[发明专利]水力自动单板浮动闸门及其应用方法

说明书

本发明涉及一种水力自动单板浮动闸门及其应用方法，其中水力自动单板浮动闸门包括位于两相邻闸墩之间且宽度与两相邻闸墩间距适配的单板闸门、开设在两闸墩上且位于单板闸门下游侧的轨道槽，以及与单板闸门连接且沿轨道槽移动的支撑架，轨道槽向上倾斜，且轨道槽靠近单板闸门的一端低于另一端。本发明依靠上游水位高低即时自动地控制其开度大小，结构简单，不需要配置启闭设施，不需要专人操作控制，由上游来水情况自动调控，与一般闸门相比，具有节省人力、物力，使用方便等特点，闸门实现了无人值守运行；能准确、及时地自动调节闸门开度，随着上游水位的升降，闸门能逐渐、自动、准确、即时开启和关闭，完成泄水和蓄水过程，使下泄流量与闸前来水流量维持动态平衡。

技术领域

本发明涉及水利工程的闸门技术领域，尤其涉及到水力自动单板浮动闸门及其应用方法。

背景技术

水闸作为一种广泛使用的水工建筑物，已在水利工程中得到了充分的利用，并发挥着巨大作用。水工闸门种类很多，都有各自不同的特点，但一般闸门主要是依靠外动力启闭，完成泄水、拦水任用，不仅闸门要求的提升较大，而且需要修建专用的启闭房，造价较高，管理繁琐。有些自动闸门如水力自动翻板闸门等，靠水及闸门重力作用力能自动启闭，节省能源、兼有泄洪、蓄水功能。但是，水力自动翻板闸门仍存在着很多的缺陷：如水力自动翻板闸门的水力特性较复杂、使闸板及闸墩受力太大，不利于闸门的稳定；闸门支墩处于下泄水流中间，产生了巨大的阻力，严重地扰动了水流状态，闸门在运行中会出现周期性来回拍击支墩或坝坎的“拍打”现象，破坏性极大；开启不灵活，有的甚至无法开启。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种水力自动单板浮动闸门及其应用方法，可使闸门泄水时，闸门开度随着上游来水水位的高低变化而随时自动调节，而且蓄水深度还可以根据实际需要灵活调节，闸门渐开性好，开启、关闭更加省力、灵活；本发明无需外动力，完全由上游来水作为动力，实现闸门的自动启闭。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种水力自动单板浮动闸门，包括位于两相邻闸墩之间且宽度与两相邻闸墩间距适配的单板闸门、开设在两闸墩内壁上且位于单板闸门下游侧的轨道槽，以及与单板闸门连接且沿轨道槽移动的支撑架，所述轨道槽向下游倾斜，轨道槽上游一端低于下游一端。

本方案在使用时，单板闸门的上游侧为上游来水，当上游来水量变化后，使水源水位会发生改变，这样作用在单板闸门上的浮力及侧向水压力也会随之变化，单板闸门在浮力及侧向水压力作用下，可自动地沿着轨道槽上移或下降，能自动完成闸门的开启和关闭。

作为优化，支撑架包括一端通过铰件Ⅰ相铰接的拉杆和连杆，拉杆的另一端通过铰件Ⅱ与单板闸门铰接，连杆的另一端通过铰件Ⅲ与单板闸门铰接，连杆上安装有沿轨道槽移动的滚轮。本优化方案的支撑架结构简单，拉杆、连杆与单板闸门形成三角形，保证了结构的稳定性，相互之间铰接连接，安装时更加方便，通过滚轮沿轨道槽移动，减小了单板闸门移动时的摩擦阻力，使单板闸门的自动调节更灵活。

作为优化，所述拉杆为可伸缩杆。本优化方案的拉杆设置为可伸缩杆，通过拉杆的伸缩改变拉杆的长度，实现对单板闸门安置方向的调节。

作为优化，所述拉杆包括与单板闸门铰接的前拉杆、与连杆铰接的后拉杆，以及位于前拉杆和后拉杆之间的液压活塞装置，所述液压活塞装置的一端与前拉杆连接、另一端与后拉杆连接。本优化方案的拉杆结构简单，通过液压活塞装置的伸缩调节拉杆长度，调节方便省力，液压活塞装置可为单杆液压缸或者双杆液压缸。

作为优化，两轨道槽相对的侧面敞口设置，滚轮位于轨道槽的槽顶和槽底之间。本优化方案的轨道槽设置为侧面开口，轨道槽的槽顶和槽底限制滚轮脱出，保证滚轮沿轨道槽移动，从而保证了本闸门使用的可靠性。

作为优化，闸门关闭时，闸门与两侧闸墩及闸底板之间的缝隙处设置有止水，且止水固定在闸墩及闸底板上。本优化方案可以有效地进行止漏，防止漏水现象的产生，达到蓄水的要求，以便于兴利使用。