船闸平移启闭式平面闸门系统的制作方法
【专利摘要】船闸平移启闭式平面闸门系统，由平面闸门1、平移启闭装置2、大门槽3、普通门槽4组成；平面闸门1为普通平面闸门结构，由面板52、若干水平主梁49、若干水平次梁48、两根边柱51、若干纵梁50组成；平移启闭装置2可以是自行走形式，自行走形式平移启闭装置由动力源5、传动轴7、弹性联轴器8、驱动轮9、减速器10、滚轮11、水下轨道12、闸门限位装置13、弹性防撞装置14、动力源控制系统15组成；自行走平移启闭装置2固定安装在闸门1的底部；动力源5通过传动轴7、联轴器8、减速器10把扭矩传到驱动轮9，使驱动轮9在轨道12上滚动，滚轮11也随之在水下轨道12上一起滚动，从而带动平面闸门1水平移动实现闸门开启和关闭；闸门开启和关闭运动是沿轨道水平直线移动的。
【专利说明】船闸平移启闭式平面闸门系统
1.【技术领域】
[0001]本实用新型船闸平移启闭式平面闸门系统属水利航运枢纽工程行业设备，具体是一种水利航运枢纽工程中的船闸通航用闸门系统设备。
2.【背景技术】
[0002]目前水利航运枢纽工程船闸中的金属结构工作闸门，大多使用人字闸门，技术已经很成熟。人字闸门的结构为平板闸门，其门边侧面上下分别布置有底枢和顶枢，闸门重量由底枢、顶枢承重，闸门绕底枢、顶枢转动实现闸门的开启和关闭，两扇闸门关闭时的水平投影与“人”字相似，故称为人字闸门；人字闸门主要缺点是重量大，制作安装技术要求非常高；其底枢、顶枢和中枢承受巨大且复杂的荷载，极易磨损损坏，维修更换十分困难，人字闸门是所有类型闸门中单位重量造价最高的门型；人字闸门启闭时要占用较多的闸室空间，增加闸室长度，相应也增加了船闸工程造价，在多级船闸中显得尤为突出。
[0003]人字闸门还有一个缺点是在检修闸门时必须把检修闸门下闸，检修闸门一般为平面叠梁闸门，无法胜任工作闸门的功能，所以人字门检修时必须断航，断航会造成巨大的经济损失。
[0004]目前水利工程水工闸门的启闭方式除了人字门的绕门枢转动外，还有普通平面闸门上下方向启闭门方式、弧形闸门通过支腿绕铰链作圆弧运动启闭方式；各种闸门也都是成熟的技术，各有特点，唯独还没有水平移动启闭式的平面闸门。
3.
【发明内容】
[0005]本实用新型提供一种结构简单、造价低廉且闸门检修时不用断航的船闸工作闸门系统:一种船闸平移启闭式平面闸门系统。
[0006]一种船闸平移启闭式平面闸门系统，由平面闸门1、平移启闭装置2、大门槽3、普通门槽4组成；平面闸门I为普通平面闸门结构，由面板52、若干水平主梁49、若干水平次梁48、两根边柱51、若干纵梁50组成；为了适应大门槽3，平面闸门I在靠大门槽3的边柱51上安装反向滑块垫块23，反向滑块18安装在反向滑块垫块23上可在反轨垫块17上滑动；平移启闭装置2可以是自行走形式，也可以是外力牵引形式；其自行走形式平移启闭装置由动力源5、传动轴7、弹性联轴器8、驱动轮9、减速器10、滚轮11、水下轨道12、闸门限位装置13、弹性防撞装置14、动力源控制系统15组成；自行走平移启闭装置2固定安装在闸门I的底部；动力源5通过传动轴7、联轴器8、减速器10把扭矩传到驱动轮9，使驱动轮9在轨道12上滚动,滚轮11也随之在水下轨道12上一起滚动,从而带动平面闸门I水平移动实现闸门开启和关闭；闸门开启和关闭运动是沿轨道水平直线移动的；闸门全开启时，平面闸门I全部隐藏在大门槽3内。
[0007]船闸平移启闭式平面闸门系统的普通门槽4为普通门槽结构，其门槽埋件由主轨21，反轨16，护角22，止水座板46组成；大门槽3为特殊结构，其门槽埋件与普通门槽4相同；其不同之处是闸门普通门槽4的埋件主轨21、护角22、止水座板46逐级突出一点，而大门槽3的埋件主轨21、护角22、止水座板46逐级缩进一点，门槽埋件从普通门槽4到大门槽3呈阶梯形结构，使闸门启闭时避免水封24与门槽混凝土结构摩擦；闸门全开启时，平面闸门I全部隐藏在大门槽3内；大门槽3的深度必须大于平面闸门I的宽度，大门槽3的宽度必须大于平面闸门I的厚度；大门槽3可以布置在左边，也可以布置在右边。
