[发明专利]平衡式液压拦河坝

说明书

技术领域

本发明涉及一种拦河坝，特别是一种可用在水利工程作为蓄水灌溉、开启泄洪、以及景区中作为观赏坝使用的平衡式液压拦河坝。

背景技术

目前，国内水利工程中普遍采用钢混结构的翻板坝、钢闸门、橡胶坝，底轴式液压坝。但都存在一定缺陷，一是安全可靠性低，坝门需要很大的驱动力启闭，液压系统设计的工作压力一般都大于16MPa，当液压系统磨损到一定程度或金属软管爆裂均将导致不能泄洪和水面油污染的严重事故。二是这几种坝门安装对拦河坝基座（1）有特殊要求，如液压缸体动作所需的孔槽，坝门倒放后基础台阶一般大于400毫米，坝基表面各种支承墩等影响基础强度的因素，增加了土建工程的费用，三是目前所有的拦河坝都不能解决放水或泄洪时水面漂浮物水下砂石同时排放的要求。

发明内容

为解决上述三个难题，本发明的目的是提供一种环保节能、安全可靠、投资小、采用金属结构的平衡式液压拦河坝。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括拦河坝基座（1）、单元坝门（2）、侧止水装置（3）、一体式支座（4）、液压油缸（5）、坝底止水装置（6）；拦河坝基座（1）采用“”形结构，单元坝门（2）呈斜角安装在拦河坝基座（1）内；所述一体式支座（4）上设置有前轴承座（8）和后轴承座（9），一体式支座（4）固定配合安装在拦河坝基座（1）内的底部上；单元坝门（2）的背部设置有铰支座（21），铰支座（21）设置于处在单元坝门（2）的水平中腰线下部，安装在前轴承座（8）上的转轴（7）也呈水平设置且处在单元坝门（2）的水平中腰线偏下位置，使蓄水处于正常蓄水的水位B线时，转轴（7）的轴线水平面上下的水压所产生转动力矩平衡，转轴轴线垂直面两侧由单元坝门2自重产生的转动力矩保持平衡，使由液压油缸对单元坝门（2）启闭所需力矩大于零且接近为零；当蓄水处于正常蓄水的水位B线位置以下时，转轴（7）的轴线水平面上下的水压所产生转动力矩较大，单元坝门（2）在无动力状态下始终处于关闭状态，以便于正常蓄水；每个转轴（7）分别穿过对应的铰支座（21）配合套装在对应的前轴承座（8）上，使单元坝门（2）可绕前轴承座（8）转动；在处于放水泄洪状态时，单元坝门（2）开启后，上下形成泄洪通道，从而实现下部冲砂、上部排泄漂浮物功能；液压油缸（5）的下部成活动配合安装在后轴承座（9）上，液压油缸（5）的伸缩杆外端与单元坝门（2）背部铰接。

在拦河坝基座（1）的两侧分别设置有与之配合的侧止水装置（3）。

在拦河坝基座（1）底部上与单元坝门（2）下部结合处设置有坝底止水装置（6），单元坝门（2）底部在蓄水状态时与基础底部的坝底止水装置（6）紧密配合，进一步提高平衡式拦河坝的稳定性与密封性。

所述前轴承座（8）和后轴承座（9）采用剖分式轴承座，以便于安装检修。

所述单元坝门（2）采用机翼形单元坝门，即下部厚度较厚、重量相对较重，上部呈翼尖状，且厚度较薄、重量较轻。

所述一体式支座（4）与油缸成三角形状设置，以增强其强度。

根据拦河坝宽度设置2个以上相同的单元坝门（2）拼装成整体的拦河坝。

本发明的有益效果是：它通过将拦河坝单元坝门转轴水平偏置于背面适当位置，单元坝门倾斜一定角度安装在两个一体式支座上，每个一体式支座上有两组便于安装检修的剖分式轴承座，前轴承座装单元坝门，后轴承座上装液压油缸，下坝底止水装置设置在拦河坝基座上的结构。当最大蓄水状态时，转轴轴线水平面上下的水压力所产生转动力矩平衡，转轴轴线垂直面两侧由单元坝门自重产生的转动力矩也平衡，此时由液压油缸对单元坝门启闭所需力矩基本为零。最大的启闭力矩是当蓄水高度等于轴线高度时进行开启，此时的开启力矩仅为同规格其它形式单元坝门的5%左右。为了让拦河坝在正常蓄水状态无需液压系统工作，设计时取逆时针方向的转动力矩略大于顺时针方向的转动力矩即可，也就是实际轴线偏置于平衡位置的上面适当位置。由于所需的驱动极小，可灵活采用各种驱动力甚至人力对坝门进行启闭，本设计使用低压小功率的液压系统。

它具有如下特点：

一是节能显著。当设计轴线高度略高于计算的平衡值时，平衡式液压拦河坝能无动力可靠蓄水。当设计轴线高度低于计算的平衡什时，平衡式液压拦河坝能在蓄水高度超过一定水位时无动力自动放水。只需配套小型的低压液压系统。