[发明专利]链轮式水力自控翻板闸门

说明书

技术领域

本发明属于水利工程壅水泄洪建筑物中的水力自控闸门，特别是一种链轮式水力自控翻板闸门。

背景技术

目前全国大、中型病险水闸有几万座，正在实施病险水闸的除险加固工作，一般布置形式为龙口下游修筑拦水闸。

有一种以混凝结构为主的水力自控翻板闸门，是一种双支点带连杆的闸门，其门体为预制钢筋混凝土结构，门体通过支腿座铰接在支墩上，在支墩上部铰接的连杆其另一端铰接在门体的支腿座下部，在门体的前部设置有防撞墩，在边墙上设置有通气孔。其体积大，重量重，由于结构的局限性，使用范围受到限制，推广还不够普及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种链轮式水力自控翻板闸门，其结构新颖，启闭灵活，不仅可以利用上游水位自动控制阀门的启闭，不需要其它动力和设备，自控水位准确，运行平稳灵活，而且造价低，重量轻，管理方便、安全，节省人力和物力，维护保养方便，使用范围广。

本发明的目的是这样实现的：一种链轮式水力自控翻板闸门，在闸室内下部的两侧分别纵向设置着相互对称的长条形固定底座，在每只固定底座迎水端一侧的固定底座的顶面上分别固接着纵向链条的一端，在链条上配合安装着链轮，链条包容配合着链轮,链条的另一端固接在链轮上，未被链条包容配合的链轮一侧固接着支臂，支臂的另一端固接着闸门板，当闸门板位于挡水位置时，闸门板的底边与闸室底板相配合，闸门板的两侧边分别与闸室的两侧壁相配合，在闸门板的两侧边和底边上分别设置着密封条，使闸门板将闸室封闭，闸门板关闭闸室时，闸门板与铅垂线的夹角为10°-15°。

本发明的工作原理：

链轮式水力自控翻板闸门的自控是利用闸前水压对闸门板的正向力矩与闸门板自重形成的反向力矩的失衡形成转动力矩达到闸门的开启与关闭。支点处链轮在开启闸门时增加了正向力矩，在闸门回落时链轮施加了阻尼反馈力矩，来达到闸门随上游水位升高，逐渐闸门开启泄流，上游水位下降，闸门逐渐回闭蓄水，使上游水位始终保持在要求的范围内。链轮式水力自控翻板闸门在运行过程中无撞击和拍打现象，使用更安全。

本发明由闸门板、支臂（可以使钢制弧形门也可以是平板门）、固定支座、链轮，链条等部件组成。链条的一端固定在固定支座前端，链条的另一端固定在链轮上，当上游来水流量增大，闸门板上游水位抬高，动水压力对闸门板支点的力矩大于闸门板重与摩阻力对闸门板支点的力矩时，闸门板自动开启到一定倾角，直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于闸门板重对支点的力矩时，达到该流量下的新的平衡。流量不变时，开启角度也不变。而当上游流量减少到一定程度，使闸门板重对支点的力矩大于动水压力与摩阻力对支点的力矩时，链轮式水力自控翻板闸门可自行回关到一定倾角，达到该流量下的新的平衡。在闸门板开与关的过程中支点链轮在链条上有一定的位移，链条对链轮的反向阻尼力矩使闸门的开启关闭更平稳，因此，链轮式水力自控翻板闸门板具有不需启闭机械及相应设施、不需人为操作，完全由水流及时自动控制、更平稳更安全的特点。

链轮式水力自控翻板闸门的特点：

应用广泛：链轮式水力自控翻版闸门可以广泛应用于江河、水库溢洪道、渠道、城市防洪蓄水，水电站等工程中。

用于水库溢洪道：能自动调节库容，发挥水库最高效益，又确保水库安全。既大大降低了防洪水位、又可减少淹没损失，还可提高蓄水位。

用于水电站首部和前池退水：可按当地水文要素，结合装机容量，求得最大经济效益。如果前池泄水，链轮式水力自控翻板闸门泄水能力大，反应速度快。

用于航运及农田灌溉：能自动调节运河水位，满足通航水深及灌溉用水需要能保持设计正常水位，保证取水水头的进水流量。闸门对下泄水流量没有影响；在灌区引水口下游增设链轮式水力自控翻版闸能解决进水口冲砂问题，闸门开启后，泥沙从闸底冲走，防止泥沙进入引水建筑物。

用于城市环保景观工程：是一种不错的壅水建筑物，能够提供稳定的水面景观，既能改善城市生态环境，同时又能解决河道泄洪问题。

投资少、施工简便、造价合理、运行稳定、管理方便安全。

初步估算链轮式水力自控翻版闸门造价仅为常规闸门的70％左右；调控能力增强，施工简易，工期短，维护保养方便。它主要是靠上游水位自动控制闸门，不需人员管理，也不需要其它动力和设备。

原理独特，链条与链轮阻尼作用微妙、结构简单、制造方便、运行安全。

可根据用户需要的闸高、闸宽、启动水位、回位水位等要求，设计各种尺寸，各种材质的链轮式水力自控翻板闸门。