拍门开度测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及泵站工程技术领域，具体涉及一种拍门开度测量装置。


背景技术：

2.拍门是一种单向阀门，常用于水泵出水口末端进行断流，当机组开机时，拍门在水流的冲击下自动打开；当机组停机时，拍门在其自重或倒流水的作用下自动关闭。在泵站工程实际应用中，拍门开度大小与泵站安全运行和节能密切相关，拍门开度较小，会影响出流，导致局部水力损失增大，泵站装置效率降低；而当拍门因部分构件受损导致拍门不能及时甚至无法完成关闭(即拍门开度较大)时，会达不到截断水流、保护机组的目的。然而由于拍门淹没在水下，在机组运行时，泵站运行管理人员对其开度及工作状态一无所知，给泵站安全运行带来了极大的安全隐患，所以亟需提出一种可以实时查看拍门开度的方法，为泵站的安全、节能、高效运行进行助力。
3.目前，对于拍门开度的监测，主要是通过在拍门的非工作面上设置倾角计，然后配合使用解调仪来实时监测拍门的开度和工作状态。但这种方法必须要求倾角计等精密仪器与拍门一起淹没在水下，所以一方面，其对倾角计等精密仪器的防腐及防水等级提出了较高要求，另一方面，当倾角计等精密仪器发生损坏不能正常工作时，测量装置的检修、维护工作繁琐且难度较大。
4.由此可见，现有的拍门开度测量技术不仅对测量装置的生产安装提出极高要求，还存在测量装置的后期检修维护工作繁琐和困难等问题。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种拍门开度测量装置，解决了现有技术中拍门开度测量装置生产安装要求高且检修维护工作繁琐和困难的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
9.一种拍门开度测量装置，用于测量拍门机构中拍门的开度，所述拍门机构包括门座，拍门，以及拍门连接管，，所述门座与所述拍门连接管连接，所述拍门与所述门座通过铰链连接，所述装置包括：传力机构、出线腔机构，以及显示机构；
10.所述传力机构包括内传力线、外传力线，以及若干个传送轮和至少一个转向轮；
11.所述出线腔机构包括出线腔、橡胶密封活塞、连接杆，以及预留有出线孔的出线腔密封盖板；
12.所述显示机构包括刻度盘、拉杆、指针板、复位线，以及复位机构；
13.所述出线腔机构固定在所述拍门连接管上的开设的通孔处，所述橡胶密封活塞设置在出线腔内且与出线腔内壁滑动连接，所述出线腔密封盖板与所述出线腔上端部可拆卸连接；至少一个所述转向轮通过转向轮支架固定在所述拍门连接管内壁上，若干个所述传
送轮沿着传力线方向通过传送轮支架固定在所述拍门连接管的内壁和所述拍门连接管外的墙体上；所述内传力线一端固定在所述拍门上，另一端依次经过所述传送轮和所述转向轮后与所述连接杆的下末端活动连接，所述连接杆穿过所述橡胶密封活塞；所述外传力线一端与所述连接杆的上端活动连接，另一端穿过所述出线腔密封盖板的出线孔后与拉杆的下末端连接，所述拉杆的上末端与所述指针板的下末端面连接，所述指针板的上端面与所述复位机构通过复位线连接。
14.优选的，所述拍门连接管上的通孔和所述出线腔密封盖板上预留的出线孔位于同一中轴线上。
15.优选的，所述装置还包括传力线定位腔，所述传力线定位腔固定在所述转向轮和所述传送轮的轮体上沿着传力线的走向方向开设的凹槽中。
16.优选的，所述转向轮支架和所述传送轮支架均为可调节式支架，且所述转向轮相对于转向轮支架所述传送轮相对于传送轮支架为不可转动连接。
17.优选的，所述连接杆上设置有螺纹，配合所述橡胶密封活塞上、下两侧设置的螺母对所述橡胶密封活塞进行锁紧定位。
18.优选的，所述刻度盘上设置有一对导轨，所述指针板上与所述导轨相对应的位置设置有一对轨轮。
19.优选的，所述刻度盘两侧分别标有长度刻度线和角度刻度线。
20.优选的，所述指针板上设置有指针板复位定位器。
21.优选的，所述复位机构为卷簧。
22.优选的，所述内传力线和外传力线均由不锈钢金属丝线螺旋缠绕而成。
23.(三)有益效果
24.本实用新型提供了一种拍门开度测量装置。与现有技术相比，具备以下有益效果：
