一种无动力翻转式防淹挡板装置的制作方法

1.本发明属于防淹挡水技术领域，更具体地，涉及一种无动力翻转式防淹挡板装置。


背景技术：

2.目前城市社区地下停车场、地下车库、人防工事、地铁、地下立交桥等入口处大部门安装的普通钢质卷帘门或者手动挡水板，这些地方由于地势较低，每逢汛期或偶尔的大雨，就会使大部份的地下停车场、地下车库、人防工事、地铁由于排水系统超负荷无法及时将雨水排放掉，车辆及设施被淹造成严重的财产损失和人身伤害。
3.现有技术中，通常通过人为控制防淹挡板升降，在紧急情况下，难以及时控制防淹挡板升降，从而导致雨水倒灌进去，造成财产损失或者人员伤亡。同时，现有技术中涉及的自动挡水板，其利用扭簧的扭矩实现挡水板的自动升降，然而，该装置中，挡水板与扭簧的连接处容易漏水，同时，挡水板在不淹水状态下受扭簧的扭力或者外力翻转抬起，影响正常通行。此外，现有技术中采用金属框加聚氨酯泡沫作为挡水墙，该挡水墙比重比水轻，进水后可以浮起来，但重物碾压后结构用于破裂损坏，反而会吸水，导致挡水板重量增大，难以浮起来。
4.基于上述缺陷和不足，本领域亟需一种无动力翻转式防淹挡板，安装时埋藏于入口地平面以内，可与地面平齐或略高于地面安装，平时不影响路面行人及车辆通行，淹水时自行翻转打开，实现防淹，无需人为控制。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种无动力翻转式防淹挡板装置，其中结合防水防淹挡板自身的特征及其防水防淹受力特点，相应设计了一种无动力翻转式防淹挡板装置，并对其关键组件如橡胶斜块、挡水板、锁紧机构、板弹簧机构、限位柱和密封机构的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的在不淹水情况下收拢回位不影响路面行人及车辆通行，淹水时自行翻转打开，实现防淹。同时本发明借助淹水时水的浮力和水的压力，实现挡水板在不淹水状态下在重力作用下自动锁止，不影响正常通行，在淹水状态下，利用水浮力自动解锁向上翻转，以实现挡水，同时，根据水位不同，利用水压力推动挡水板的翻转角度，使得挡水板自动根据水位调节角度，无需人工助力，具有结构简单、响应速度快、适应性强和全自动挡水等特点。因而尤其适用于地下停车场、地下车库、人防工事、地铁、地下立交桥等入口处的应用场合。
6.为实现上述目的，本发明提出了一种无动力翻转式防淹挡板装置，包括：底座，该底座固定设置在地面上；
7.弧形压板，该弧形压板固定设于所述底座上，且该弧形压板沿所述底座的横向设置；
8.挡水板，该挡水板为中空结构；
9.板弹簧机构，所述板弹簧机构一端固定设于所述底座与弧形压板之间，另一端与
所述挡水板固定连接，以此方式，该板弹簧机构以所述弧形压板为支撑和转轴，为所述挡水板提供向上翻转的扭矩，同时使得所述挡水板挡水侧面形成密封结构；更具体的，当底座内充水时，挡水板在浮力作用下向上顶升，由于其一端与板弹簧机构固定连接，板弹簧机构一端固定与弧形压板连接，即挡水板一端固定，另一端为自由状态，在浮力以及板弹簧机构的扭力作用下，该挡水板以弧形压板为转轴向上翻转；弧形板的设置，提供了板弹簧机构转动过程中的转轴和支撑，使得挡水板按照指定的方向转动，不会发生偏转，影响挡水板两侧的挡水功能，同时，挡水板底部的板弹簧机构为弹性板结构，其使得底座与挡水板之间形成水密封结构，进一步保证了整体装置的挡水性能；
10.锁紧机构，该锁紧机构固定设于底座上，用于在所述挡水板为水平状态时锁紧所述挡水板，在所述挡水板受到水的浮力时解锁挡水板，使得所述挡水板在所述板弹簧机构的扭力和水压作用下向上翻转，同时，当水退去后，挡水板在自身重力作用下，克服板弹簧机构的扭力向下翻转，直至将锁紧机构压紧回退，挡水板进一步向下翻转，当挡水板的重力不再作用在锁紧机构上时，锁紧机构在弹力作用下回位，锁止挡水板，使得挡水板在其他外力作用下不会上翻，影响正常通行。
