倒挂式油缸闸门充水装置的制作方法

本技术涉及水库、水闸、泵站等水利工程闸门，具体涉及一种倒挂式油缸闸门充水装置。

背景技术：

1、倒挂式油缸闸门是一种较为常见的闸门启闭装置，其核心特征在于液压缸采用倒挂式布置结构。该装置通过将液压缸活塞杆通过支撑轴固定于上部机架，同时闸门主梁沿液压缸中心线开设通孔，使缸体直接嵌入闸门门叶内部。这种独特的集成化设计通过法兰或支撑轴实现液压缸与闸门的刚性连接，形成紧凑的动力传递系统，有助于保持坝面整齐美观，该闸门结构紧凑，液压缸与闸门门叶结合紧密，减少了外部空间占用，尤其适用于对景观要求较高的水利工程。国内外水利工程常见的闸门充水平压方式分为旁通阀充水、闸门节间充水、大门开小门充水和闸门上设充水阀充水等主要类型。

2、倒挂式油缸闸门的充水系统面临多重技术挑战：首先，其结构设计导致充水方式受限——缸体嵌入闸门门叶的布局，既无法实现闸门节间调节，也难以实施大门套小门的复合开度控制，加之小开度提门受水头压力制约，使得行业内仅能采用旁通管单一充水方案，且缺乏故障备用机制。其次，现行技术难以满足nb/t10072抽水蓄能电站设计规范、dl／t1770抽水蓄能电站输水系统充排水技术规程要求的精准充水控制，这两项标准明确要求首次充水必须分阶段稳压监测（如每阶段水位上升≤1m/h，稳压≥2小时），而现有系统普遍缺乏流量动态调节能力。更严峻的是，在多泥沙工况下，充水阀易因污物卡阻失效，相关案例表明，此类故障可能引发闸门漏水甚至厂房淹没事故。此外，闸门挡水后底部淤积物清理作业存在效率低、成本高等痛点，进一步凸显了传统充水方式在复杂水文环境中的适应性缺陷。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提供一种新型结构的倒挂式油缸闸门充水装置，使其能够不受油缸结构限制、不受泥沙影响，同时还具备流道充水和闸门底部冲淤及充水速度调整功能，满足不同使用需求。

2、本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种倒挂式油缸闸门充水装置，包括固定在倒挂式油缸闸门上的充水机构，该充水机构包括贯穿倒挂式油缸闸门的主管道和连接在该主管道末端的两分支管道，其中主管道上设有取水阀门，第一分支管道上设有充水阀门，第二分支管道上设有冲沙阀门；第一分支管道末端设有沿水平或倾斜向下的方向出水的出水口；第二分支管道末端设有沿竖直向下的方向出水的喷嘴，且第一分支管道的出水口分布在倒挂式油缸闸门中部，以实现充水目的，第二分支管道末端喷嘴靠近倒挂式油缸闸门下端布置，以实现冲沙目的；所述取水阀门、充水阀门以及冲沙阀门分别通过一根软轴与对应的驱动装置连接，上述驱动装置固定在检修平台上，检修平台上还设有用于控制驱动装置动作的控制机构。

3、本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

4、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，所述第二分支管道出口的喷嘴与倒挂式油缸闸门底部之间的间距位于根据倒挂式油缸闸门前后水位差范围计算出的最佳靶距lopt范围内，，其中为射流压力，等于倒挂式油缸闸门前后水位差，d为喷嘴直径。

5、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，所述主管道包括贯穿倒挂式油缸闸门的水平入口管和沿倒挂式油缸闸门高度方向延伸的竖直管，所述取水阀门位于竖直管上；该竖直管末端通过三通与第一分支管道和第二分支管道连接。

6、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，所述第一分支管道包括与主管道连接的水平连接管，充数阀门位于该水平连接管上，该水平连接管垂直倒挂式油缸闸门延伸且其末端还连接有竖直分布管，该竖直分布管在连接有至少两个平行倒挂式油缸闸门延伸的水平分布管，每个水平分布管均在其延伸方向形成多个出水口。

7、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，所述第二分支管道包括竖直连接管，冲沙阀设置在该竖直连接管上，该竖直连接管下端通过三通分别与竖直分布管和水平分布管连接，所述竖直分布管末端设有喷嘴，水平分布管在平行和垂直倒挂式油缸闸门的方向上均分布有至少一个竖直向下的喷嘴。

8、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，所述充水机构还包括用于实现各管道在倒挂式油缸闸门梁格内固定的支架。

9、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，所述控制机构能够控制充水时间和充水流量的控制，进而实现流道水位控制。

10、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，当流道需要充水时，取水阀门和充水阀门打开，冲沙阀门关闭；当流道需要冲沙时，取水阀门和冲沙阀门完全打开，充水阀关闭。