25.1、本实用新型提供的一种拍门开度测量装置，将水下拍门连接管内的内传力线的一端与拍门连接，另一端经过传送轮传送和转向轮转向后活动连接穿过橡胶密封活塞的连接杆的下末端，拍门连接管外的外传力线的一端与连接杆的上末端活动连接，另一端经过传送轮传送后与指针板的下末端面连接，指针板的上端面通过复位线与复位结构连接。本实用新型的拍门开度测量装置，在进行测量工作时，通过传送轮和内外传力线的相互配合，可将水下拍门的开启角度通过水上的显示机构进行直观显示，其整个测量装置中无杠杆和铰链等机械连接装置，从而有效避免了机械运动部件发生故障时出现卡死、变形等现象，且由于其结构简单，工作可靠，经久耐用，有效解决了现有技术中拍门测量装置存在生产安装要求高且检修维护工作繁琐、困难的问题；同时本实用新型的拍门开度测量装置可简便直观观测到拍门开启角度及其工作状态，可在水利系统、城市防洪排涝等领域中进行推广应用；
26.2、本实用新型中传送轮、转向轮相对其固定支架为不可转动，其与传力线存在滑动摩擦，有效避免了系统中机械故障的产生；指针板上的轨轮相对其支架可转动，其在导轨中运动时仅存在滚动摩擦；且传送轮、转向轮和指针板上的轨轮均采用高硬度、超光滑和耐磨性能较优的聚氨酯制成，有效减小整套系统中机械摩擦损失，提高了机组运行效率；
27.3、本实用新型中通过带有螺纹的连接杆和橡胶密封活塞上下两端的螺母配合将橡胶密封活塞固定在不锈钢连接杆的中部，当橡胶密封活塞因长时间运行而出现摩擦损坏
时，仅需更换橡胶密封活塞，整套系统中其余零部件均可继续使用，减少了后期检修维护的成本。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型实施例拍门开度测量装置的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例拍门机构中内传力线的结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例中出线腔机构的结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例中显示机构的结构示意图；
33.图5为本实用新型实施例显示机构中导轨和轨轮的结构示意图；
34.图6为本实用新型实施例中传送轮、传送轮支架以及传力线定位腔的结构示意图；
35.图中：1-拍门机构；101-门座；102-拍门；103-拍门连接管；104-通孔；2-传力机构；201-内传力线；202-外传力线；203-传送轮；204-转向轮；205-传力线定位腔；206-转向轮支架；207-传送轮支架；3-出线腔机构；301-出线腔；302-橡胶密封活塞；303-连接杆；304-出线腔密封盖板；4-显示机构；401-刻度盘；402-拉杆；403-指针板；404-复位线；405-复位机构；406-导轨；407-轨轮；408-指针板复位定位器。
具体实施方式
36.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.本技术实施例通过提供一种拍门开度测量装置，解决了现有技术中拍门开度测量装置生产安装要求高且检修维护工作繁琐和困难的问题，实现了使用简单装置，简便、直观观测拍门开度及其工作状态的目的。
38.本技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
39.由于拍门淹没在水下，在机组开机运行或者停机时，泵站运行管理人员和泵站设计工程师对其开启角度及运行状态一无所知，因此对泵站安全运行带来非常大的安全隐患，同时不利于泵站的优化设计。本实用新型为了简单方便且直观的将水下拍门的开启角度大小通过水上显示机构进行显示，将拍门开启角度通过内传力线进行传动，并经过传送轮和转向轮后连接到穿过橡胶密封活塞的连接杆的下末端，然后通过连接在连接杆上末端的外传力线拉动拉杆带动指针板进行刻度显示，即可将水下的拍门开度大小利用长度刻度线和角度刻度线进行显示。本实用新型的拍门开度测量装置有效解决了现有技术中拍门测量装置存在生产安装要求高且检修维护工作繁琐和困难的问题。
40.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
41.实施例1：
