[发明专利]一种多功能闸门及其运行方法

权利要求书

1.一种多功能闸门，其特征是，该闸门包括两组相对布置的扇形闸门、可旋转的底座（4），每组扇形闸门由一弧形闸门（1）、两块可过流的门叶（2）连接形成扇形结构；该闸门的闸室外墙（8）为外突的圆弧形结构，两组扇形闸门置于底座，通过控制底座旋转，使两块弧形闸门旋转于挡水位置或过流位置。

2.根据权利要求1所述的一种多功能闸门，其特征是，该闸门的闸室底板设有下沉的闸室底部凹槽（8-1），所述底座位于闸室底部凹槽的中心位置，所述弧形闸门的底部布置有若干万向轮（5），所述万向轮的高度、底座的高度、闸室底部凹槽的深度相等；

该闸室底部凹槽的侧壁，在沿水流方向的两侧顶部边缘设有与弧形闸门底部相匹配的止水橡皮，且该闸门的岸墙在与闸室外墙连接处设有与弧形闸门配合的P形止水橡皮（9-1）。

3.根据权利要求2所述的一种多功能闸门，其特征是，所述底座中部设有可上下升降的主轴（3），所述主轴的顶部设有顶托（3-1），所述扇形闸门在其圆心角顶部设有凹陷结构（2-1），所述顶托的底部设有与扇形闸门凹陷结构相匹配的卡块，所述底座的顶面设有与门叶底部相匹配的门叶轨道凹槽（4-6）；

所述闸室外墙内壁设有可伸缩抓手（6），所述可伸缩抓手包括安装于闸室外墙的电动剪叉结构（6-1）以及电磁铁吸盘（6-2）；通过控制主轴的升降，可使顶托卡块与对应的凹陷结构分离或卡合；通过可伸缩抓手，可实现两组扇形闸门的对合或分离。

4.根据权利要求3所述的一种多功能闸门，其特征是，所述底座由上转盘（4-1）、下底盘（4-2）构成，所述下底盘固定于所述闸室底部凹槽内，其底部设有驱动电机，所述下底盘顶面安装有与驱动电机轴相连的下齿轮（4-3），所述上转盘的底部设有空腔，其空腔顶部中心位置设有与下齿轮啮合的上齿轮（4-4）；

所述主轴为电动伸缩杆，其底部通过轴承与上齿轮的轴孔相连；所述上转盘的底部布置有若干滚珠（4-7），所述下底盘在与滚珠接触处设有一圈滚珠轨道凹槽；驱动电机工作，通过上、下齿轮以及滚珠、滚珠轨道凹槽的配合，使上转盘旋转，继而带动扇形闸门旋转。

5.根据权利要求1或4所述的一种多功能闸门，其特征是，所述弧形闸门包括框架结构（1-3）以及若干挂片（1-1），所述框架结构内设有若干排横杆（1-2），每排横杆上布置有若干可转动的挂片。

6.根据权利要求5所述的一种多功能闸门，其特征是，所述挂片包括可活动叶片（1-1-1）、转轴（1-1-2）、凹形挂槽（1-1-3），所述可活动叶片通过转轴与凹形挂槽铰接，所述凹槽挂槽卡固于横杆，所述可活动叶片在水力作用下闭合或开启。

7.根据权利要求6所述的一种多功能闸门，其特征是，相邻两块可活动叶片之间设有交叠的条形刚性片（1-1-5），所述条形刚性片表面设有塑性防水薄片，所述框架结构在与边侧的可活动叶片接触处设有止水橡皮，所述横杆在与对应的可活动叶片接触处设有止水橡皮。

8.根据权利要求1所述的一种多功能闸门，其特征是，该闸门设有喷水装置（7），该装置包括潜水泵（7-2）、安装于岸墙顶部位置的压力喷头（7-1）、位移传感器（7-3）、水管（7-4）以及PLC控制器，所述位移传感器用于将弧形闸门的位置信号传输给PLC控制器，由PLC控制器控制潜水泵工作，使水流流经水管后由压力喷头加压后喷出。

9.根据权利要求1所述的一种多功能闸门，其特征是，该闸门的闸室两端布置有水下监控设备（10）。

10.一种多功能闸门的运行方法，其特征是，包括以下运行工况：

1）景观喷水工况

控制底座旋转，使弧形闸门与水流方向垂直，这一过程中，即闸门处于挡水状态或即将处于挡水状态时候，位移传感器因弧形闸门进入其感应范围而被触发，将接收到的信号传入PLC控制器，PLC控制器接收到信号并将控制信号传入潜水泵，潜水泵启动，水流通过PE水管至压力喷头，由压力喷头加压后喷出，形成喷水景观效果；

2）行洪排涝工况

步骤一：

控制底座旋转，使弧形闸门与水流方向平行，此时闸门处于可过流状态；

步骤二：

闸门处于可过流状态时，驱动两侧可伸缩抓手将电磁铁吸盘伸长至弧形闸门处，随后通电使电磁铁吸盘吸附在弧形闸门上；

步骤三：

控制主轴上伸，使顶托卡块脱离扇形闸门，此时驱动可伸缩抓手收缩，将对应的扇形闸门拉向闸室两侧靠近闸室外墙处，随后主轴收缩至极限位置，使顶托卡块卡在底座顶部的凹陷结构内，此时闸室形成一个流畅的通道，起到行洪排涝功能；

3）过鱼工况

布置在闸室下游的水下监控设备发现洄游鱼类的活动信息，在水压力的推力作用下，闸门结构内的水流打开下游侧的挂片，通过下游侧的弧形闸门排往下游，使流速产生细微波动，洄游鱼类对流速产生应激反应聚集到下游闸室前；此时驱动底座转动，从而驱动扇形闸门旋转，洄游鱼类在闸门旋转作用影响下跟随闸门旋转游向闸室内，并达到拦河建筑物上游，过鱼过程完成；

4）挡水工况

控制底座旋转，从而使弧形闸门处于挡水状态，此时上游水位高于下游水位，水压力会对弧形闸门产生作用力，在水压力作用下，上游侧的挂片紧贴在弧形闸门的横杆上，起到挡水作用。