本发明涉及水利工程,具体涉及一种三角闸门结构。
背景技术:
1、三角闸门是由两扇绕垂直轴转动启闭的三角形或扇形门体构成的闸门,具有双向挡水和动水启闭的优势,在大型河口的闸门中应用较为广泛。
2、传统的三角闸门包括门库边墩、转轴、固定支臂、固定支撑、闸门门体和支撑边墩,固定支臂带动闸门门体绕转轴进行转动来控制闸门的启闭,固定支臂与固定支撑连接,共同支撑闸门门体;闸门启闭过程中通过门库边墩提供支撑,使闸门启闭顺畅;在支撑边墩的支撑下使整个水闸处于稳定安全状态。
3、但是,三角闸门应用于大型河口时,其闸门门体的尺寸较大,遭遇汛期潮位迅速变化等突发情况时,导致闸门的启闭时间较长。即,三角闸门面对挡潮、防洪、排涝等突发情况时应急响应能力较差。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种三角闸门结构,以解决现有的三角闸门面对挡潮、防洪、排涝等突发情况时应急响应能力较差的问题。
2、具体而言,本发明提供了一种三角闸门结构,包括闸室和闸门结构。所述闸室安装在河口处,所述闸室设有出水口;所述闸门结构设有两个,任一所述闸门结构均包括第一闸门门体、驱动件和第二闸门门体,所述第一闸门门体可活动的安装在所述闸室的出水口处,所述第一闸门门体开设有活动腔室,所述第一闸门门体靠近另一闸门结构的端面设有与活动腔室连通的开口,所述驱动件用于在所述活动腔室内朝向靠近或远离开口的方向移动,所述第二闸门门体的一端位于活动腔室内并且与所述驱动件固定连接,所述第二闸门门体的另一端朝向所在活动腔室的开口处延伸,任一所述闸门结构中靠近出水中线的所述第二闸门门体用于在驱动件的带动下靠近或远离另一所述闸门结构中靠近出水中线的所述第二闸门门体;其中,在两个所述闸门结构中靠近出水中线的所述第二闸门门体相抵接时,两个所述闸门结构用于封闭所述出水口,并阻断水流于所述闸室的出水口处流出,在两个所述闸门结构中靠近出水中线的所述第二闸门门体相间隔时,所述闸门结构用于打开所述闸室的出水口,以便于水体流出。
3、有益效果:通过设计两个闸门结构,令每个闸门结构均包含可活动的第一闸门门体和由驱动件带动的第二闸门门体,相比于现有方案中仅使用一种闸门门体的方案,本技术的结构可以使得闸门在应对突发情况时的操作更加灵活、便捷,并且减少工程占地面积、缩短工期以及减少工程投资。具体而言,由于驱动件可以迅速带动第二闸门门体移动,使两个闸门结构中靠近出水中线的第二闸门门体快速朝向出水中线一侧移动并相抵接,相比与传统的三角闸门,可以缩短闸门的启闭时间,从而快速地打开或封闭出水口,有助于提高三角闸门应对遭遇潮水或洪水等需要迅速关闭或打开闸门的应急响应能力,便于提高该闸门所在流域的防潮、行洪和排涝能力,确保该闸门上游城市的安全。同时,在闸门启闭的过程中,由于第二闸门门体可以完全隐藏在第一闸门门体内部,可以减小门库的结构尺寸,进而减少工程占地面积、缩短工期以及减少工程投资,以便于提前实现其经济效益和社会效益。
4、在一种可选的实施方式中,任一所述闸门结构均包括至少一个所述第一闸门门体,所述驱动件的数量、所述第二闸门门体的数量与所述第一闸门门体的数量一一对应设置。
5、有益效果:首先,通过设有至少一个第一闸门门体,并令驱动件、第二闸门门体的数量与其相等,可以提高本三角闸门结构的适用范围,便于依据不同的工况选择相对应的方案。同时,由于每个第一闸门门体均配备了独立的驱动件和第二闸门门体,可以进一步缩短闸门的启闭时间,从而进一步快速地打开或封闭出水口,有助于进一步提高三角闸门应对遭遇潮水或洪水等需要迅速关闭或打开闸门的应急响应能力。此外,如此设置,在防洪、挡潮和排涝等任务中,通过控制不同闸门的开启和关闭程度,可以实现对水流的精确控制,从而更好地满足调度需求。
6、在一种可选的实施方式中,在任一所述闸门结构中的所述第一闸门门体的数量大于或等于两个时,远离出水中线的所述第二闸门门体的另一端与相邻靠近出水中线的所述第一闸门门体连接。
7、有益效果:通过将远离出水中线的第二闸门门体的另一端与相邻靠近出水中线的第一闸门门体连接,实现相邻第一闸门门体和第二闸门门体的连接,使其相对位置较为固定,便于在维护和检修过程中,方便地检查各个部件的状态,并及时进行必要的维修或更换。同时,便于快速带动相邻的第一闸门门体朝向靠近或远离出水中线的方向移动,进一步缩短闸门的启闭时间,有助于进一步提高三角闸门应对遭遇潮水或洪水等需要迅速关闭或打开闸门的应急响应能力。
8、在一种可选的实施方式中,所述闸室的出水口的上游处设有支撑边墩;所述三角闸门结构还包括转轴和主支臂,所述转轴围绕其中心轴线转动安装在所述支撑边墩处;所述主支臂一端与转轴连接,所述主支臂的另一端与所述第一闸门门体连接。
