进水高度可调的浮箱式上游控制堰门.pdf

本发明公开了一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，包括设置于流道一侧的堰门、设置于流道另一侧的浮箱室，所述堰门固定于转轴的一侧，所述转轴的另一侧固定有浮箱，所述浮箱设置于浮箱室中；所述转轴的两端分别铰接于流道两侧的流道壁上，所述浮箱与流道一侧的流道壁之间为泄洪通道；所述堰门的两侧边缘和底部边缘分别与泄洪通道的两侧表面和底部配合密封；所述浮箱室朝向水流方向的一侧侧壁上开有进水口，所述浮箱室背向水流方向的一侧侧壁上开有出水孔，所述浮箱室朝向水流方向的一侧侧壁上还铰接有调节浮箱室进水高度的调节堰板。通过可调堰板调节浮箱室的进水高度，通过浮箱的结构实现堰门的自动开启和关闭，且不消耗能源，实用性强。

1.  一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，包括设置于流道(1)一侧的堰门(2)、设置于流道(1)另一侧的浮箱室(3)，所述堰门(2)固定于转轴(5)的一侧，所述转轴(5)的另一侧固定有浮箱(6)，所述浮箱(6)设置于浮箱室(3)中；所述转轴(5)的两端分别铰接于流道(1)两侧的流道壁(4)上，所述浮箱(6)与流道(1)一侧的流道壁(4)之间为泄洪通道(23)；其特征在于：所述堰门(2)的两侧边缘和底部边缘分别与泄洪通道(23)的两侧表面和底部配合密封；所述浮箱室(3)朝向水流方向的一侧侧壁上开有进水口(9)，所述浮箱室(3)背向水流方向的一侧侧壁上开有出水孔(10)，所述浮箱室(3)朝向水流方向的一侧侧壁上还铰接有调节浮箱室(3)进水高度的调节堰板(11)。

2.  如权利要求1所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述浮箱室(3)朝向水流方向一侧的侧壁表面为一阶梯面，包括与流道底面(7)垂直的第一壁面(22.1)，与第一壁面(22.1)的顶部连接且与第一壁面(22.1)垂直的第二壁面(22.2)，以及与第二壁面(22.2)的后部连接且与第二壁面(22.2)垂直的第三壁面(22.3)；所述进水口(9)开设于第二壁面(22.2)上。

3.  如权利要求2所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述第一壁面(22.1)的顶部固定有堰板支架(12)，所述调节堰板(11)铰接于堰板支架(12)上。

4.  如权利要求3所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述堰板支架(12)设置于第一壁面(22.1)的两侧，所述调节堰板(11)的底部两侧设置有销轴(13)，所述销轴(13)铰接于堰板支架(12)中。

5.  如权利要求4所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述调节堰板(11)的顶部连接有钢丝绳(14)，所述钢丝绳(14)连接有转动驱动装置，所述转动驱动装置设置于第二壁面(7.2)上方。

6.  如权利要求5所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述转动驱动装置为手轮(15)。

7.  如权利要求1所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述上游流道(1)中还设有固定堰(16)，所述固定堰(16)位于浮箱室(3)的前方，且固定堰(16)位于进水口(9)的上方。

8.  如权利要求1所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述两侧的流道壁(4)上对称固定有轴承固定板(17)，所述轴承固定板(17)上固定有轴承，所述转轴(5)的两端设置于轴承内。

9.  如权利要求1所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述浮箱(6)的顶部与转轴(5)之间固定连接有多块浮箱固定板(18)，所述浮箱固定板(18)沿浮箱(6)的宽度方向均匀布置于浮箱(6)的顶部。

10.  如权利要求1所述的一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述堰门(2)与转轴(5)之间固定连接有堰门固定杆(19)，所述堰门(2)沿其宽度方向均匀布置有多组堰门固定杆组件，每组堰门固定杆组件包括两根成锐角的堰门固定杆(19)。

