[实用新型]平衡闸门齿轮传动启闭系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利工程闸门启闭技术，具体的是一种平衡闸门齿轮传动启闭系统。

背景技术

在水利工程蓄水和泄水过程中，钢闸门是保证整个工程正常、安全运行的重要设备。在钢闸门的启闭设备中，根据水利工程特点大多采用传统的钢丝绳受力的卷扬系统和活塞杆受力的液压系统。上述启闭设备的特点是启闭力要克服钢闸门自重和水压力带来的摩擦阻力。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种可使启闭机的启闭力大大减少的平衡闸门齿轮传动启闭系统。

为实现上述目的，本实用新型提供的平衡闸门齿轮传动启闭系统，包括挡水闸门、动力装置和设有中心孔的闸墩，其特征在于：还设有平衡力臂、平衡配重、传动轴和齿轮系；所述平衡力臂的两端分别与挡水闸门和平衡配重连接；所述传动轴置于闸墩的中心孔内，传动轴的一端穿过闸墩的中心孔与平衡力臂的中部连接，传动轴的另一端通过齿轮系与动力装置花键连接。

作为优选方案，所述挡水闸门为围绕传动轴旋转的弧形金属结构。

进一步地，所述平衡配重为可调节重量的金属块或混凝土块。

更进一步地，所述闸墩的中心孔内还设有环形的支撑轴承，所述传动轴通过支撑轴承与闸墩中心孔的内壁连接。

更进一步地，所述动力装置为至少一个液压马达驱动或至少一个减速电机驱动。

更进一步地，所述齿轮系为一个大齿轮和至少一个小齿轮的内啮合或外啮合。

本实用新型的优点在于：本实用新型结构新颖、启闭范围大，可实现360°全程启闭，降低闸门启闭力，所使用的动力装置功率明显变小。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型安装到闸门槽内的侧视图。

图中：1、挡水闸门，2、传动轴，3、平衡力臂，4、平衡配重，5、支撑轴承，6、齿轮系，7、动力装置，8、闸墩。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1、2所示的平衡闸门齿轮传动启闭系统，包括挡水闸门1、动力装置7和设有中心孔的闸墩8，其特征在于：还设有平衡力臂3、平衡配重4、传动轴2和齿轮系6；平衡力臂3的两端分别与挡水闸门1和平衡配重4连接；传动轴2置于闸墩8的中心孔内，传动轴2的一端穿过闸墩8的中心孔与平衡力臂3的中部连接，传动轴2的另一端通过齿轮系6与动力装置7花键连接。

上述挡水闸门1为围绕传动轴2旋转的弧形金属结构；平衡配重4为可调节重量的金属块或混凝土块；闸墩8的中心孔内还设有环形的支撑轴承5，传动轴2通过支撑轴承5与闸墩8中心孔的内壁连接；动力装置7为至少一个液压马达驱动或至少一个减速电机驱动；齿轮系6为一个大齿轮和至少一个小齿轮的内啮合或外啮合。

工作原理如下：弧形金属结构挡水闸门1和平衡配重4通过平衡力臂3固定在围绕传动轴2旋转的两端，调节平衡配重4的重量，使得挡水闸门1产生的力矩与平衡配重4所产生的反力矩相等，动力装置7只是克服传动轴2在闸墩8上形成的摩擦阻力矩。

工作过程如下：弧形金属结构挡水闸门1的自重为G_Z，其重心至传动轴2旋转中心垂直距离为H_Z，平衡配重4的自重为W_P，其重心至传动轴2旋转中心垂直距离为-H_P，即与金属结构挡水闸门1形成反方向力矩，有平衡式：G_Z×H_Z-W_P×H_P=0，传动轴2在闸墩8上形成的摩擦阻力矩为M_Z，动力装置7所产生的动力形成动力矩为-N_Z，有平衡式：N_Z-M_Z=0，其中，G_Z×H_Z﹥﹥M_Z，即弧形金属结构挡水闸门1所产生的动力矩G_Z×H_Z远远大于传动轴2在闸墩8上形成的摩擦阻力矩为M_Z，按照常规启闭弧形金属结构挡水闸门1所需要的动力矩为N_c=G_Z×H_Z+M_Z,在加入-W_P×H_P后，使得N_z=G_Z×H_Z-W_P×H_P+M_Z,即有N_c﹥﹥N_z。