42.本实施例提供了一种拍门开度测量装置，用于测量拍门机构1中拍门102的开度，所述拍门机构1包括门座101，拍门102，以及拍门连接管103，所述门座101与所述拍门连接管103连接，所述拍门102与所述门座101通过铰链连接，所述拍门开度测量装置包括：传力机构2、出线腔机构3，以及显示机构4；
43.所述传力机构2包括内传力线201、外传力线202，以及若干个传送轮203和至少一个转向轮204；
44.所述出线腔机构3包括出线腔301、橡胶密封活塞302、连接杆303，以及预留有出线孔的出线腔密封盖板304；
45.所述显示机构4包括刻度盘401、拉杆402、指针板403、复位线404，以及复位机构405；
46.所述出线腔机构3固定在所述拍门连接管103上的开设的通孔104处，所述橡胶密封活塞302设置在出线腔301内且与出线腔301内壁滑动连接，所述出线腔密封盖板304与所述出线腔301上端部可拆卸连接；至少一个所述转向轮204通过转向轮支架206固定在所述拍门连接管103内壁上，若干个所述传送轮203沿着传力线方向通过传送轮支架(207)固定在所述拍门连接管103的内壁和所述拍门连接管103外的墙体上；所述内传力线201一端固定在所述拍门上，另一端依次经过所述传送轮203和所述转向轮204后与所述连接杆303的下末端活动连接，所述连接杆303穿过所述橡胶密封活塞302；所述外传力线202一端与所述连接杆303的上端活动连接，另一端穿过所述出线腔密封盖板304的出线孔后与拉杆402的下末端连接，所述拉杆402的上末端与所述指针板403的下末端面连接，所述指针板403的上端面与所述复位机构405通过复位线404连接。
47.可见，本实施例提供的一种拍门开度测量装置，将水下拍门连接管内的内传力线的一端与拍门连接，另一端经过传送轮传送和转向轮转向后活动连接穿过橡胶密封活塞的连接杆的下末端，拍门连接管外的外传力线的一端与连接杆的上末端活动连接，另一端经过传送轮传送后与指针板的下末端面连接，指针板的上端面通过复位线与复位结构连接。本实用新型的拍门开度测量装置，在进行测量工作时，通过传送轮和内外传力线的相互配合，可将水下拍门的开启角度通过水上的显示机构进行直观显示，其整个测量装置中无杠杆和铰链等机械连接装置，从而有效避免了机械运动部件发生故障时出现卡死、变形等现象，且由于其结构简单，工作可靠，经久耐用，有效解决了现有技术中拍门测量装置存在生产安装要求高且检修维护工作繁琐、困难的问题；同时本实用新型的拍门开度测量装置可简便直观观测到拍门开启角度及其工作状态，可在水利系统、城市防洪排涝等领域中进行推广应用。
48.下面结合对说明书附图图1-图6的解释，来详细说明本实用新型一个实施例的实现过程。需要说明的是，在本实施例中，为了方便描述，以显示机构的近水端为下，远水端为上。
49.参见图1，一种拍门开度测量装置，用于测量拍门机构1中拍门102的开度。拍门机构1淹没在水中，其包括门座101，拍门102，以及开设有通孔104的拍门连接管103。其中，门座101与拍门连接管103通过法兰连接，拍门102与门座101通过设置在门座101上端边缘处的铰链连接。机组开机时，拍门连接管103中通过水流，拍门102在水流的冲击下可自动打
开；而当机组停机没有水流时，拍门102靠其自重或倒流水的作用下自动关闭。
50.本实施例的拍门开度测量装置包括：传力机构2、出线腔机构3，以及显示机构4。
51.出线腔机构3通过焊接的方式固定在拍门连接管103的通孔104处，用于将拍门连接管103内部的内传力线201与拍门连接管103外的外传力线202进行连接。一般情况下，拍门连接管103上的通孔104开设在拍门连接管103的正上方，相对应的，出线腔机构3焊接在拍门连接管103上的通孔104处时可以正好与拍门连接管103保持垂直。参见图3，出线腔机构3包括出线腔301、橡胶密封活塞302和预留有出线孔的出线腔密封盖板304。其中，橡胶密封活塞302一般为上凹橡胶密封活塞302，其设置在出线腔301内且与出线腔301内壁紧密贴合但能实现滑动连接，而出线腔密封盖板304与出线腔301的上端部通过螺纹可拆卸连接。特别的，为了保证外传力线202出线和回线能够更加顺利，一种较佳的处理方式是，在生产设置时需保证出线腔301与出线腔密封盖板304上的出线孔以及拍门连接管103上的通孔104位于同一中轴线上。