进水高度可调的浮箱式上游控制堰门
技术领域
本发明涉及排水系统设备技术领域，具体涉及一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门。
背景技术
在市政雨水或污水管网向自然水体(江河、湖泊等)溢流的系统中，往往通过堰门控制水位高度。但堰门结构复杂，且需要动力驱动，消耗能源较多，也不方便维修。水中含有杂质和悬浮物，堰门排水时往往将杂质也排入了排水系统中。因此如何设计一种结构简单，不消耗能源，且能拦截杂质的堰门结构是目前面临的问题。
发明内容
本发明就是针对上述技术问题，提供一种进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，该堰门的进水高度可调，通过浮箱所受的浮力控制堰门的开启，在不消耗能源的同时，能精确控制水位，且对杂质具有很好的拦截效果。
为实现此目的，本发明所设计的进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，包括设置于流道一侧的堰门、设置于流道另一侧的浮箱室，所述堰门固定于转轴的一侧，转轴的另一侧固定有浮箱，浮箱设置于浮箱室中；所述转轴的两端分别铰接于流道两侧的流道壁上，浮箱与流道一侧的流道壁之间为泄洪通道；堰门的两侧边缘和底部边缘分别与泄洪通道的两侧表面和底部配合密封；浮箱室朝向水流方向的一侧侧壁上开有进水口，浮箱室背向水流方向的一侧侧壁上开有出水孔，浮箱室朝向水流方向的一侧侧壁上还铰接有调节浮箱室进水高度的调节堰板。
进一步地，所述浮箱室朝向水流方向一侧的侧壁表面为一阶梯面，包括与流道底面垂直的第一壁面，与第一壁面的顶部连接且与第一壁面垂直 的第二壁面，以及与第二壁面的后部连接且与第二壁面垂直的第三壁面；所述进水口开设于第二壁面上。
更进一步地，所述第一壁面的顶部固定有堰板支架，所述调节堰板铰接于堰板支架上。
还进一步地，所述堰板支架设置于第一壁面的两侧，所述调节堰板的底部两侧设置有销轴，销轴铰接于堰板支架中。
一种优选方案，所述调节堰板的顶部连接有钢丝绳，钢丝绳连接有转动驱动装置，转动驱动装置设置于第二壁面上方。
更具体的，所述转动驱动装置为手轮。
一种优选方案，所述上游流道中还设有固定堰，固定堰位于浮箱室的前方，且固定堰位于进水口的上方。
进一步地，所述两侧的流道壁上对称固定有轴承固定板，轴承固定板上固定有轴承，所述转轴的两端设置于轴承内。
进一步地，所述浮箱的顶部与转轴之间固定连接有多块浮箱固定板，浮箱固定板沿浮箱的宽度方向均匀布置于浮箱的顶部。
进一步地，所述堰门与转轴之间固定连接有堰门固定杆，所述堰门沿其宽度方向均匀布置有多组堰门固定杆组件，每组堰门固定杆组件包括两根成锐角的堰门固定杆。
本发明的有益效果是：1、通过水力自动控制堰门的开启和关闭，无需外界动力；2、可采用手动或电动的方式调节浮箱室进水口前可调堰板的高度，从而调节了浮箱室的进水水位，也就调节了堰门的开启水位，结构简单，控制方便；3、精确控制堰前的水位不超过设定的泄洪水位，当堰前水位超过设定水位时，堰门能迅速开启泄洪；4、堰前水位恒定，可以有效拦截漂浮物；5、浮箱室进水口前的固定堰可以拦截水中的漂浮物，防止杂物堵塞浮箱室的出水口；6、堰前水位下降，堰门可以缓慢关闭，装置工作的稳定性高。
附图说明
图1为本发明中控制堰门的主视图；
图2为本发明中控制堰门的俯视图；
图3为本发明中堰门与转轴连接部分的结构示意图；
图4为本发明中调节堰门和浮箱布置结构示意图；
图中：1—流道，2—堰门，3—浮箱室，4—流道壁，5—转轴，6—浮箱，7—流道底面，8—密封垫，9—进水口，10—出水孔，11—调节堰板，12—堰板支架，13—销轴，14—钢丝绳，15—手轮，16—固定堰，17—轴承固定板，18—浮箱固定板，19—堰门固定杆，20—电机，21—地脚螺栓，22.1—第一壁面，22.2—第二壁面，22.3—第三壁面，23—泄洪通道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步地详细说明：