11、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，在充水过程中，控制机构能够控制驱动装置通过软轴调整阀门开度。

12、前述的倒挂式油缸闸门充水装置，当闸门上升至全开位时，软轴与充水机构阀门之间的连接解除，软轴收回至检修平台，软轴与驱动装置之间的连接也解除；当闸门再次需要下降挡水时，在闸门下降前，软轴与充水机构阀门连接，当闸门下降至全关时，软轴与驱动装置连接。

13、本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

14、本实用新型倒挂式油缸闸门充水装置采用柔性和刚性传动技术，通过高扭矩软轴实现非共线传动机构的动力传递。本实用新型突破了传统充水阀设计空间限制，可在水工建筑物复杂环境中（如存在相对运动或狭小空间工况）高效完成远距离力矩传输（传输距离可达50m以上）。

15、本实用新型倒挂式油缸闸门充水装置是以纯机械方式通过机械轴传递驱动装置产生的力矩，进行开启、关闭及调整充水水量，解决倒挂油缸闸门无法在门体布置充水阀结构的问题，彻底摆脱充水阀启闭联动的规范限制，实现闸门前后水源的贯通式调节，简化了门叶结构设计和启闭机的运用条件；具备动态流量调节功能，进行充水速度调整，可精准匹配规范要求的分阶段稳压充水要求。实现充水功能与流道冲淤相结合，通过可控竖直水流有效清除闸底淤积物；降低了传统倒挂油缸闸门充水阀维护检修工程量。

1.一种倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：包括固定在倒挂式油缸闸门上的充水机构，该充水机构包括贯穿倒挂式油缸闸门的主管道和连接在该主管道末端的两分支管道，其中主管道上设有取水阀门，第一分支管道上设有充水阀门，第二分支管道上设有冲沙阀门；第一分支管道末端设有沿水平或倾斜向下的方向出水的出水口；第二分支管道末端设有沿竖直向下的方向出水的喷嘴，且第一分支管道的出水口分布在倒挂式油缸闸门中部，以实现充水目的，第二分支管道末端喷嘴靠近倒挂式油缸闸门下端布置，以实现冲沙目的；所述取水阀门、充水阀门以及冲沙阀门分别通过一根软轴与对应的驱动装置连接，上述驱动装置固定在检修平台上，检修平台上还设有用于控制驱动装置动作的控制机构。

2.根据权利要求1所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：所述第二分支管道出口的喷嘴与倒挂式油缸闸门底部之间的间距位于根据倒挂式油缸闸门前后水位差范围计算出的最佳靶距lopt范围内，，其中p为射流压力，等于倒挂式油缸闸门前后水位差，d为喷嘴直径。

3.根据权利要求1或2所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：所述主管道包括贯穿倒挂式油缸闸门的水平入口管和沿倒挂式油缸闸门高度方向延伸的竖直管，所述取水阀门位于竖直管上；该竖直管末端通过三通与第一分支管道和第二分支管道连接。

4.根据权利要求3所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：所述第一分支管道包括与主管道连接的水平连接管，充数阀门位于该水平连接管上，该水平连接管垂直倒挂式油缸闸门延伸且其末端还连接有竖直分布管，该竖直分布管在连接有至少两个平行倒挂式油缸闸门延伸的水平分布管，每个水平分布管均在其延伸方向形成多个出水口。

5.根据权利要求4所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：所述第二分支管道包括竖直连接管，冲沙阀设置在该竖直连接管上，该竖直连接管下端通过三通分别与竖直分布管和水平分布管连接，所述竖直分布管末端设有喷嘴，水平分布管在平行和垂直倒挂式油缸闸门的方向上均分布有至少一个竖直向下的喷嘴。

6.根据权利要求1-2、4-5任一所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：所述充水机构还包括用于实现各管道在倒挂式油缸闸门梁格内固定的支架。

7.根据权利要求6所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：所述控制机构能够控制充水时间和充水流量的控制，进而实现流道水位控制。

8.根据权利要求6所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：当流道需要充水时，取水阀门和充水阀门打开，冲沙阀门关闭；当流道需要冲沙时，取水阀门和冲沙阀门完全打开，充水阀关闭。

9.根据权利要求8所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：在充水过程中，控制机构能够控制驱动装置通过软轴调整阀门开度。

10.根据权利要求8所述的倒挂式油缸闸门充水装置，其特征在于：当闸门上升至全开位时，软轴与充水机构阀门之间的连接解除，软轴收回至检修平台，软轴与驱动装置之间的连接也解除；当闸门再次需要下降挡水时，在闸门下降前，软轴与充水机构阀门连接，当闸门下降至全关时，软轴与驱动装置连接。