11.限位柱，所述限位柱与出入口处墙体贴合设置，且该限位柱在所述挡水板呈竖直状态时，限制所述挡水板进一步翻转，即该限位柱使得所述挡水板的最大翻转角度为九十度，使得此时挡水板的挡水高度最大。
12.作为进一步优选的，所述底座包括两根横板以及设于两根横板之间多根纵板，所述横板与地面固定密封连接。本发明中，由于底座一端与板弹簧机构密封连接，在底座另一端进水后，水的浮力直接作用在挡水板上，使得挡水板在浮力作用下解锁锁紧机构，并承担挡水。进一步的，在本发明中，底座与地板通过螺栓连接，且在每个螺栓孔处均设有轴套。
13.作为进一步优选的，所述挡水板包括槽钢、角钢以及设于所述槽钢和角钢之间的多根并列设置的矩形管，所述矩形管两端封闭设置，如矩形钢管的两端采用方钢密封，以形成中空结构，所述槽钢、角钢以及矩形管采用一体成形的方式成形，或者采用焊接的方式固定连接。
14.作为进一步优选的，所述角钢上开设有多个与所述板弹簧机构连接的连接孔；所述槽钢横向布置，且该槽钢的一腿在所述挡水板呈水平状态时勾住所述锁紧机构，使得所述挡水板被所述锁紧机构锁紧。即在本发明中，槽钢不仅承担挡水以及加强的作用，该槽钢的一腿还承担锁钩的作用，在没有水的状态下，勾住锁紧机构，防止挡水板的上翻。
15.作为进一步优选的，所述锁紧机构设置有多个，所述锁紧机构包括锁紧支座、锁体、弹簧以及锁芯，所述锁紧支座固定设置在底座上，所述锁体固定设于所述锁紧支座上，所述锁体内设有容纳所述弹簧以及锁芯的空腔，所述弹簧一端与所述锁紧支座固定连接，另一端与锁芯固定连接。
16.作为进一步优选的，还包括拉杆，该拉杆一端与所述挡水板铰接，另一端与底座铰接，用于在所述挡水板翻转时，对所述挡水板进行运动导向和支撑。
17.作为进一步优选的，所述挡水板横向两侧还设有可折叠柔性橡胶板，所述可折叠柔性橡胶板一侧与出入口墙面密封固定连接，以此方式，使得挡水板的横向两侧密封。
18.作为进一步优选的，所述底座与弧形压板的连接处设有第一横向密封胶条，所述底座与板弹簧机构的连接处设有第二横向密封胶条，所述第二横向密封胶条上还设有第二
横向密封胶条压板，所述底座与所述锁紧机构之间密封设置。
19.作为进一步优选的，还包括挡水板封头，所述挡水板封头设于所述挡水板横向两侧，且当所述挡水板翻转时，该挡水板封头与出入口边框贴合设置。
20.作为进一步优选的，所述底座纵向两端部还设有橡胶斜块。
21.作为进一步优选的，该无动力翻转式防淹挡板装置设于地面上，且所述橡胶斜块设有斜面，所述无动力翻转式防淹挡板装置的整体高度不影响行人与车辆的正常通行；或者该无动力翻转式防淹挡板装置嵌设于地面内，且该无动力翻转式防淹挡板装置的顶面于地面高度平齐。
22.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
23.1.本发明中，当装置内充水时，浮力顶升挡水板，挡水板在浮力以及板弹簧机构的扭力作用下克服锁紧机构的锁紧力解锁，自动向上翻转，然后又在水压力的作用下随水压的增大自动向上翻转。当装置内的水退去后，挡水板在自身重力作用下克服板弹簧机构的扭力向下翻转，同时克服锁紧机构的锁紧力自动锁紧。即本发明中，挡水板无需任何控制机构的监控，同时无需电动机构的驱动，巧妙的运用了水的浮力和压力，实现了无动力条件下，在淹水条件下自动向上翻转挡水，同时在水退去后自动回位锁止，不影响通行，结构简单，防淹和挡水能力强。
24.2.本发明装置无淹水时锁定装置使得防淹挡板稳定的处于水平面，淹水时在浮力作用下，锁定装置自行解锁，挡水板在板弹簧及水压的作用下翻转打开，翻转角度随水位增大，直到最大垂直地面时达到最大挡水高度。
25.3.本发明使用板弹簧和弧形压板作为挡水板翻转运动的转轴，并为挡水板的翻转运动提供扭矩，使得挡水板能按照既定的弧线翻转，不会发生偏移，同时板弹簧机构起到本装置下方密封挡水的作用。本发明巧妙的运用挡水板自身的重力、浮力以及板弹簧和弧形压板提供的扭矩，使得挡水板在无淹水状态自动锁止，不影响通行，在淹水状态自动翻转升起，防止水倒灌，具有结构简单，响应快等特点。
