[发明专利]一种利用水力辅助的闸门启闭装置及其控制方法

说明书

本发明的技术方案是这样实现的：一种利用水力辅助的闸门启闭装置，包括基座以及设置在基座上的闸门门体和启闭设备，所述基座上开设有辅助井，所述启闭设备包括卷扬机构、起门机构和闭门机构，所述卷扬机构包括电机和转动组件，所述起门机构包括第一主力钢丝绳，所述闭门机构包括加重水箱、第二主力钢丝绳、闭门钢丝绳以及固定在基座上的第一定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮；本发明通过第一主力钢丝绳和第二主力钢丝绳的切换达到开启和关闭闸门的目的，同时利用加重水箱平衡开启和关闭闸门时的摩擦力，方便闸门的启闭，同时减少所需的动能，减少电机的负荷，提高设备的使用寿命。

技术领域

本发明涉及闸门控制技术领域，尤其是一种利用水力辅助的闸门启闭装置及其控制方法。

背景技术

闸门是一种用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设施；其作为水工建筑物的重要组成部分，可用以拦截水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等；闸门通常用于溢流坝、岸边溢洪道、泄水孔和水工隧洞等水工建筑物，具有拦截水流、控制水位、调节流量、控制航运、排放泥沙和漂浮物等功能。

现有的闸门在启闭时，由于上下游水头差存在，闸门门体与轨道之间存在较大的摩擦力，起门时摩擦力向下，闭门时摩擦力向上，一旦摩擦力大于自重，无下压力的卷扬式启闭机就无法关闭闸门；对于这种情况，往往采用加重块的办法解决，但这样闸门的自重增加，增加了启闭力，启闭机的容量增加，需要使用多个启闭机，同时带来较大的负荷，成本大幅度增加。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用水力辅助的闸门启闭装置及其控制方法；用以解决上述背景技术中提到的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种利用水力辅助的闸门启闭装置，包括基座和设置在基座上的闸门门体以及安装在基座上用于升降闸门门体的启闭设备，所述基座下端开设有供水流通过的闸门门洞；其特征在于：所述基座上设有辅助井，所述辅助井内无积水，所述闸门门体上方固定有启闭梁，所述启闭设备包括卷扬机构、起门机构和闭门机构，所述卷扬机构安装在基座上方，所述加重水箱位于辅助井内且不与辅助井相接触；所述卷扬机构包括电机和受电机控制转动的转动机构，所述转动机构包括第一卷筒和第二卷筒，所述第一卷筒位于第二卷筒左侧并与第二卷筒固定连接；所述起门机构包括第一主力钢丝绳，所述第一主力钢丝绳的两端分别与第二卷筒和启闭梁的上端面固定连接；所述闭门机构包括加重水箱、第二主力钢丝绳、闭门钢丝绳以及固定在基座上的第一定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮，所述加重水箱位于辅助井内，所述第一定滑轮、第三定滑轮和第四定滑轮均固定在所述基座上且位于所述基座靠近水流上游端面，第一定滑轮位于加重水箱上方，所述第四定滑轮位于所述闸门门体的一侧且位于启闭梁下方，所述第二主力钢丝绳的两端与所述第一卷筒和启闭梁下端固定连接，该第二主力钢丝绳经过所述第四定滑轮，所述第二主力钢丝绳与所述第四定滑轮下端面连接且其可在第四定滑轮上左右运动，所述第三定滑轮位于所述第一定滑轮与第四定滑轮之间，所述闭门钢丝绳的两端分别与加重水箱和启闭梁下端固定连接，且该闭门钢丝绳从加重水箱开始依次经过第一定滑轮、第三定滑轮和第四定滑轮然后与启闭梁连接，所述闭门钢丝绳与所述第一定滑轮和第三定滑轮的上端面连接，该闭门钢丝绳与所述第四定滑轮的下端面连接，闭门钢丝绳可在第一定滑轮、第三定滑轮和第四定滑轮上左右运动；所述第一卷筒和第二卷筒均包括紧筒和松筒，所述松筒直径大于所述紧筒，所述紧筒与松筒固定连接，所述第一卷筒和第二卷筒上均设置有用于将第二主力钢丝绳和第一主力钢丝绳在其紧筒和松筒之间来回切换的切换机构，所述切换机构用于切换第一主力钢丝绳和第二主力钢丝绳的松紧程度，以切换松紧程度来切换第一主力钢丝绳和第二主力钢丝绳的工作状态；所述基座上还设有用于将加重水箱从下往上拉动复位的复位机构和用于在起门时抵消部分门体向下摩擦力的起门辅助机构。

优选为：所述复位机构包括复位钢丝绳，所述第三定滑轮位于所述第一卷筒下方，所述复位钢丝绳的两端分别与第一卷筒和加重水箱固定连接，该复位钢丝绳依次连接所述加重水箱、第一定滑轮、第三定滑轮和第一卷筒，所述复位钢丝绳与第一定滑轮的上端面连接与第三定滑轮的下端面连接，且该复位钢丝绳可在第一定滑轮和第三定滑轮上左右运动。