[0008]在船闸平移启闭式平面闸门系统的大门槽3设置一扇普通叠梁检修闸门43，在船闸上下闸首各布置两扇相同的平面闸门，当一扇工作闸门工作时，另一扇工作闸门可以进入大门槽3内，检修叠梁闸门43下闸挡水，把大门槽3内的水排干，平面闸门I可以在大门槽内检修或存放。
[0009]船闸平移启闭式平面闸门系统的自行走平移启闭装置2的动力源5可以是电动机，也可以是液压马达；动力源5可以布置在闸门顶部，通过传动轴7、联轴器8与减速器10连接，也可以布置在下面直接与减速器10连接；动力源控制系统15视动力源形式而定，当动力源5是电动机时，动力源控制系统15为电力控制系统；当动力源5是液压马达时，动力源控制系统15为液压控制系统；驱动轮9和滚轮11根据需要设置数量，但最少有一个驱动轮9。
[0010]船闸平移启闭式平面闸门系统的自行走平移启闭装置2可以布置于水下，也可以布置于水面上方；置于水面上方的自行走启闭装置结构由主梁25、轨道26、启闭台车27、吊杆28、车挡36组成；启闭台车27由电气控制装置29、从动轮30、车架31、闸门高度微调锁定装置32、电动机33、启闭台车减速器34、启闭台车驱动轮35组成；启闭台车27通过吊杆28把平面闸门I悬吊在固定高度位置，电气控制装置29控制电动机33转动产生的扭矩，经减速器34减速增力后传给驱动轮35使之在轨道26上滚动从而带动闸门平移启闭。
[0011]船闸平移启闭式平面闸门系统的平移启闭装置2中的外力牵引形式结构，外力牵引形式平移启闭装置可以是机械力推拉形式，也可以是液压力推拉形式；其机械力推拉形式结构由左右两台卷扬机38，转向滑轮39，钢丝绳40组成；闸门开启时:普通门槽4边的卷扬机松开刹车处于自由状态，大门槽3边的卷扬机38卷绕，钢丝绳40通过转向滑轮39把平面闸门I拉进大门槽3内；关闭闸门时操作顺序相反则可。
[0012]船闸平移启闭式平面闸门系统的外力牵引形式平移启闭装置2，其液压力推拉形式结构由液压油缸41、防护套42、锚固埋件5、液压系统53组成，液压油缸41的活塞杆伸出推动闸门平移关闭，液压油缸41的活塞杆收进油缸把闸门向大门槽3边平移启门。
[0013]密封通道6为直通闸门顶部的通道，为了方便检修自行走装置2中的动力源5、传动轴7、弹性联轴器8和减速器10而设置。
[0014]闸门平移启闭装置2有多种结构形式，可以是自行走平移启闭装置结构形式，也可以外力牵引平移启闭装置结构形式，分别介绍如下:
[0015](一 )平移启闭装置结构形式之一“自行走平移启闭装置结构”说明如下:5为动力源，使用电动机或液压马达，6为密封通道，7为传动轴，8为弹性联轴器，9为驱动轮，10为减速器，11为滚轮，12为水下轨道，13为闸门限位装置，14为弹性防撞装置，15为动力源控制系统，视动力源5的形式而定，当动力源5为电动机时，15为电气控制系统，当动力源5为液压马达时，15为液压控制系统。当动力源5使用电动机时，为了避免电动机在闸门底部潮湿环境下工作，电动机布置在闸门顶部，置于水面上方，通过传动轴7，弹性联轴器8与减速器10连接，也可以把电动机直接与减速器10连接；当动力源5使用液压马达时，通常液压马达直接与减速器10连接。
[0016]自行走平移启闭装置2中的驱动轮9和滚轮11直接安装在闸门底部，与闸门固定连接；驱动轮、滚轮数量根据具体船闸结构，闸门门体结构重量由设计计算而定，驱动轮最少必须有一个。