26.4.本发明装置无需电力驱动，无需控制机构监控，一方面避免电力与水的接触带来的危险，另一方面，水位上涨自动向上翻转挡水，水位退去自动锁止，自适应能力强，安全性能高，实用寿命长，维修费用低。
附图说明
27.图1是本发明优选实施例涉及的一种无动力翻转式防淹挡板装置的立体结构示意图；
28.图2是本发明优选实施例涉及的一种无动力翻转式防淹挡板装置的另一立体结构示意图；
29.图3是本发明优选实施例涉及的一种无动力翻转式防淹挡板装置的纵向剖面结构示意图；
30.图4是本发明优选实施例涉及的一种无动力翻转式防淹挡板装置翻转过程中的结构示意图；
31.图5是本发明优选实施例涉及的一种无动力翻转式防淹挡板装置设于地面上的结
构示意图；
32.图6是本发明优选实施例涉及的一种无动力翻转式防淹挡板装置嵌设于地面内的结构示意图。
33.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-橡胶斜块；2-底座；3-锁紧机构；4-第一横向密封胶条；5-弧形压板；6-板弹簧机构；7-第二横向密封条；8-第二横向密封条压板；9-拉杆；10-挡水板；11-挡水板封头；12-端部密封胶管；13-密封管压板；14-密封胶管支架；15-可折叠柔性橡胶板。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
35.如图1至图6所示，本发明实施例提供的一种无动力翻转式防淹挡板装置，该装置为一个整体的密封结构，可以设于出入口处的地面上，也可以嵌设于出入口处的地面内。即该无动力翻转式防淹挡板装置设于地面上，且所述橡胶斜块1设有斜面，所述无动力翻转式防淹挡板装置的整体高度不影响行人与车辆的正常通行，或者该无动力翻转式防淹挡板装置嵌设于地面内，且该无动力翻转式防淹挡板装置的顶面于地面高度平齐。
36.具体的，如图1、图2以及图3所示，本发明装置包括底座2，底座2固定设置在地面上。底座2是本装置的基础，其与地面固定密封连接。底座2包括两根横板以及设于两根横板之间多根纵板，所述横板与地面固定密封连接。该两根横板之间形成一个空腔结构，该空腔结构可用作储水腔，但是，本发明中可不用该储水腔，即本发明直接利用底座、弧形压板5、板弹簧机构以及挡水板构成的水密封机构，当该水密封结构淹水时，水无法透过该水密封结构，同时又直接提供挡水板向上的浮力。具体的，底座2其中一根横板的上方固定设有弧形压板5，该弧形压板5与横板平行设置，即该弧形压板5固定设于所述底座2上，且该弧形压板5沿所述底座2的横向设置。在本发明的一个优选实施例中，弧形压板5包括一体成形的弧形板和连接平板，其中，连接平板通过螺栓或者其他连接方式与底座2固定连接，弧形板的开口方向面向另一横板设置。该弧形板为刚性结构，在一定的压力作用下不会发生偏移和变形。该装置还包括板弹簧机构6和挡水板10，其中，板弹簧机构6一端固定设置在所述底座2与弧形压板5之间，另一端与挡水板10固定连接。弧形压板5的弧度方向与板弹簧机构的弧度方向一致，依次方式，当挡水板10给班堂煌机构6施加外力时，板弹簧机构6以弧形压板5位转轴和支撑转动变形。更具体的，所述板弹簧机构一端固定设于所述底座与弧形压板之间，另一端与所述挡水板固定连接，以此方式，该板弹簧机构以所述弧形压板为支撑和转轴，为所述挡水板提供向上翻转的扭矩，同时使得所述挡水板挡水侧面形成密封结构；更具体的，当底座内的储水腔充水时，挡水板在浮力作用下向上顶升，由于其一端与板弹簧机构固定连接，板弹簧机构一端固定与弧形压板连接，即挡水板一端固定，另一端为自由状态，在浮力以及板弹簧机构的扭力作用下，该挡水板以弧形压板为转轴向上翻转；弧形板的设置，提供了板弹簧机构转动过程中的转轴和支撑，使得挡水板按照指定的方向转动，不会发生偏转，影响挡水板两侧的挡水功能，同时，挡水板底部的板弹簧机构为弹性板结构，其使
