一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统的制作方法

本技术涉及闸门及运行，具体而言，涉及一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统。

背景技术：

1、在沿江沿海城市的水利防洪工程中，为了抵御风暴潮洪内侵、保护城市核心区域安全，同时保障河口航道满足大型船舶通行需求，常常需要在宽阔河口建设兼具挡洪挡潮与通航能力的水闸设施，实现对河口的启闭控制。

2、但是，传统的挡洪挡潮系统主要采用多组平板门、弧型门结合门墩等技术组合，或者采用三角门、浮箱门等大型门型兼顾通航，导致在百米级以上宽阔河口应用过程中，因闸口无法有效提供足够宽阔的通航孔，挡洪挡潮与航运的功能矛盾日益突出。例如浮箱式闸门整体沉底时无多跨闸墩，虽可满足高等级通航需求，但因缺少支持且门体笨重，运行同步或悬浮旋转时易受水流冲击，在复杂水力学与工程力学作用下，就容易导致门体变形、启闭故障，甚至无法正常闭合挡洪。

技术实现思路

1、鉴于所述提及的问题，结合本实用新型的第一方面，本实用新型实施例提供一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，所述方法包括：

2、一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，包括全回转圆型闸门、竖向齿轮驱动器、轴承、导向齿轮、第一齿条、第二齿条以及排架，所述排架对称设于河道两岸的启闭塔楼内，所述全回转圆型闸门整体为多层圆柱型结构，外侧设有圆型闸门外板及内侧设有多组层夹板，所述圆型闸门外板与所述夹板之间通过沿径向排布的肋板及撑板连接；所述圆型闸门外板表面开设多组泄压孔；所述全回转圆型闸门两端轴心处外延设有轴承，所述轴承穿过所述排架表面嵌套有导向齿轮，所述轴承水平延伸嵌入所述竖向齿轮驱动器内部传动腔内，并可自由转动；所述排架下游侧立面竖向设有第一齿条，所述排架上游侧立面竖向设有导轨，所述排架外立面四周竖向固定设有多组所述第二齿条，所述导向齿轮与所述第一齿条啮合，并与所述导轨贴合；所述竖向齿轮驱动器呈抱箍状挂壁设于所述排架外立面，呈全包围或半包围状态，并通过内壁内置齿轮与所述排架外立面的所述第二齿条啮合；连系梁布置于所述排架之间，支墩布置于所述排架底部河底。

3、进一步的，所述轴承延伸至所述排架段，所述导向齿轮嵌套固定于所述轴承表面，且所述导向齿轮与排架下游侧立面上的所述第一齿条啮合，并与上游侧立面上的所述导轨贴合，所述轴承通过所述第一齿条与所述导向齿轮啮合传动，带动所述全回转圆型闸门全回转，实现上下竖向位移。

4、进一步的，所述竖向齿轮驱动器内壁竖向不同角度设多组内置齿轮，所述内置齿轮与所述排架上的所述第二齿条啮合，所述竖向齿轮驱动器内设有传动腔，所述轴承水平延伸嵌入所述传动腔内并可自由转动，所述内置齿轮通过所述竖向齿轮驱动器与所述第二齿条啮合停运自锁，或驱动所述内置齿轮沿所述第二齿条表面啮动，形成竖向上下位移，带动所述轴承及所述导向齿轮同步转动；所述轴承在所述竖向齿轮驱动器驱动下带动所述全回转圆型闸门同步全回转转动，形成竖向上下位移。

5、进一步的，所述全回转圆型闸门两端均设有封头板，所述封头板上设有侧门，所述全回转圆型闸门内部通过所述撑板开设通道门，形成内部人行通道，全部贯通后形成左右岸贯通通道。

