一种顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备的制作方法

1.本发明涉及一种水利工程中的一体化泵闸设备，具体涉及一种由顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备。


背景技术：

2.近些年随着潜水泵技术的不断发展成熟，通过将潜水泵布置在闸门上、使水闸和泵站合为一个整体系统的一体化泵闸技术应用而生，它具有结构紧凑、占地节约的特点，目前在防洪排涝、河道补水等领域得到了应用。但目前一体化泵闸的闸门型式基本上为平面直升闸门，需要设置启闭建筑物来实现闸门开启或者潜水泵提离水面检修维护，因此当一体化泵闸技术应用在城市河道或人口密集的居民区附近水利工程时，其高耸的启闭机房难以与周围环境融为一体，无法满足景观需要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，无需孔口上方设启闭机房即可实现闸门开启或者潜水泵提离水面检修维护的需求，从而摆脱对启闭建筑物的依赖，使工程布置满足景观需要。
4.本发明提供的技术方案为：一种顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，主要由闸门、水封装置、支铰、支臂、液压式启闭机、潜水泵、拍门、电缆组成。所述闸门包括门体和顶横轴，所述潜水泵贯穿安装在门体上；顶横轴通过闸墩两侧的所述支铰，将门体架设在流道孔口内，顶横轴两端通过所述支臂与所述液压式启闭机相连。液压式启闭机通过操作支臂产生扭矩，由顶横轴传递至门体，驱动门体翻转；当水流具备自流条件时，向上翻转打开闸门，利用自流进行引(排)水；反之则关闭闸门，启动潜水泵进行引(排)水。
5.所述的顶横轴为圆筒形结构，与门体焊接或螺栓固定，是门体支承受力构件，也是驱动门体旋转的传力构件。
6.所述的支臂固定于顶横轴两端，并与所述液压式启闭机连接，用于将液压式启闭机的作用力传递至闸门。
7.所述的支铰，设置于两侧闸墩上，用于支承顶横轴，传递相应载荷至土建基础上，保证顶横轴正常转动。
8.所述的水封装置包括水封橡皮和水封埋板，水封橡皮安装在门体的底部和两侧，水封埋板埋设于闸底和闸墩相对应位置，水封橡皮和水封埋板相互作用保证闸门在关闭时与土建基础形成止水闭合圈。
9.所述的潜水泵贯穿闸门门体，利用法兰螺栓固定在门体上，用于水流在无自流条件时的引(排)水。
10.所述的拍门设置于潜水泵出口，用于停泵时自动切断水流，限制水回流。
11.所述的电缆用于潜水泵的供电及信号传输，沿门体固定牢固，由顶横轴圆心引出。
12.本发明的有益效果是：
13.1、所述一体化泵闸设备在一个流道内即可同时实现水闸和泵站的功能，布置紧凑、占地面积小、可节约宝贵的土地资源。
14.2、孔口上方无需高大的启闭机房，不影响原有景观。
15.3、减少启闭建筑物的土建工程量，缩短建设工期，节约投资。
16.4、闸门和潜水泵维护保养时可旋转至水面以上，无需额外机械设备，方便快捷，检修条件好。
17.5、闸门全开可完全脱离水面，不影响水流的流态，避免闸门和潜水泵受到水流冲击而引起振动。
18.6、顶横轴位于水面以上，工作环境好，为门体提供支承，保证整个闸门的结构稳定。
19.7、电缆的布置方式保证电缆和设备是相对静止的，能防止转动对电缆的疲劳破换，利于延长电缆使用寿命。
附图说明
20.图1是本发明在闸门全开、自流引(排)水工况下的俯视图；
21.图2是本发明在闸门全开、自流引(排)水工况下的侧剖视图；
22.图3是本发明在闸门全关、潜水泵引(排)水工况下的俯视图；
23.图4是本发明在闸门全关、潜水泵引(排)水工况下的侧剖视图。
24.图中：1－闸门；11－门体；12－顶横轴；2－水封装置；21－水封橡皮；22－水封埋板；3－支铰；4－支臂；5－液压式启闭机；6－潜水泵；7－拍门；8－电缆；9－土建基础；91－闸墩；92－闸底。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：
26.如附图1至图4所示，本发明一种顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，主要由闸门1、水封装置2、支铰3、支臂4、液压式启闭机5、潜水泵6、拍门7、电缆8组成。闸门1由门体11和顶横轴12组成，潜水泵6贯穿安装在门体11上；顶横轴12通过闸墩91两侧的支铰3，将门体11架设在流道孔口内，顶横轴12两端通过支臂4与液压式启闭机5相连。液压式启闭机5通过操作支臂4产生扭矩，由顶横轴12传递至门体11，驱动门体11翻转；当水流具备自流条件时，向上翻转打开闸门1，利用自流进行引(排)水；反之则关闭闸门1，启动潜水泵6进行引(排)水。
