[发明专利]用于水利工程防冰胀装置

权利要求书

1.一种用于水利工程防冰胀装置，其特征在于：所述防冰胀装置包括固定框架（3）、活动热板（4）和设置在固定框架（3）底部的平衡配重（6），所述活动热板（4）通过阻尼器（2）与固定框架（3）连接，并与固定框架（3）之间形成密封减压腔（9），活动热板（4）在外界冰胀压力的推动下沿着阻尼器（2）在固定框架（3）内移动改变减压腔（9）的大小；在固定框架（3）的侧面板和活动热板（4）内均布设有加热丝，所述防冰冻装置还包括温度控制装置，所述温度控制装置是由温度控制器（7）、设置在活动热板（4）上的位移传感器（4-1）和设置在固定框架（3）侧面板上的侧板温度传感器（3-1），所述位移传感器（4-1）和侧板温度传感器（3-1）的信号输出端分别与温度控制器（7）的信号输入端连接，温度控制器（7）的信号输出端分别与固定框架（3）侧面板和活动热板（4）内的加热丝控制端连接。

2.根据权利要求1所述的用于水利工程防冰胀装置，其特征在于：在密封减压腔（9）内设有装入导热液体的密封弹性容器（5），并在密封弹性容器（5）上设有安全阀（1）。

3.根据权利要求1或2所述的用于水利工程防冰胀装置，其特征在于：所述活动热板（4）由支撑架（4-6）、两金属钢板（4-2）、热板碳纤维加热丝（4-3）和加热控制装置组成，热板碳纤维加热丝（4-3）呈蛇形或曲线盘绕形或U形缠绕在支撑架(4-6)上，两金属钢板（4-2）之间形成一个防水密封腔体，缠有热板碳纤维加热丝（4-3）的支撑架（4-6）焊接在两金属钢板（4-2）之间形成的防水密封腔内；所述加热控制装置由位移传感器（4-1）、热板温度传感器（4-4）和热板温度控制线（4-5）组成，热板温度传感器（4-4）设置在热板碳纤维加热丝（4-3）上，并通过热板温度控制线（4-5）与温度控制器（7）的信号输入端连接，温度控制器（7）的信号输出端与热板碳纤维加热丝（4-3）的端部连接。

4.根据权利要求1或2所述的用于水利工程防冰胀装置，其特征在于：所述固定框架（3）是由上、下、左、右侧板与底板（3-2）拼接而成的方形或倒梯形框架，为方形框架时，活动热板（4）与底板（3-2）平行，上、下侧均通过阻尼器（2）与底板（3-2）连接，并与底板之间形成方形密封减压腔（9）；所述固定框架为梯形框架时，活动热板（4）的下边与下侧板通过铰链或旋转支架（11）密封连接，上侧通过阻尼器（2）连接，活动热板与底板（3-2）之间形成一个上大下小的倒梯形密封减压腔（9）。

5.根据权利要求1或2所述的用于水利工程防冰胀装置，其特征是：所述阻尼器（2）是由设置在固定框架（3）上的活塞杆（2-1）、设置在活动热板（4）上的活塞缸（2-2）和安装活塞杆（2-1）及活塞缸（2-2）之间的复位弹簧（2-3）组成，活塞缸（2-2）固定在活动热板（4）上，活塞杆（2-1）一端固定在固定框架的底板（3-2）上，另一端通过复位弹簧（2-3）与活塞缸（2-2）活塞端连接。

6.根据权利要求1或2所述的用于水利工程防冰胀装置，其特征是：所述位移传感器（4-1）是在冰层（8）膨胀时的静冰压力使得活动热板（4）向固定框架底板（3-2）位移量△达到一定值时，将信号传递给温度控制器（7），温度控制器（7）控制活动热板（4）得电工作，其中位移量△的取值范围为100-400毫米。

7.根据权利要求2所述的用于水利工程防冰胀装置，其特征在于，所述弹性容器（5）采用防水密封性能良好且抗低温的橡胶制成，其内部的导热液体为防冻液或丙酮或酒精。

8.根据权利要求4所述的用于水利工程防冰胀装置，其特征是：所述固定框架（3）的左、右侧板均为金属板，且在金属板内密封固定有U型碳纤维加热丝（3-4），在两金属侧板上均设有侧板温度传感器（3-1），两侧板温度传感器（3-1）的信号输出端分别通过侧板温度控制线（3-3）与温度控制器（7）的信号输入端连接，温度控制器（7）的信号输出端分别与两侧板上的U形状的碳纤维加热丝（3-4）的端部连接。

9.根据权利要求4所述的用于水利工程防冰胀装置，其特征是：所述固定框架为方形框架时，阻尼器（2）有四个，分别设置活动热板（4）四角的位置处，所述热板上侧的阻尼器（2）高于水面，热板下侧的阻尼器（2）低于冰层（8），活动热板（4）在上、下侧的阻尼器（2）的作用下平行移动改变密封减压腔（9）的大小；所述固定框架为倒梯形框架时，阻尼器（2）有两个，分别设置在活动热板（4）上侧的两角处，且高于水面，活动热板（4）在阻尼器（2）的作用下沿着下侧的铰链或旋转支架（11）向固定框架底板（3-2）旋转移动，减小密封减压腔（9）的大小。