6、进一步的，所述封头板为圆形板状结构，为所述全回转圆型闸门的两端封闭侧板；所述侧门通过液压上翻门启闭运行，实现开启或关闭。

7、进一步的，所述通道门开设于所述全回转圆型闸门轴向的若干撑板立面，形成内部所述人行通道，并延伸至所述侧门，全部贯通形成左右岸贯通通道。

8、进一步的，多组所述泄压孔设在所述圆型闸门外板表面，所述泄压孔通过液压启闭实现开启或关闭，实现所述全回转圆型闸门外腔进水。

9、进一步的，所述全回转圆型闸门沿轴向设置有多组所述肋板与所述撑板，所述撑板与所述肋板沿所述全回转圆型闸门内部径向排布，所述肋板径向布置于所述圆型闸门外板与所述夹板之间，所述撑板径向布置于所述夹板内部，呈竖向状态，且所述肋板与所述撑板的两端分别与所述圆型闸门外板和所述夹板固定连接，组成所述全回转圆型闸门的支撑骨架。

10、进一步的，所述支墩固定于河道底部，且所述支墩与所述排架的底部固定连接。

11、进一步的，所述连系梁两端分别与所述排架连接，且所述连系梁沿顺岸方向设置。

12、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

13、1.全回转圆型闸门整体为圆柱型结构，日常升至启闭塔楼内排架顶部高位并自锁，门下形成宽阔通航孔，为完全开闸状态，同时可适应闸下高等级航运；风暴潮洪来临时，竖向齿轮驱动器解锁后沿排架第二齿条竖向下行运行，带动导向齿轮及轴承转动，使闸门长行程稳定下行，至河底自锁后挡洪挡潮，并顺利实现高等级航运与挡洪挡潮之间的功能转换。

14、2.门体通过圆型闸门外板、若干夹板及径向肋板、撑板组成支撑骨架，具备足够结构环刚度，可有效抵御高水压荷载，防止水压应力集中导致闸门变形或扭曲，明显适应大跨径高水头应用技术需求，更适用于宽阔河口挡洪挡潮兼顾高等级航运需求。

15、3.全回转圆型闸门采用竖向齿轮驱动器启闭，运行承载能力强，效率高，更适应长行程连续稳定运行；竖向齿轮驱动器呈抱箍式挂壁状态布置，通过内置齿轮与第二齿条啮合实现停运自锁，或啮动竖向稳定运行，轴承一端通过水平嵌入其传动腔直接连接并可自由转动，另一端直接与全回转圆型闸门门体固接，将竖向齿轮驱动器上下位移转化为闸门升降运行，实现全回转闸门竖向开启或关闭；排架上游侧立面导轨控制导向齿轮，确保导向齿轮与第一齿条始终啮合，控制导向齿轮和轴承带动闸门竖向稳定运行。

16、4.闸门下沉入水时，圆型闸门外板表面若干泄压孔通过液压上翻门开启，水流经泄压孔进入闸门外层空腔，可平衡圆型闸门门体内外水压，缓解圆型闸门封闭抗浮，促进圆型闸门顺利下沉入水。

17、5.全回转圆型闸门内部设若干通道门形成内部人行通道，两端封头板侧门开启后，可实现左右岸贯通；日常维护时，闸门处于高位无需浸泡水中，检修人员可通过人行通道贯通内部检修，降低维护操作难度；支墩固定于排架底部，有利于闸门沉水时背靠稳定。

