專利名稱：一種鋼閘門及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種下翻式鋼閘門及其工作方法。
背景技術(shù)：
目前，在水利水電工程、城市水道、景觀水道、環(huán)保水道以及灌溉水道中，大量使用有下翻式的鋼閘門。它的好處是，占用空間小。在放水時(shí)，頂部的凈(清)水首先流向下游， 利用下游水質(zhì)調(diào)控和水流調(diào)控。但該種間門的結(jié)構(gòu)是底軸旋轉(zhuǎn)(門體一般向下游傾倒運(yùn)動(dòng)); 上游水位高度在2-3米，門體承受的靜壓力極大。在工作時(shí)，如設(shè)計(jì)要求只需放出少量的水，也需要耗費(fèi)大量的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)閘門傾倒防水、復(fù)位蓄水。如需門體全部?jī)A倒防水，在啟動(dòng)時(shí)，由于水體靜壓力很大，也需極高的電能來(lái)控制門體緩步傾斜放倒。此外，剛性的門體在傾斜防水時(shí)，水流在門體邊緣流落時(shí)，會(huì)在水流內(nèi)側(cè)與門體外側(cè)(朝向下游的門體表面)形成一個(gè)低壓密封腔室，水流的脈動(dòng)一旦與該腔室的共振頻率一致，即會(huì)導(dǎo)致門體共振，損壞門體的連接結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提供了一種能降低工作能耗，且能避免門體振動(dòng)的鋼閘門及其工作方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是所述鋼閘門包括門軸、攔截在水道上的門體，以及門體驅(qū)動(dòng)裝置和控制器，所述門體與設(shè)置在水道底部的門軸鉸接，還包括橡膠壩袋和橡膠壩袋充放控制裝置；所述橡膠壩袋固定連接在所述門體的頂部，所述橡膠壩袋和門體的頂部之間水密封，成為所述門體頂部的攔水結(jié)構(gòu)；所述橡膠壩袋充放控制裝置連接控制器。所述橡膠壩袋充盈狀態(tài)的攔水高度為20-150cm。所述水密封連接為橡膠壩袋的一端長(zhǎng)邊與所述門體朝向水道上游的門板表面連接，橡膠壩袋的另一端長(zhǎng)邊與所述門體朝向水道下游的表面連接。所述橡膠壩袋由多個(gè)單體橡膠壩袋串接而成；多個(gè)單體橡膠壩袋頭尾連接處水密封連接；各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置。所述橡膠壩袋內(nèi)部軸向分布多個(gè)充放艙室，各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置。本發(fā)明的工作方法，按以下步驟操作
1 )、在鋼間門處于直立狀態(tài)時(shí)，利用橡膠壩袋充放控制裝置往橡膠壩袋中注水至充盈狀態(tài)；
2)、鋼閘門上游蓄水至橡膠壩袋頂緣高度；
3)、放水時(shí)，利用橡膠壩袋充放控制裝置操作橡膠壩袋逐步卸荷，逐步降低橡膠壩袋高度，使得水流按設(shè)計(jì)流量向下游泄落；直至橡膠壩袋完全卸荷。步驟3)后，再通過(guò)門體驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)門體傾倒，進(jìn)一步放水。所述橡膠壩袋由多個(gè)單體橡膠壩袋串接而成；各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置；在進(jìn)行步驟3)時(shí)，先啟動(dòng)前述各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置中之一，將其對(duì)應(yīng)的單體橡膠壩袋卸荷，再啟動(dòng)其它單體橡膠壩袋。所述橡膠壩袋內(nèi)部軸向分布多個(gè)充放艙室，各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置；在進(jìn)行步驟3)時(shí)，先啟動(dòng)前述各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置中之一，將其對(duì)應(yīng)的艙室卸荷，再啟動(dòng)其它單體橡膠壩袋。本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的鋼閘門頂部設(shè)置“小型”的橡膠壩袋，利用其充放特性，能有效地降低水位20-150cm，進(jìn)而降低門體所受的高水位一側(cè)的水體靜壓力。少量放水時(shí)只需利用橡膠壩袋即可實(shí)現(xiàn)放水作業(yè)；需大量放水時(shí)，在橡膠壩袋完全卸荷后，再啟動(dòng)門體放水，能大大減小門體驅(qū)動(dòng)裝置的能耗。此外，由于橡膠壩袋屬于柔性部件，在放水過(guò)程中始終接觸水流的下緣，能有效地吸收水流振動(dòng)，避免水流振動(dòng)直接傳遞到剛性門體上，損壞剛性的門體及其聯(lián)接、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明能大大降低鋼閘門的使用能耗，延長(zhǎng)鋼閘門的使用壽命。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2是本發(fā)明使用狀態(tài)參考圖一， 圖3是本發(fā)明使用狀態(tài)參考圖二，
