[实用新型]恒流式斗口

说明书

本实用新型主要应用于农田水利工程上，是渠道、塘坝以及小型水库灌溉用水的放水装置。

目前，应用于农田水利灌溉工程上的放水装置一般是：铁制的螺旋杆启闭式的平板闸或锥形闸；翻转闸；浆彻石或混凝土的梯级放水等。它们都有共同的缺点：管理人员不容易控制出水量，劳动量大，用户能任意取水；在低水位时，出水量不足，高水位时，出水量过大。而且由于其控制装置都裹露于外，易被人为破坏，造成水量大量损失，管理上极为不便，降低水的利用系数。

在灌溉工程上，设计出水口是按农作物的需水量决定的，一般相对稳定。所以，在渠道或塘坝上必须有一放水装置来满足这一要求。也就是无论渠道或塘坝等供水工程的水头怎样改变，出水量必须满足灌溉水量，同时，能尽可能避免用户自由取水和人为破坏。避免水量损失和减少管理人员的劳动量。通常做法：用人为去控制出水量，工作量大。现有专利申请GG87203414提出了浮动式活叶翻转闸门，是根据闸门两侧液位变化来开启和关闭，省动力，但灌溉工程上不能全满足“两侧液面”，所以不适用。专利申请GG87206509提供的曲线铰水力自控翻板闸门，只起到关闭和开启的作用，不能控制水量，尽管它能减少水力冲击，节省原材料，它适用于中、小型河坝水闸。于灌溉工程用水的关放也不适用。

本实用新型的目的是为农田灌溉用水提供一种改进的恒流的放水装置，它能有效地控制灌溉用水的出水量，使出水量不受水头的影响。

为了解决这一问题，本实用新型是这样实现的：在过水的直管里放置一倒立的圆锥体受力锤，受力锤与一直杆和受拉弹簧相连接，弹簧的另一端固定在直管上的弹簧保护装置里，当水体通过直管时，水给圆锥体施以作用力，通过直杆迫使弹簧改变伸长度；圆锥体则在控制平面上改变过水面积，从而保证出水量恒定。

本实用新型的工作原理及理论依据：打开闸阀，水就通过装置流出。在控制段的直管里，受力锤就受到水体给予的作用力，使连在受力锤上的直杆拉动弹簧，使弹簧改变长度。由于供水工程的水位不稳定，受力锤上所受的力也大小不一，而迫使弹簧不断改变伸长度。这样，在控制水平面上的圆锥体，也随之改变过水面积ω受力锤所受的力f与弹簧的伸长度x，满足公式：f＝kx。k为弹簧的倔强系数。f的大小与水头成正比：即当水头变大时，受力锤所受的力就增大；当水头变小时，受力锤所受的力就减小。由于受力锤做成圆锥体并倒悬于直管里：它在直管控制平面上控制的过水面积 的变化则是与水头H的平方根成反比；即当水头变小时过水面积ω就增大；当过水面积变小时，水头就增大。在通常情况下，供水工程的水位是个变量。即水头是个变量。根据水力学公式：Q＝μω2gH]]>当过水面积ω与水头H]]>成反比时，Q则保持恒定。所以该实用新型保证了灌溉用水不因水头过低出水量不足：水位过高出水量过大这一矛盾。

该装置在制造时，重要部件的技术要求：

弹簧倔强系数的确定：根据灌溉所需的过水流量及已有水头确定过水面积。根据水头计算出受力锤受到水体给予的力f，通过过水面积及受力锤在控制平面上的关系，得出弹簧的伸长度，再由公式f＝kx得出倔强系数k。

受力锤、直杆、弹簧均作电镀防锈处理。受力锤、直杆的自重与它在水中的浮力相同，以减少自重对弹簧的作用。

进口尺寸按临界水深及保证灌溉要求确定。

本实用新型只是在过水直管里装上一个圆锥体的受力锤，用直杆、弹簧相连固定在弹簧保护装置里，所以其结构简单。受力锤是在直管里运动，直杆、弹簧有保护装置。进口有“百叶窗”式的栏污栅，因而，重要装置不易被破坏。由于受力锤是悬在控制平面的空间里，只有直杆与弹簧和它相联系，当水头变化时，受力锤所受的力也相应变化，弹簧能迅速作出反应，因此能及时控制过水面积，保证出水量恒定。

实用新型的具体结构，由以下的实施例及附图给出。

以下根据附图说明本实用新型的具体细节及工作情况，

该实用新型分成三个部分：进口段（Ⅰ）、控制段（Ⅱ）、出口段（Ⅲ）

进口段（Ⅰ）：进口段的进口尺寸由临界水深及能灌溉用水渠道最低水深确定。有一栏污栅（2），做成“百叶窗”形状，目的是避免人为破坏控制装置和栏污作用，栏污栅（2）与进口管（1），通过（12）连接。