52.参见图1和图2，传力机构2用于将拍门102的开启角度变化通过传力线反应到显示机构4上进行刻度显示。具体的，该传力机构2包括设置在拍门连接管103内部的内传力线201，设置在拍门机构1外部的外传力线202，以及至少一个用于将传力线进行转向的转向轮204和若干个用于引导传力线的传送轮203。转向轮204为一个时，其通过转向轮支架206固定在拍门连接管103的内壁上，为了保证内传力线201出线和回线顺畅，在安装时，将转向轮204成一定角度安装在出线腔机构3与拍门连接管103的连接处，以使得内传力线201和外传力线202尽可能垂直。另外，如果根据现场环境以及实际生产，需要调整显示机构4的安装位置时，可根据实际需要在外传力线202的线路上再设置若干个转向轮204，从而灵活改变显示机构4的安装位置。例如，增加传送轮使得显示机构4可以实现竖直安装，也可以水平安装，还可以与水平面保持一定角度安装。但一般情况下，显示机构4的刻度盘401垂直于水平面设置，这样不仅便于工作人员观测和读取数据，还无需增加额外的转向轮204，使整个结构更加简单。传送轮203可根据实际需要设置为若干个，在安装时将这若干个传送轮203沿着传力线方向通过传送轮支架207焊接固定，其中，引导内传力线201的传送轮203焊接固定在拍门连接管103的内壁上，而引导外传力线202的传送轮203一般通过膨胀螺栓固定在拍门连接管103外的墙体上。特别的，为了防止传力线脱位，在所有的转向轮204和传送轮203上均相应设置有传力线定位腔205。具体的，沿着传力线的走向方向，在轮体上传力线的两侧对称开设两条凹槽(图中未画出)，然后将传力线定位腔205剖开段的两边固定在凹槽中，并通过胶水进行加固。需要注意的是，转向轮204的传力线定位腔205在设置时，需要弯曲一定弧度设置，以适应转向轮的圆弧。内传力线201一端固定在拍门上，具体的，可在拍门上焊接u型闭合拉环，然后将内传力线201用不锈钢钢丝绳卡头固定在u型闭合拉环。内传力线201的另一端依次经过传送轮203和转向轮204后与连接杆303的下末端用不锈钢钢丝绳卡头活动连接。连接杆303为不锈钢连接杆，其从正中间穿过橡胶密封活塞302。另外，为了保证橡胶密封活塞302在连接杆303上的位置固定，在连接杆303上设置螺纹，然后再配合设置在橡胶密封活塞302上、下两侧的螺母对橡胶密封活塞302进行锁紧定位。外传力线202一端与连接杆303的上末端通过不锈钢钢丝绳卡头活动连接，另一端穿过出线腔密封盖板304的出线孔后与拉杆402的下末端用不锈钢钢丝绳卡头连接，而拉杆402的上末端与指针板403的下端面连接，而指针板403的上端面与复位机构405通过复位线404连接。在连接时，可在
拉杆402的上下末端分别焊接一个o型拉环，以便于复位线404和拉杆402固定连接以及外传力线202和拉杆402固定连接。
53.特别的，为了保证传力线的强度和缩小因传力线形变导致的测量时误差，内传力线201和外传力线202均由不锈钢金属丝线螺旋缠绕而成，其可以弯曲但不可伸缩。
54.参加图6，转向轮支架206和传送轮支架207均为可调节式支架，以便后期安装时矫正对中；且转向轮204相对于转向轮支架206、传送轮203相对于传送轮支架207为不可转动连接，使传送轮203与传力线存在滑动摩擦，这样可以有效避免系统中机械故障的产生。
55.另外，本实施例中所有的转向轮204、传送轮203均采用高硬度、超光滑和耐磨性能较优的聚氨酯制成，有效减小整套系统中机械摩擦损失，提高了机组运行效率。
56.显示机构4用于将拍门102的开启角度可视化显示出来，方便水上的泵站运行管理人员直观观测到所测拍门点的旋转位移及其开启角度。如图4所示，为本实施例中显示机构的结构示意图，为直观解释显示机构4，该图以l＝1000mm进行绘制图中。参见图4，显示机构4包括刻度盘401、拉杆402、指针板403、复位线404，以及复位机构405。其中，刻度盘401的两侧分别标有长度刻度线和与之一一对应的角度刻度线，长度刻度线范围为0mm～2l
×
sinα/2，l为拍门测点至旋转轴的距离，单位为mm；α为拍门开启角度，其刻度线范围为0～90
°
，单位为度(
°
