启/闭合的水闸2可以是中空的。
在水闸的腔体内部,可充以液体以便根据安装现场的具体情况调整水闸的自重。采用此方式,则不必采取在水闸内部填充钢块或在水闸的下部增设金属板的传统作法。因此,在制造本发明的水闸时可降低制造费用。
在枢轴4的下方,有一凸出部8,该凸出部8用于对水闸进行强制提升。如果水闸仅根据水压自动控制而不使用强制提升设备,则可不必设置此该凸出部。
所以可视安装现场的具体情况,制造本发明的不同的水闸,并因此可以进行选择性地安装。
为了根据安装现场的具体情况对水闸2的自重进行调整,可以通过液体注入孔10注入液体f,并且液体f可通过排出孔12排出,因此水闸2的自重是可增减的。
此外,在水闸2的流线型部分2a处有一压力保持孔14,当排出液体f时,用于将水闸2内部的压力保持在常压状态,因此可顺利地排放出液体f。
液体注入孔10和排出孔12可分别用旋塞10a和排出旋塞12a进行封闭。此外也可对压力保持孔14用旋塞14a进行封闭。这样即可视安装现场的具体情况任意调整水闸的自重。
也就是说,根据排出孔12所在位置的高度,可决定液体f的最低水位,因此在制造水闸2时就要确定出排出孔所在位置的高度。
图4为本发明的防异物侵入挡板22的立体图。图5是处于工作状态的本发明防异物侵入挡板22的立体图。
防异物侵入挡板22由一连接在水闸2两边棱上的桨状的附加部分22b和一侧跨接流线型部分2a的曲板22a构成。
附加部分22b为桨状,可以刮除水闸和混凝土构件中间的异物。因此,附加部分22b沿水闸2的整个长度延伸。
曲板22a可以以有选择的方式安装方式固定在流线型部分2a上。
防异物侵入部分22与水闸的开启或闭合一起动作,因而可以刮除掉任何粘附在水闸和混凝土构件之间的异物。此外,防异物侵入部分22还能够预先防止异物的粘附。
下面将对本发明的水闸的自动操作过程进行详细的描述。
如图6所示,本发明的流线型自动开启/闭合的水闸中充注有液体f,从而水闸可以视安装现场的具体情况进行相应动作。随着水位P1的降低,水压将减小。因此,在这种状态下,水闸保持闭合以便可以蓄存更多的水。
其后,当水持续流入达到标准水位P2时,即,当水压超过水闸2的自重时,水闸2被自动开启。因此水闸2被保持在开启状态,直至适当的水量被排出。
从而,如果排出适当的水量使得水位降低,则水压也被减小,并且因此水闸被闭合。
如果水位继续保持在较低的状态,则被闭合的水闸继续保持在如图6a所示的闭合状态,以便可蓄存更多的水。
如图6c所示,如果出现的洪水达到水位P3,水漫过坝体,则水闸2被开启到几乎水平的位置,从而可以有效地泄洪。
为了实现对水闸2开启点的调整,可对水闸2的自重进行调整,此点可通过调整水闸2内部的液体的液位得以实现。此点是利用注入孔10和排出孔12实现的。
所以水闸是根据水库中的总蓄水量自动开启/闭合的,而不必逐个仔细检查水闸,因此省去了麻烦的作业。
以这种方式,本发明所述水闸的自重可根据安装现场的具体情况进行调整,从而降低了制造成本。
下面将对本发明的另一实施例加以说明。在该第二实施例中,在水闸上增设了一个强制提升设备,这样可同时实现自动操作和人工操作。
如图7所示,本发明的流线型自动开启/闭合的水闸2安装在混凝土构件16之间,混凝土构件16是建在河流或类似河流中的固定的混凝土设施。
水闸2上的一对枢轴4与混凝土构件16上的一对连结件16a相耦合,因此,水闸2可根据水位自动实现开启或闭合。
同时,一对凸出部8从水闸2上部的两侧伸出。每一个凸出部8与安装在混凝土构件16上的作为垂直提升装置的液压缸18触接。更确切地说,凸出部8与液压缸18的活塞杆20b的自由端触接。
在这种状况下,当液压缸18被启动,活塞杆20b向上移动,从而实现对凸出部8的提升。因此,凸出部8被提升到活塞杆20b的冲程高度。
在这种情况下,其上固定有凸出部8的水闸2被强制提升,因此,水闸2在水道中被提升。所以,即使水位低于标准水位,也可以实现对蓄水的排放。
附图标记28表示用于对液压缸18进行控制的控制部分。
因而在本发明的流线型自动开启/闭合水闸中,当超过标准水位时,水闸2可以自动开启,对蓄水进行排放。另外,当水位降低到标准水位以下时,水闸2将自动闭合,以便蓄存更多的水。此外,即使在标准水位以下,必要时也可以对水闸2进行强制开启,从而实现对蓄水的排放。
此外,在水闸2内侧装有防异物侵入挡板22,从而可防止异物粘附在混凝土构件和水闸之间。
下面将对水闸2的强制提升作业加以详细的说明。
图8a为图7所示流线型水闸2处于开启前的状态的剖面图。图8b为图7所示流线型水闸处于开启过程中的状态的剖面图。当与凸出部8的底部触接的液压缸18被启动时,则活塞杆20b上升,实现对凸出部8的垂直提升。
若凸出部8对上升时,则与凸出部8结成一体的水闸2随之上升。从而在水闸2下部与河道底部之间产生大小与活塞杆20b的冲程成比例的缝隙。
接着液压缸18将水闸2强制提升到一定高度,蓄水的水压导致水闸枢转,直至水闸完全开启,从而实现对蓄水的排放。
当排出一定量的水之后,水位降低,水压随之下降。当水压小于水闸2的自重时,水闸2自动闭合。
在这种状况下,液压缸18停止工作,并且活塞杆30b随之回缩,因而活塞杆20b不会阻碍水闸2的闭合。
另一方面,在尽管水位降低仍需将蓄水连续排出时,则可采取如下步骤:
即,需要将液压缸18启动保持活塞杆处于伸出状态。在这种情况下,水闸2的凸出部8安装在活塞杆20b上,从而使水闸2的下部与水道底部保持一定的缝隙,因此实现对蓄水连续排放。
图9示出本发明所述的流线型水闸的弯曲部分的另一实施例。其中弯曲部分26向上弯曲,因此即使水闸处于闭合状态,其端部也不会完全浸在水内。
在如上所述的本发明中,当水位达到一定高度时,本发明所述水闸将自动开启,对蓄水进行排放。
即使在水位位于标准水位以下时,当需要对水进行排放时,也可以对水闸进行强制提升,从而实现对蓄水的排放。此外,易于实现对水闸自重的调整。
在对水闸的自重进行调整时,也可以采用非液体的物质。此外,也可以移动提升设备的安装位置,并且也可以采用不同于上述,装备任何一种机构实现对水闸的开启。
适于实现本发明目的的所有这些实施方式都在本发明的范围内。
如上所述,根据本发明,蓄水达到标准水位时,水闸被水压自动开启。此外,易于改变水闸的自重,因此可视安装现场的具体情况对水闸的自重进行适应性调整。
此外,即使水位未达到标准水位,如果需要排放蓄水,也可将水闸强制提升,实现水闸的开启,从而实现对蓄水的排放。