[0017]自行走结构形式平移启闭式平面闸门工作原理:平面闸门I的底部安装有至少一个驱动轮9和若干个滚轮11组成行走轮系，或全部由驱动轮9组成行走轮系；动力源5置于闸门顶部时，动力源5产生的扭矩通过传动轴7、弹性联轴器8传给减速器10，带动驱动轮9转动，使闸门行走装置的行走轮系沿着水下轨道12滚动，带动闸门的平移开启或关闭；动力源5直接与减速器10连接时，动力源5的扭矩直接传到减速器10，带动驱动轮9转动，使闸门行走装置的行走轮系沿着水下轨道12滚动，实现闸门的平移开启或关闭；闸门限位装置13的作用是限定闸门在轨道一定范围内行走，弹性防撞装置14的作用是防止闸门碰撞门槽内壁，和限位装置13—起作为闸门的保护装置；限位装置也可用电子控制限位装置，实现自动控制，在此不作论述。
[0018]( 二)平移启闭装置结构形式之二“自行走平移启闭装置结构”说明如下:自行走平移启闭装置结构2可以布置于水下，也可以布置于水面上方；置于水面上方的自行走启闭装置结构由主梁25、轨道26、启闭台车27、吊杆28、车挡36组成；启闭台车27由电气控制装置29、从动轮30、车架31、闸门高度微调锁定装置32、电动机33、启闭台车减速器34、启闭台车驱动轮35组成；启闭台车27通过吊杆28把平面闸门I悬吊在固定高度位置。
[0019]置于水面上方的自行走启闭装置其工作原理如下:电气控制系统29控制电动机33转动，通过启闭台车减速器34带动启闭台车驱动轮35转动，从而使启闭台车27在轨道26上行走，由于平面闸门I通过吊杆28悬吊在启闭台车的机架上，平面闸门I随着启闭台车27 —起行走，从而实现平面闸门I的开启和关闭。
[0020](三)平移启闭装置结构形式之“外力牵引平移启闭装置结构2”说明如下:外力牵引形式平移启闭装置2，外力牵引形式平移启闭装置有多种形式，可以是机械力推拉形式，也可以是液压力推拉形式；其机械力推拉结构形式之一其结构特征为:由卷扬机38，转向滑轮39，钢丝绳40组成；闸门开启时:普通门槽边的卷扬机松开刹车处于自由状态，大门槽边的卷扬机38卷绕，钢丝绳38通过转向滑轮39把平面闸门I拉进大门槽3内；关闭闸门时操作顺序相反则可。
[0021](四)平移启闭装置结构形式之“外力牵引平移启闭装置结构2”外力牵引平移启闭装置2，其外力也可以采用液压力，其液压力推拉结构形式特征为:液压力推拉形式由液压油缸41、防护套42、锚固埋件45、液压系统53组成；平面闸门I底部安装有多个滚轮11，41为液压油缸，固定在平面闸门I上，油缸活塞杆与置于大门槽3墙上的埋件45铰接，42为防护套；开启闸门时，向油缸的有杆腔充油，活塞杆收进油缸从而带动闸门向大门槽3方向平移开启，关闭闸门时向油缸无杆腔充油，活塞杆伸出推动闸门向普通门槽4方向平移关闭闸门；滚轮11可用滑块37代替，与滚轮滚动方式不同，滑块在轨道上行走方式为滑行。
[0022]本实用新型船闸平移启闭式平面闸门系统的特点是；闸门结构简单，造价低廉，占用航道空间少，其造价与一座普通检修叠梁闸门相差无几，所以可以在船闸上下闸首同时布置两座工作闸门系统，取消检修叠梁闸门，相当于在原来的检修闸门位置布置一座工作闸门系统；当一座闸门系统工作时，另一座闸门系统的平面闸门I可以在大门槽3内，把检修叠梁小闸门43下闸挡水，把大门槽内的水排干，平面闸门可以在大门槽内进行检修或存放，从而保证在工作闸门检修期间船闸能够正常通航，不致于因闸门检修而停航，当然，如果是非交通枢纽工程，停航影响不大，为了节省投资，也可以在上下闸首分别只设置一座工作闸门系统，上下闸首工作闸门可以轮流进入大门槽3内进行检修。
[0023]本实用新型船闸平移启闭式平面闸门系统的优点如下:
[0024](I)平面闸门结构简单，制作安装方便，造价低廉；
[0025](2)大门槽3可以当作门库使用，节省建造门库费用；