)。指针板403设置在刻度盘401的正中间并与刻度盘401上两侧的刻度线平行设置，以保证指针板403指向刻度线时更清楚明确。复位机构405用于在机组停机后，拍门靠其自身的重力和倒流水的冲击力而关闭时，用于克服外传力线202重力和橡胶密封活塞302等摩擦力，将指针板403沿着复位线404进行复位。具体的，复位机构405可以设置为卷簧，或者其它与卷簧具有相同或相似功能的部件。在本实施例中，卷簧的劲度系数k＝c
×
π
×
d2×h×
ρ
×
g/4(n/m)，其中，c为裕度系数，一般取值为1.1～1.3；d为传力线直径(m)；ρ为传力线密度(kg/m)；h为拉杆402上末端拉环至转向轮204的传力线长度(m)；g为重力加速度，常取值9.81m/s2。
57.特别的，为了保指针板403指向刻度线时移动更加流畅，减小摩擦，在刻度盘401上拉杆402的两侧对称设置一对导轨406，同时在指针板403上与导轨406相对应的位置设置有一对轨轮407，如图5所示。
58.另外，在指针板403上设置指针板复位定位器408，用于保证在指针板403复位时刚好处于刻度为“0”的位置上。
59.本实用新型的拍门开度测量装置，其实现原理为：将拍门102开启角度通过内传力线201进行传动，经过传送轮203、转向轮204后连接穿过橡胶密封活塞302的连接杆303的下末端，然后通过连接在连接杆303上末端的外传力线202拉动拉杆402带动指针板403进行刻度显示。当机组开机运行时，拍门102在水流冲击下自动开启，其带动内传力线201通过传送轮203和转向轮204后联动橡胶密封活塞302向下运动；橡胶密封活塞302向下运动的同时经过外传力线202后，带动拉杆402向下运动，此时通过指针板403在刻度盘401中的位置，即可实时直观读取到拍门的开启角度和工作状态。当机组停机后，拍门靠其重力或倒流水的压力下自动关闭，由于立尺中卷簧具有一定的复位恢复力，其带动指针板403向上运动，联动拉杆402、外传力线202和橡胶密封活塞302向上运动，橡胶密封活塞302向上运动的同时，通过转向轮204和传送轮203带动内传力线201复位，待下次机组开机运行时，重复循环此过程。
60.而当拍门为双门结构时，该工作系统应为两套，且工作原理与单门结构的工作原理相同。
61.综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
62.1、本实用新型提供的一种拍门开度测量装置，将水下拍门连接管内的内传力线的一端与拍门连接，另一端经过传送轮传送和转向轮转向后活动连接穿过橡胶密封活塞的连接杆的下末端，拍门连接管外的外传力线的一端与连接杆的上末端活动连接，另一端经过传送轮传送后与指针板的下末端面连接，指针板的上端面通过复位线与复位结构连接。本实用新型的拍门开度测量装置，在进行测量工作时，通过传送轮和内外传力线的相互配合，可将水下拍门的开启角度通过水上的显示机构进行直观显示，其整个测量装置中无杠杆和铰链等机械连接装置，从而有效避免了机械运动部件发生故障时出现卡死、变形等现象，且由于其结构简单，工作可靠，经久耐用，有效解决了现有技术中拍门测量装置存在生产安装要求高且检修维护工作繁琐、困难的问题；同时本实用新型的拍门开度测量装置可简便直观观测到拍门开启角度及其工作状态，可在水利系统、城市防洪排涝等领域中进行推广应用；
63.2、本实用新型中传送轮、转向轮相对其固定支架为不可转动，其与传力线存在滑动摩擦，有效避免了系统中机械故障的产生；指针板上的轨轮相对其支架可转动，其在导轨中运动时仅存在滚动摩擦；且传送轮、转向轮和指针板上的轨轮均采用高硬度、超光滑和耐磨性能较优的聚氨酯制成，有效减小整套系统中机械摩擦损失，提高了机组运行效率；
64.3、本实用新型中通过带有螺纹的连接杆和橡胶密封活塞上下两端的螺母配合将橡胶密封活塞固定在不锈钢连接杆的中部，当橡胶密封活塞因长时间运行而出现摩擦损坏时，仅需更换橡胶密封活塞，整套系统中其余零部件均可继续使用，减少了后期检修维护的成本。
65.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
66.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。