圖4是本發(fā)明橡膠壩袋與門體的連接方式一， 圖5是本發(fā)明橡膠壩袋與門體的連接方式二， 圖6是本發(fā)明橡膠壩袋與門體的連接方式三， 圖7是本發(fā)明橡膠壩袋與門體的連接方式四；
圖中1是上游，2是下游，3是門體，4是門軸，5是橡膠壩袋，51是上游外側(cè)連接結(jié)構(gòu)， 52是下游外側(cè)連接結(jié)構(gòu)，53是上游頂面連接結(jié)構(gòu)，M是下游頂面連接結(jié)構(gòu)，55是上游頂面翻邊連接結(jié)構(gòu)，56是下游頂面翻邊連接結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明如圖1所示，所述鋼閘門包括門軸4、攔截在水道上的門體3，以及門體驅(qū)動(dòng)裝置和控制器，所述門體3與設(shè)置在水道底部的門軸4鉸接，還包括橡膠壩袋5和橡膠壩袋充放控制裝置；所述橡膠壩袋5固定連接在所述門體3的頂部，所述橡膠壩袋5和門體3的頂部之間水密封，成為所述門體3頂部的攔水結(jié)構(gòu)；所述橡膠壩袋充放控制裝置連接控制器。所述橡膠壩袋5充盈狀態(tài)的攔水高度為20-150cm。本發(fā)明的橡膠壩袋5可以充氣或充水。以充氣為優(yōu)選，在充氣狀態(tài)下，其有效攔截高度更高。作為本發(fā)明的優(yōu)化實(shí)施例一，所述橡膠壩袋5由多個(gè)單體橡膠壩袋串接而成；多個(gè)單體橡膠壩袋頭尾連接處水密封連接；各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置。作為本發(fā)明的優(yōu)化實(shí)施例二，所述橡膠壩袋5內(nèi)部軸向分布多個(gè)充放艙室，各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置。所述水密封連接為橡膠壩袋5的一端長(zhǎng)邊與所述門體3朝向水道上游1的門板表面連接，橡膠壩袋的另一端長(zhǎng)邊與所述門體朝向水道下游2的表面連接。橡膠壩袋5與門體3的固定連接結(jié)構(gòu)有以下四種連接形式
一是如圖4所示，橡膠壩袋5上游端設(shè)上游外側(cè)連接結(jié)構(gòu)51直接連接在門體3上游面板的板面上；橡膠壩袋5下游端設(shè)下游外側(cè)連接結(jié)構(gòu)52直接連接在門體3下游面板的板面上。二是如圖5所示，橡膠壩袋5上游端設(shè)上游頂面連接結(jié)構(gòu)53連接在門體3頂面的頂板上；橡膠壩袋5下游端設(shè)下游外側(cè)連接結(jié)構(gòu)52直接連接在門體3下游面板的板面上。三是如圖6所示，橡膠壩袋5上游端設(shè)上游外側(cè)連接結(jié)構(gòu)51直接連接在門體3上游面板的板面上；橡膠壩袋5下游端設(shè)下游頂面連接結(jié)構(gòu)M連接在門體3頂面的頂板上；
四是如圖7所示，橡膠壩袋5上游端設(shè)上游頂面翻邊連接結(jié)構(gòu)55直接連接在門體3上游面板的板面上；橡膠壩袋5下游端設(shè)下游頂面翻邊連接結(jié)構(gòu)56直接連接在門體3上游面板的板面上。前述四種連接形式均能實(shí)現(xiàn)水密封的連接。本發(fā)明的工作方法，按以下步驟操作
1)、在鋼閘門處于直立狀態(tài)時(shí)，利用橡膠壩袋充放控制裝置往橡膠壩袋5中注水至充盈狀態(tài)；
2)、鋼閘門上游1蓄水至橡膠壩袋頂緣高度；如圖1所示；
3)、放水時(shí)，利用橡膠壩袋充放控制裝置操作橡膠壩袋5逐步卸荷，逐步降低橡膠壩袋 5高度，使得水流按設(shè)計(jì)流量向下游2泄落；直至橡膠壩袋5完全卸荷。如圖2所示。在需要大量放水或完全放水時(shí)，如圖3所示，步驟3)后，再通過(guò)門體驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)門體3傾倒，進(jìn)一步放水。此時(shí)，上游1的水位由于橡膠壩袋5的卸荷已經(jīng)降低了水位，門體3承受的壓力大大降低，再啟動(dòng)門體3時(shí)，能大大降低驅(qū)動(dòng)能耗。在本發(fā)明優(yōu)化實(shí)施例一的情況下，所述橡膠壩袋由多個(gè)單體橡膠壩袋串接而成； 各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置；在進(jìn)行步驟3)時(shí)，先啟動(dòng)前述各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置中之一，將其對(duì)應(yīng)的單體橡膠壩袋卸荷，再啟動(dòng)其它單體橡膠壩袋。在本發(fā)明優(yōu)化實(shí)施例二的情況下，所述橡膠壩袋內(nèi)部軸向分布多個(gè)充放艙室，各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置；在進(jìn)行步驟3)時(shí)，先啟動(dòng)前述各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置中之一，將其對(duì)應(yīng)的艙室卸荷，再啟動(dòng)其它單體橡膠壩袋。前兩優(yōu)化實(shí)施例主要針對(duì)水道較寬時(shí)使用。定向、定量地在門體3的某段(水道橫截面方向)放水。