27.顶横轴12为圆筒形结构，与门体11焊接或螺栓固定，是门体11支承受力构件，也是驱动门体11旋转的传力构件。
28.支臂4固定于顶横轴12两端，并与液压式启闭机5连接，用于将液压式启闭机5的作用力转换为扭矩，传递至顶横轴12。
29.支铰3，设置于两侧闸墩91上，用于支承顶横轴12，传递相应载荷至土建基础9上，保证顶横轴12正常转动。
30.水封装置2包括水封橡皮21和水封埋板22，水封橡皮21安装在门体11的底部和两侧，水封埋板22则埋设于闸底92和闸墩91相对应位置，两者相互作用保证闸门1在关闭时与
土建基础9形成止水闭合圈。
31.潜水泵6贯穿闸门门体11，利用法兰螺栓固定在门体11上，用于水流在无自流条件时的引(排)水。
32.拍门7设置于潜水泵6出口，用于停泵时自动切断水流，限制水回流。
33.电缆8用于潜水泵6的供电及信号传输，沿门体11固定牢固，由顶横轴12圆心引出。
34.本一体化泵闸设备运行方式为：当河道需要引(排)水作业时，若引(排)水方向具备水流自流条件，则将一体化泵闸设备向上翻转，打开闸门1，利用自流进行引(排)水；若引(排)水方向不具备水流自流条件，则关闭闸门1，启动潜水泵6进行引(排)水。
35.上述实施例结合附图对本发明进行了描述，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，这些均属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，其特征在于：它包括闸门、支铰、支臂、液压式启闭机、潜水泵、电缆；所述闸门包括门体和顶横轴，所述潜水泵贯穿安装在门体上；顶横轴通过闸墩两侧的所述支铰，将门体架设在流道孔口内，顶横轴两端通过所述支臂与所述液压式启闭机相连；所述电缆用于所述潜水泵的供电及信号传输，沿门体固定牢固，由顶横轴圆心引出；所述液压式启闭机通过操作所述支臂产生扭矩，由顶横轴传递至门体，驱动门体翻转；当水流具备自流条件时，向上翻转打开闸门，利用自流进行引水或排水；反之则关闭闸门，启动潜水泵进行引水或排水。2.根据权利要求1所述的所述的顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，其特征在于：所述顶横轴为圆筒形结构，与所述门体焊接或螺栓固定，是门体支承受力构件，也是驱动门体旋转的传力构件。3.根据权利要求1所述的所述的顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，其特征在于：所述支臂固定于所述顶横轴两端，并与所述液压式启闭机连接，用于将液压式启闭机的作用力传递至闸门。4.根据权利要求1所述的所述的顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，其特征在于：所述支铰设置于两侧闸墩上，用于支承所述顶横轴。5.根据权利要求1所述的所述的顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，其特征在于：它还包括有水封装置，水封装置包括水封橡皮和水封埋板，水封橡皮安装在所述门体的底部和两侧，水封埋板埋设于闸底和闸墩相对应位置，水封橡皮和水封埋板相互作用以保证闸门在关闭时与土建基础形成止水闭合圈。6.根据权利要求1所述的所述的顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，其特征在于：所述潜水泵贯穿所述门体，通过法兰螺栓固定在门体上，用于水流在无自流条件时的引、排水。7.根据权利要求1所述的所述的顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，其特征在于：所述潜水泵的出口设置有拍门，用于停泵时自动切断水流，限制水回流。

技术总结
本发明一种顶横轴驱动的上翻转式一体化泵闸设备，主要由闸门、水封装置、支铰、支臂、液压式启闭机、潜水泵、拍门、电缆组成。闸门由门体和顶横轴组成，潜水泵贯穿安装在门体上；顶横轴通过闸墩两侧的支铰，将门体架设在流道孔口内，顶横轴两端通过支臂与液压式启闭机相连。液压式启闭机通过操作支臂产生扭矩，由顶横轴传递至门体，驱动门体翻转；当水流具备自流条件时，向上翻转打开闸门，利用自流进行引(排)水；反之则关闭闸门，启动潜水泵进行引(排)水。本发明在布置上具有占地面积小，无高大启闭机房，不影响原有景观的特点；技术上具有结构稳定、使用维护条件好等优点；经济上减少启闭建筑物的土建工程量，缩短建设工期，节约投资。约投资。约投资。


技术研发人员：董杰 黄海杨 张晴 吴伟明 石磊
受保护的技术使用者：浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司
技术研发日：2022.06.06
技术公布日：2022/8/12