如图1—4所示的进水高度可调的浮箱式上游控制堰门，包括设置于流道1一侧的堰门2、设置于流道1另一侧的浮箱室3，所述堰门2固定于转轴5的一侧，所述转轴5的另一侧固定有浮箱6，所述浮箱6设置于浮箱室3中；所述转轴5的两端分别铰接于流道1两侧的流道壁4上，所述浮箱6与流道1一侧的流道壁4之间为泄洪通道23；堰门2的两侧边缘和底部边缘分别与泄洪通道23的两侧表面和底部配合密封；浮箱室3朝向水流方向的一侧侧壁上开有进水口9，浮箱室3背向水流方向的一侧侧壁上开有出水孔10，浮箱室3朝向水流方向的一侧侧壁上还铰接有调节浮箱室3进水高度的调节堰板11。通过浮箱室3的结构蓄水，当浮箱6所受浮力大于堰门2的重力时，堰门2开启泄洪，水位下降后，浮箱6所受浮力减小，堰门2慢慢关闭，实现堰门2的自动开启和关闭，其结构简单，设计合理，有效减少了能源消耗，装置实用性高。通过调节堰板11的结构调节浮箱室3的进水高度，从而调节了堰门2的开启高度。
如图4所示，所述浮箱室3朝向水流方向一侧的侧壁表面为一阶梯面，包括与流道底面7垂直的第一壁面22.1，与第一壁面22.1的顶部连接且与第一壁面22.1垂直的第二壁面22.2，以及与第二壁面22.2的后部连接且与第二壁面22.2垂直的第三壁面22.3；所述进水口9开设于第二壁面22.2上。
上述技术方案中，所述第一壁面22.1的顶部固定有堰板支架12，所述 调节堰板11铰接于堰板支架12上。
上述技术方案中，所述堰板支架12设置于第一壁面22.1的两侧，所述调节堰板11的底部两侧设置有销轴13，所述销轴13铰接于堰板支架12中。
上述技术方案中，所述调节堰板11的顶部连接有钢丝绳14，所述钢丝绳14连接有手轮15，所述手轮15位于第二壁面7.2上方。
通过手轮15的旋转，实现钢丝绳14的收放，调节堰板11绕其底部的销轴13旋转，使调节堰板11的顶面高度可调，水必须越过调节堰板11后才可通过进水口9进入浮箱室3中，因此浮箱室3的进水高度可调，调节堰板11的操作简单，结构稳定性高。
上述技术方案中，所述上游流道1中还设有固定堰16，所述固定堰16位于浮箱室3的前方，且固定堰16位于进水口9的上方。固定堰16位于进水口9上方，可有效拦截水中的漂浮物，避免漂浮物堵塞出水孔10或进水口9，进一步保证了堰门2开启和关闭时的稳定性。
上述技术方案中，所述两侧的流道壁4上对称固定有轴承固定板17，所述轴承固定板17上固定有轴承，所述转轴5的两端设置于轴承内。转轴5的铰接结构简单，易于安装，实用性好。
如图2和图4所示，所述浮箱6的顶部与转轴5之间固定连接有多块浮箱固定板18，所述浮箱固定板18沿浮箱6的宽度方向均匀布置于浮箱6的顶部。通过多块浮箱固定板18的结构保证浮箱6与转轴5的连接强度，保证浮箱6的受力均匀。
如图1—3所示，所述堰门2与转轴5之间固定连接有堰门固定杆19。所述堰门2沿其宽度方向均匀布置有多组堰门固定杆组件，每组堰门固定杆组件包括两根成锐角的堰门固定杆19。通过多组堰门固定杆19的结构保证了堰门2与转轴5之间的连接强度，且堰门2的启闭力较大，保证堰门2对于水位的升高和降低的反应灵敏，能达到及时泄洪的效果和目的，进一步增加了装置的实用性。
本发明中，堰门2和浮箱6做成箱体式结构，可以通过注水等方式来调节堰门2的重量。浮箱室3的进水口9前的可调堰板11通过钢丝绳14与手轮15相连接，启动电机20或转动手轮15即可通过钢丝绳14带动可 调堰板11绕其底部的销轴13转动，从而调节可调堰板11顶部的高度，也就调节了浮箱室3进水水位的高度。固定堰16的高度高于浮箱室3的进水高度，可以拦截水中的漂浮物。
本发明所设计的堰门2的开启和关闭由浮箱6控制，随着堰前水位逐渐上升，当水位上升到设定高度时，水通过进水口9处的可调堰板11溢流进入到浮箱室3中，浮箱6受到水的浮力，当浮箱6所受的浮力力矩和水对堰门2的压力力矩大于堰门2的重力力矩时，堰门2则会迅速开启，达到泄洪的目的。由于水是从堰门2下方排出，因此堰门2也可以拦截水中的漂浮物。浮箱室3内的水从出水孔10流出，由于出水孔10的孔径很小，所以当堰前水位下降时，堰门2可以缓慢关闭复位。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。