[实用新型]全平衡直升式船闸闸门

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种水利航运设施，具体指一种配置平衡重的直升式船闸闸门。

背景技术

目前在内陆江河或运河上船闸中应用的闸门有横拉闸门、翻板闸门、人字闸门、直升闸门等，各种闸门的特点和适用范围各不相同。水头较高启闭频繁的闸门常采用人字闸门，它具有启闭快捷、水密性可靠、承受水压大的特点，但因为人字闸的开启方式为双扇平开，闸门上侧距闸门宽度范围内的水域要作为开启闸门的空间，轮船不得靠近停留，而在闸室水位抬高时，这一部分空间也需要用水来填充，因此比较耗水耗时。以三峡永久船闸为例，其上下游落差为113米，共分5级，每级落差22～23米，由5个各长280米宽34米的闸室组成，船闸为人字闸门，高38.5米，船队通过5级船闸用时约2小时40分钟，耗水280×34×22＝209440m³，通过单级船闸耗时32分钟。

发明内容

人字闸门的两扇闸门不仅要承受很高的水压，并且要保证闸门在高压作用下不产生变形，以免闸门之间及与闸室的水密能力遭受破坏，因此落差大的人字闸门构造极其复杂，要具有极强的抗变形能力，三峡船闸的单扇闸门就重867吨，启闭控制复杂。本实用新型的目的是为了克服船闸人字闸门构造复杂、加工精度要求高难度大、轮船越坝耗水耗时的不足，提供一种结构简单、开启快速、相对省水省时的直升式闸门，主要由闸门、平衡重、支柱、绳索、滑轮等组成，其特征是闸门配置有平衡重，两者通过穿越滑轮中的绳索相连，滑轮设于支柱或横梁上。因为采用直升式闸门，闸门启闭均在竖直方向运动，就不需要占用周围水域作为开启闸门的空间，如果三峡船闸采用这种方式，同样的运载能力其闸室长度可缩减至260米，通过5级船闸耗水可减至260×34×22＝194480m³，省水1.5万吨，通过单级船闸耗时29分钟，船队越坝可节省15分钟时间，据此每年可新增单向通航能力400万吨。

如在三峡船闸中使用直升式闸门，其重量将达到数百吨，要将如此重量的闸门提高30余米，需要大功率电机及大量功耗。为此本实用新型提出为闸门配置平衡重的方式，即用钢索穿过安装在支柱上的滑轮后分别连接闸门与平衡重，这样只需较小的力作用于平衡重或闸门即可迅速启闭闸门。

综上所述，采用以上的技术方案后，本实用新型能产生构造简单、开启快速、省水省时、提高运能的有益效果。

附图说明

图1是本实用新型的平面图。

图2是本实用新型闸门开启时的剖面图。

图3是本实用新型闸门关闭时的剖面图。

图4是本实用新型闸门关闭时的正视图。

图5是本实用新型闸门开启时的正视图。

图中：闸室1，闸室侧壁2，闸门3，支柱4，平衡重5，闸门凹槽6，密封条7，滑轮8，横梁9，绳索10，电动机11，长螺杆12。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：

如图1-5所示，本实用新型主要由闸门3、支柱4、平衡重5组成，平衡重5与闸门3质量大致相等，两者由穿过安装在支柱4或横梁9上滑轮8的绳索10连接并达到平衡，这样升降闸门3只需较小的动力来克服闸门3与闸门凹槽6及绳索10与滑轮8之间的摩擦力即可。由于直升式闸门可以采用瓦形整体式闸门3，闸门3受到的水压力将传递至设置在闸室侧壁2内的闸门凹槽6或突出于闸室侧壁2上的受力挡壁上，只需在闸门3与闸门凹槽6及与闸室池底的接触面安装具有一定弹性的密封条7即可保证闸门3闭合时闸室1内的水不会渗漏，其闸门3相对人字闸门结构更简单、受力更合理、变形容许量大，重量可以大幅减轻。

以船只上行为例，在图2中上下闸室1的水位平齐后，通过电动机11提升闸门3，平衡重5将逐渐下降，闸门3逐渐上升至开启位置，与此同时设于闸门凹槽内的长螺杆12配合闸门3的上升而转动，确保任何时候绳索10失效时闸门3也不致砸下伤及过往船只和人员。图3中，当上行船只均行至上闸室1后，电动机11提升平衡重5，闸门3将逐渐下滑直至其底面接触池底，此时仍给予平衡重5一定向上的提升力，闸门3将对池底产生压力，避免水从闸门3与池底间渗漏，此时上闸室1蓄水，下闸室1泄水，作用于闸门3的水压力会将闸门3推向闸门凹槽6上的挡壁，并将两者压紧，以免水从闸门3与挡壁之间渗漏。当上闸室1水位与上一级闸室水位平齐时船只可以继续上行。

为了减少闸门3升降时与闸门凹槽6或挡壁的摩擦力，可在闸室侧壁2或挡壁上设置辊轮，闸门3升降时，辊轮将闸门3顶离摩擦面，闸门闭合就位时辊轮弹离闸门3。