權(quán)利要求
1.一種鋼閘門，所述鋼閘門包括門軸、攔截在水道上的門體，以及門體驅(qū)動(dòng)裝置和控制器，所述門體與設(shè)置在水道底部的門軸鉸接，其特征在于，還包括橡膠壩袋和橡膠壩袋充放控制裝置；所述橡膠壩袋固定連接在所述門體的頂部，所述橡膠壩袋和門體的頂部之間水密封連接，成為所述門體頂部的攔水結(jié)構(gòu)；所述橡膠壩袋充放控制裝置連接控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼間門，其特征在于，所述橡膠壩袋充盈狀態(tài)的攔水高度為 20-150cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼間門，其特征在于，所述水密封連接為橡膠壩袋的一端長(zhǎng)邊與所述門體朝向水道上游的門板表面連接，橡膠壩袋的另一端長(zhǎng)邊與所述門體朝向水道下游的表面連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種鋼閘門，其特征在于，所述橡膠壩袋由多個(gè)單體橡膠壩袋串接而成；多個(gè)單體橡膠壩袋頭尾連接處水密封連接；各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種鋼閘門，其特征在于，所述橡膠壩袋內(nèi)部軸向分布多個(gè)充放艙室，各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置。
6.一種權(quán)利要求1所述一種鋼閘門的工作方法，其特征在于，按以下步驟操作1 )、在鋼間門處于直立狀態(tài)時(shí)，利用橡膠壩袋充放控制裝置往橡膠壩袋中注水至充盈狀態(tài)；2)、鋼閘門上游蓄水至橡膠壩袋頂緣高度；3)、放水時(shí)，利用橡膠壩袋充放控制裝置操作橡膠壩袋逐步卸荷，逐步降低橡膠壩袋高度，使得水流按設(shè)計(jì)流量向下游泄落；直至橡膠壩袋完全卸荷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工作方法，其特征在于，步驟3)后，再通過(guò)門體驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)門體傾倒，進(jìn)一步放水。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的工作方法，其特征在于，所述橡膠壩袋由多個(gè)單體橡膠壩袋串接而成；各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置；在進(jìn)行步驟3)時(shí)，先啟動(dòng)前述各單體橡膠壩袋分別具有橡膠壩袋充放控制裝置中之一，將其對(duì)應(yīng)的單體橡膠壩袋卸荷，再啟動(dòng)其它單體橡膠壩袋。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的工作方法，其特征在于，所述橡膠壩袋內(nèi)部軸向分布多個(gè)充放艙室，各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置；在進(jìn)行步驟3)時(shí)，先啟動(dòng)前述各充放艙室分別具有橡膠壩袋充放控制裝置中之一，將其對(duì)應(yīng)的艙室卸荷，再啟動(dòng)其它單體橡膠壩袋。
全文摘要
一種鋼閘門及其工作方法。涉及一種下翻式鋼閘門及其工作方法。提供了一種能降低工作能耗，且能避免門體振動(dòng)的鋼閘門及其工作方法。所述鋼閘門包括門軸、攔截在水道上的門體，以及門體驅(qū)動(dòng)裝置和控制器，所述門體與設(shè)置在水道底部的門軸鉸接，還包括橡膠壩袋和橡膠壩袋充放控制裝置；所述橡膠壩袋固定連接在所述門體的頂部，所述橡膠壩袋和門體的頂部之間水密封，成為所述門體頂部的攔水結(jié)構(gòu)；所述橡膠壩袋充放控制裝置連接控制器。本發(fā)明的工作方法1)鋼閘門處于直立狀態(tài)時(shí)，往橡膠壩袋中注水至充盈狀態(tài)；2)鋼閘門上游蓄水至橡膠壩袋頂緣高度；3)放水時(shí)，橡膠壩袋逐步卸荷，逐步降低高度。本發(fā)明能大大延長(zhǎng)鋼閘門的使用壽命。
文檔編號(hào)E02B7/44GK102561278SQ201210015919
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者姚玉娟, 宋繼良, 陳祝錦, 高俊, 高元 申請(qǐng)人:江蘇揚(yáng)州合力橡膠制品有限公司