1.一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，包括全回转圆型闸门(1)、竖向齿轮驱动器(8)、轴承(13)、导向齿轮(7)、第一齿条(9)、第二齿条(18)以及排架(17)，其特征在于：所述排架(17)对称设于河道两岸的启闭塔楼内，所述全回转圆型闸门(1)整体为多层圆柱型结构，外侧设有圆型闸门外板(2)及内侧设有多组层夹板(3)，所述圆型闸门外板(2)与所述夹板(3)之间通过沿径向排布的肋板(4)及撑板(5)连接；所述圆型闸门外板(2)表面开设多组泄压孔(20)；所述全回转圆型闸门(1)两端轴心处外延设有轴承(13)，所述轴承(13)穿过所述排架(17)表面嵌套有导向齿轮(7)，所述轴承(13)水平延伸嵌入所述竖向齿轮驱动器(8)内部传动腔(21)内，并可自由转动；所述排架(17)下游侧立面竖向设有第一齿条(9)，所述排架(17)上游侧立面竖向设有导轨(10)，所述排架(17)外立面四周竖向固定设有多组所述第二齿条(18)，所述导向齿轮(7)与所述第一齿条(9)啮合，并与所述导轨(10)贴合；所述竖向齿轮驱动器(8)呈抱箍状挂壁设于所述排架(17)外立面，呈全包围或半包围状态，并通过内壁内置齿轮(22)与所述排架(17)外立面的所述第二齿条(18)啮合；连系梁(6)布置于所述排架(17)之间，支墩(19)布置于所述排架(17)底部河底。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：所述轴承(13)延伸至所述排架(17)段，所述导向齿轮(7)嵌套固定于所述轴承(13)表面，且所述导向齿轮(7)与排架(17)下游侧立面上的所述第一齿条(9)啮合，并与上游侧立面上的所述导轨(10)贴合，所述轴承(13)通过所述第一齿条(9)与所述导向齿轮(7)啮合传动，带动所述全回转圆型闸门(1)全回转，实现上下竖向位移。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：所述竖向齿轮驱动器(8)内壁竖向不同角度设多组内置齿轮(22)，所述内置齿轮(22)与所述排架(17)上的所述第二齿条(18)啮合，所述竖向齿轮驱动器(8)内设有传动腔(21)，所述轴承(13)水平延伸嵌入所述传动腔(21)内并可自由转动，所述内置齿轮(22)通过所述竖向齿轮驱动器(8)与所述第二齿条(18)啮合停运自锁，或驱动所述内置齿轮(22)沿所述第二齿条(18)表面啮动，形成竖向上下位移，带动所述轴承(13)及所述导向齿轮(7)同步转动；所述轴承(13)在所述竖向齿轮驱动器(8)驱动下带动所述全回转圆型闸门(1)同步全回转转动，形成竖向上下位移。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：所述全回转圆型闸门(1)两端均设有封头板(11)，所述封头板(11)上设有侧门(16)，所述全回转圆型闸门(1)内部通过所述撑板(5)开设通道门(14)，形成内部人行通道(15)，全部贯通后形成左右岸贯通通道。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：所述封头板(11)为圆形板状结构，为所述全回转圆型闸门(1)的两端封闭侧板；所述侧门(16)通过液压上翻门(12)启闭运行，实现开启或关闭。

6.根据权利要求4所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：所述通道门(14)开设于所述全回转圆型闸门(1)轴向的若干撑板(5)立面，形成内部所述人行通道(15)，并延伸至所述侧门(16)，全部贯通形成左右岸贯通通道。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：多组所述泄压孔(20)设在所述圆型闸门外板(2)表面，所述泄压孔(20)通过液压启闭实现开启或关闭，实现所述全回转圆型闸门(1)外腔进水。

8.根据权利要求7所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：所述全回转圆型闸门(1)沿轴向设置有多组所述肋板(4)与所述撑板(5)，所述撑板(5)与所述肋板(4)沿所述全回转圆型闸门(1)内部径向排布，所述肋板(4)径向布置于所述圆型闸门外板(2)与所述夹板(3)之间，所述撑板(5)径向布置于所述夹板(3)内部，呈竖向状态，且所述肋板(4)与所述撑板(5)的两端分别与所述圆型闸门外板(2)和所述夹板(3)固定连接，组成所述全回转圆型闸门(1)的支撑骨架。

9.根据权利要求1所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：所述支墩(19)固定于河道底部，且所述支墩(19)与所述排架(17)的底部固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种齿轮竖向驱动全回转圆型闸门挡洪挡潮系统，其特征在于：所述连系梁(6)两端分别与所述排架(17)连接，且所述连系梁(6)沿顺岸方向设置。