得底座与挡水板之间形成水密封结构，进一步保证了整体装置的挡水性能。本发明中，板弹簧机构包括板弹簧，该板弹簧为连续具有弹性的板结构，其一端设置在底座2与弧形压板5之间，另一端连接密封的中空结构，同时，在其与底座2、弧形压板5的连接处进行密封处理，使得底座2设置该板弹簧的一端为水密封结构，从而起到了本装置下方密封挡水的作用。
37.本发明中，挡水板10为中空结构。在本发明的一个实施例中，该挡水板10包括槽钢、角钢以及设于所述槽钢和角钢之间的多根并列设置的矩形管，所述矩形管两端封闭设置，以形成中空结构。所述槽钢、角钢以及矩形管采用一体成成的方式成形，或者采用焊接的方式固定连接。所述角钢上开设有多个与所述板弹簧机构6连接的连接孔。所述槽钢横向布置，且该槽钢的一腿在所述挡水板10呈水平状态时勾住所述锁紧机构3，使得所述挡水板10被所述锁紧机构3锁紧。在本发明的另一个实施例中，所述挡水板包括具有中空结构的板本体，以及设于该中空结构内、交叉布置的肋条。本发明中，挡水板10具有在水浮力作用下浮起的性能，即在挡水板解锁锁紧机构阶段，浮力用于其解锁的动力，浮力以及板弹簧的扭力共同克服锁紧机构的锁紧力和挡水板的重力。同时，挡水板具有不透水的性能，在本发明的一个实施例中，挡水板采用钢材制作而成，其不会因为多次挡水而出现材料损坏或者浮力下降等问题。
38.本装置结构还包括锁紧机构3，同时，挡水板10靠近所述锁紧机构3的端部还设有锁钩。当挡水板10的自由端设置的是槽钢时，槽钢一腿用作锁钩与锁紧机构3进行配合，或者在板本体自由端设置l形结构的锁钩来与锁紧机构3对应设置。所述锁紧机构3设置有多个，所述锁紧机构3包括锁紧支座、锁体、弹簧以及锁芯，所述锁紧支座固定设置在底座2上，所述锁体固定设于所述锁紧支座上，所述锁体内设有容纳所述弹簧以及锁芯的空腔，所述弹簧一端与所述锁紧支座固定连接，另一端与锁芯固定连接。锁紧机构3用于在所述挡水板10呈水平状态时锁止所述挡水板10。锁芯为锥形结构。当挡水板10在浮力作用下向上翻转时，锁钩抵止在锁芯上，并逐渐压紧弹簧，使得锁芯向后退，从而使得锁钩脱离锁芯的锁止，挡水板10此时向上的翻转力由装置内的水压提供。当水退去后，挡水板10的重力克服板弹簧机构的力矩向下回位，并逐渐压紧弹簧，使得锁芯向后退，当锁钩位于锁芯下方时，弹簧的压力解除回位，锁芯回位，从而锁止锁钩，此时，挡水板10的顶面高度与橡胶斜块1的顶面或者地面高度保持一致，不影响正常通行。
39.如图3所示，在本发明的一个优选实施例中，弧形压板5与底座之间设有横向密封胶条4，底座2与板弹簧机构6的连接处设有第二横向密封胶条7，所述第二横向密封胶条7上还设有第二横向密封胶条压板8，所述底座2与所述锁紧机构3之间密封设置。板弹簧机构6起到挡水板转轴的作用，并且能给挡水板10提供打开时的翻转力矩，弧形压板5对板弹簧机构6转动时提供支撑及定位。即挡水板10的转动轴端设置有弧形压板5以及板弹簧机构6。该弧形压板5设置在未设置锁紧机构3的橡胶斜块1的内侧，该板弹簧机构6一端固定连接在地面与未设置锁紧机构3的橡胶斜块1之间，另一端与所述挡水板10连接，且该板弹簧机构6以弧形压板5弧面为支撑，提供所述挡水板10以所述弧形压板5为转轴向上翻转的力矩。在本发明的一个实施例中，板弹簧机构6包括板弹簧以及连接固定该板弹簧的连接件，板弹簧起到挡水板转轴的作用，并且能给挡水板10提供打开时的翻转力矩。
40.如图1、图2以及图3所示，本发明装置还包括限位柱，所述限位柱与出入口处墙体贴合设置，且该限位柱在所述挡水板10呈竖直状态时，限制所述挡水板10往远离所述锁紧
机构3的方向进一步翻转，从而使得挡水板10在水压较大的情况下保持竖直状态，避免挡水板10过翻转。更具体的，限位柱的高度至少不小于挡水板10的高度，限位柱贴合出入口的墙体设置，且与墙体密封连接。在本发明的一个实施例中，限位柱为l形结构，该l形结构的开口方向朝向挡水板10，限位柱一侧板与墙体密封连接，在本发明的一个实施例中，可以将限位柱一侧板嵌入墙体设置，在本发明的另一实施例中，可以在限位柱与墙体间填充密封材料，其他密封结构均实用于本发明。同样的，限位柱因为t形结构，t形结构的面板与墙体密封连接。