9、有益效果:通过将转轴转动安装在支撑边墩处,将主支臂一端与转轴连接,并将主支臂的另一端与第一闸门门体连接,实现第一闸门门体可以围绕转轴转动,使得转轴和主支臂能够稳固的安装并承受第一闸门门体在开启和关闭过程中的作用力和力矩,增强了三角闸门结构启闭过程中的稳定性和可靠性,确保三角闸门结构在应对挡潮、防洪、排涝等突发情况时能够保持其完整性和功能性。
10、在一种可选的实施方式中,所述主支臂的数量设有两个,相邻两个主支臂通过伸缩件连接。
11、有益效果:由于每个主支臂都对应一个第一闸门门体,并使用伸缩件将相邻的两个主支臂连接,确保两个第一闸门门体在启闭的过程中具有相同的移动状态,使得每个第一闸门门体可以协调一致地移动,同时,伸缩件的设置,可以使得相邻两个主支臂之间的连接更加灵活和可靠,在维护和检修的过程中,可以通过调整伸缩件的长度来方便地接近各个部件,进行必要的检查和维修工作,这种设计不仅提高了维护效率,还降低了因维护不当而导致的故障风险。
12、在一种可选的实施方式中,所述闸室包括门库边墩,所述门库边墩包括第一本体和第二本体,所述第一本体设有两个并且间隔设置以形成出水口,并且所述第一本体远离出水中线的端部与出水中线的第一间距h2大于支撑边墩远离出水中线的端部与出水中线的第二间距h1;所述第二本体一端与所述第一本体远离出水中线的端部连接,所述第二本体的另一端与支撑边墩连接。
13、有益效果:通过令门库边墩的第一本体远离出水中线的端部与出水中线的第一间距h2大于支撑边墩远离出水中线的端部与出水中线的第二间距h1,使得第一本体与第二本体形成l型折弯结构,有助于闸门结构围绕转轴顺畅的打开或关闭。
14、在一种可选的实施方式中,所述第一本体呈现为弧型结构,所述第二本体呈现为直线型结构。
15、有益效果:通过令第一本体设置为弧型结构,便于平滑的引导水体排出,减少水体在通过出水口时的湍流和涡流现象,有助于降低水流对闸室的冲击力,并减少水体在通过出水口时的能量损失,同时提高水流的通过率,确保洪水或潮水能够顺畅地排出,减少积水和内涝的风险。同时,弧型结构的第一本体在力学上更加稳定,能够更好地抵抗水流的冲刷和挤压作用,提高闸室的整体强度,使得闸室在排洪防汛过程中能够承受更大的水压力和冲击力,保证闸室的安全性和稳定性。此外,直线型的第二本体可以引导和控制水流流动至出水口处,确保闸室在排洪防汛的过程中发挥最佳作用。
16、在一种可选的实施方式中,所述闸室还包括导向滑轨,所述导向滑轨安装在所述闸室处,所述导向滑轨的滑槽一端位于所述第二本体处,所述导向滑轨的滑槽另一端延伸至出水中线,所述导向滑轨用于引导所述第一闸门门体和所述第二闸门门体在所述第二本体和出水中线之间移动。
17、有益效果:通过设有导向滑轨,为第一闸门门体和第二闸门门体提供明确的移动路径,确保了闸门在开启和关闭过程中的稳定性和精确性。由于导向滑轨的滑槽位于第二本体和出水中线之间,因此可以确保第一闸门门体和第二闸门门体于第二本体和出水中线之间移动。同时,导向滑轨的设计有助于减少闸门移动过程中出现的直接摩擦和碰撞,减少了各闸门门体因偏移或晃动而导致的故障风险,提高了各闸门门体移动的可靠性和安全性。
18、在一种可选的实施方式中,所述导向滑轨设有两个,两个所述导向滑轨以出水中线为对称轴对称布置。
19、有益效果:通过设有两个以出水中线为对称轴对称布置的导向滑轨,便于两闸门结构沿着相同的路径移动,减少了两个闸门结构的各闸门门体因偏移或晃动而导致的启闭不同步问题。
20、在一种可选的实施方式中,所述导向滑轨的滑槽为弧型滑槽,所述第一闸门门体和所述第二闸门门体为弧型门体。
21、有益效果:通过将导向滑轨的滑槽设置为弧型滑槽,并将第一闸门门体和第二闸门门体设置为弧型门体,能够更好地分散水流对闸门的冲击力,同时,弧型滑槽的引导也减少了闸门因受力不均而导致的变形或损坏的风险,提高了闸门结构的整体强度,此外,还可以使得闸门在启闭的过程中能够沿着更加平滑的路径移动,减少了闸门在移动过程中的摩擦和阻力,提高了闸门启闭的效率和顺畅性。
1.一种三角闸门结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的三角闸门结构,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的三角闸门结构,其特征在于,
4.根据权利要求1-3中任一项所述的三角闸门结构,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的三角闸门结构,其特征在于,
6.根据权利要求1-3中任一项所述的三角闸门结构,其特征在于,所述闸室(1)包括门库边墩(13),所述门库边墩(13)包括:
7.根据权利要求6所述的三角闸门结构,其特征在于,
8.根据权利要求6所述的三角闸门结构,其特征在于,
9.根据权利要求8所述的三角闸门结构,其特征在于,
10.根据权利要求8所述的三角闸门结构,其特征在于,