41.如图5所示，在本发明的优选实施例中，挡水板10横向两侧还设有可折叠柔性橡胶板15，所述可折叠柔性橡胶板15一侧与出入口墙面密封固定连接。该可折叠柔性橡胶板15两侧通过压条风连接。挡水板10两头由挡水板封头11封死，形成具有较高强度的中空结构，淹水时，中空结构的挡水板10产生浮力，锁定装置3解锁，挡水板10在板弹簧作用下开始翻转，随着水位增加，挡水板10随水位翻转角度不断增大，两侧的可折叠柔性橡胶板15随之折叠，并挡住两侧缝隙之间的水流，水位达到最高挡水高度时，挡水板与地面垂直，可折叠柔性橡胶板15展开。即本发明中，挡水板10、设于其横向两端的可折叠柔性橡胶板15、弧形压板以及板弹簧共同形成密封腔体，将水堵在底座一端腔体内，使得水无法透过挡水板10和其四周的缝隙，以实现防淹、挡水的功能。
42.在本发明的优选实施例中，该装置还包括拉杆9，该拉杆9用于在所述挡水板10翻转时，对所述挡水板10进行运动导向和支撑。更具体的，在本发明中，拉杆9一端与挡水板10铰接，另一端与地面或者底座2铰接，拉杆9包括两根依次相连的连杆，两连杆活动连接，当挡水板10呈水平状态时，两连杆呈折叠状态，即以连接点为折叠点折叠，当挡水板10向上翻转时，两连杆以连接点为转动点展开，并引导挡水板10的转动。在本发明的一个实施例中，两个连杆通过扭簧活动连接。当挡水板10呈竖直状态时，两个连杆拉直呈一根共线杆，用于进一步支撑挡水板10，并加强挡水板10的支撑力。
43.如图5和图6所示，本发明中，当该装置设于地面上时，两块橡胶斜块1均设有斜面，且两个斜面相对设置，用于缓冲人、车或其他东西通过时的阻力。该斜面的坡度可根据实际的情况进行设计，一般而言，该坡度不大于45
°
。当该装置嵌设在地面内时，装置的顶面与地面平齐，同时橡胶斜块可设置为方块结构，若橡胶斜块仍设置斜面，可在斜面上设置填充物，使得填充物的顶面与地面平齐，以方面通行，同时，在地面上还设置与底座2连通的进水口，以使得地面上的水快速进入底座内。
44.本发明装置还可进行模块化设置，即将本发明装置为一个模块单元，底座纵向两侧设有侧向连接板，限位柱和可折叠柔性橡胶板15均不再与墙体连接，而是与侧向连接板连接，以形成一个模块单元。模块单元的横向长度可根据实际需要进行设计，如0.5米、0.9米、1米等等，模块单元纵向长度则需要根据挡水处要求的挡水高度设计，如某出口处的挡水高度不低于2米，那挡水板的高度也不得小于2米，在满足要求的基础上，可适量留有裕度。然后将多个模块单元沿横向进行拼装焊接，以形成一个整体。
45.本发明装置的具体工作流程如下：当无淹水状态时，锁紧机构的锁舌与锁钩配合将挡水板锁止，此时，挡水板的上表面与橡胶斜块上表面或者地面平齐，不影响正常通行。当底座淹水时，水提供挡水板向上的浮力，由于挡水板一端为固定端，另一端在浮力和板弹簧的回位扭力的作用下克服自身重力以及锁紧机构的锁紧力，即锁钩压紧弹簧使得锁芯后
退，锁钩脱离锁芯，挡水板自动解锁。随着水位的上涨，挡水板淹水一侧的水压进一步增大，水压推动挡水板以弧形压板与板弹簧机构的支撑轴为转轴继续向上翻转，可折叠柔性橡胶使得水无法从挡水板横向两侧透过。当挡水板向上翻转呈竖直状态时，限位柱限制挡水板的进一步翻转，此时，挡水板将水挡于出入口外，实现挡水功能。随着水位的下落，挡水板的水压减小，挡水板在自身重力作用下逐渐向下翻转，当水位完全退去后，挡水板重力克服锁紧机构的锁紧力和板弹簧的扭力，即锁钩推动锁芯后退至锁钩位于锁芯下方，弹簧回位并推动锁芯前进，锁止锁钩，挡水板回位，不影响正常通行。
46.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。