[0026](3)在船闸上下闸首同时布置两座闸门系统，当一座闸门工作时，另一座闸门可以进入大门槽3内检修或停放，船闸不致因闸门检修而停航，船闸在闸门检修时可以正常通航，避免停航带来的重大经济损失；特别是在大江大河上的主要水利交通枢纽工程上，减少停航时间将减少重大的经济损失，因而其社会效益巨大。
[0027](4)本实用新型船闸平移启闭式平面闸门系统的闸门实用新型了一种全新的闸门启闭方式，平移启闭方式。
[0028](5)自行式平移启闭方式结构形式闸门，减少了启闭机的场地建筑，可使闸房结构大大简化，可节省较多投资。
[0029]4.【专利附图】
【附图说明】
[0030]附图1为本实用新型实施例一的结构1-1剖面图。
[0031]附图2为本实用新型实施例一的结构2-2剖面图，图中箭头表示水流方向。
[0032]附图3为本发明实施例一的自行走平移启闭装置结构3-3剖面图，图示为动力源5通过。传动轴7与减速器10连接。
[0033]附图4为本发明实施例一的自行走平移启闭装置结构A详图，图示为动力源5直接与减速器10连接。
[0034]附图5为本实用新型实施例一的普通门槽4的结构及埋件布置详图，门槽与门叶关系详图。
[0035]附图6为本实用新型实施例一的大门槽3的结构及埋件布置详图，门槽与门叶关系详图。
[0036]附图7为本实用新型实施例二的结构示意图。
[0037]附图8为本实用新型实施例三的结构示意图。
[0038]附图9为本实用新型实施例四的结构示意图。
[0039]1、平面闸门；2、平移启闭装置；3、大门槽；4普通门槽；5、动力源；6、密封通道；7、传动轴；8、联轴器；9、驱动轮；10、减速器；11、滚轮；12、水下轨道；13、闸门限位装置；14、弹性防撞装置；15、动力源控制系统，动力源5为电动机时，15为电力控制系统，动力源5为液压马达时，15为液压控制系统；16、反轨；17、反轨垫块；18、反向滑块；19、主滑块垫块；20、主滑块；21、主轨；22、护角；23、反向滑块垫块；24、橡胶止水水封；25、主梁；26、轨道；27、平移启闭台车；28、吊杆；29、自动化电气控制系统；30、从动轮；31、机架；32、闸门高度微调锁定装置33、电动机；34、启闭台车减速器；35 ;启闭台车驱动轮；36、车挡；37、滑块；38、卷扬机；39、转向滑轮；40、牵引绳；41、液压油缸；42、防护套；43、检修门；44、集水井；45、埋件；46、止水座板；48、水平次梁；49、水平主梁；50、纵梁；51、边柱；52、面板；53、液压系统5.【具体实施方式】
[0040]实施例一:参见附图1，自行走形式船闸平移启闭式平面闸门系统，由平面闸门1、自行走平移启闭装置2、大门槽3、普通门槽4组成；平面闸门I为普通平面闸门结构，由面板52、若干水平主梁49、若干水平次梁48、两根边柱51、若干纵梁50组成；为了适应大门槽3，平面闸门I在靠大门槽3的边柱51上安装反向滑块垫块23，反向滑块18安装在反向滑块垫块23上并可在反轨垫块17上滑动；由动力源5、传动轴7、弹性联轴器8、驱动轮9、减速器10、滚轮11、水下轨道12、闸门限位装置13、弹性防撞装置14、动力源控制系统15组成；自行走平移启闭装置2固定安装在闸门I的底部；动力源5通过传动轴7、联轴器8、减速器10把扭矩传到驱动轮9，使驱动轮9在轨道12上滚动，滚轮11也随之在水下轨道12上一起滚动，从而带动平面闸门I水平移动实现闸门开启和关闭；
[0041]实施例二:参见附图7，把实施例一中和行走启闭装置布置在闸门上方，其自行走启闭装置结构由主梁25、轨道26、启闭台车27、吊杆28、车挡36组成；启闭台车27由电气控制装置29、从动轮30、车架31、闸门高度微调锁定装置32、电动机33、启闭台车减速器34、启闭台车驱动轮35组成；启闭台车27通过吊杆28把平面闸门I悬吊在固定高度位置，电气控制装置29控制电动机33转动产生的扭矩，经减速器34减速增力后传给驱动轮35使之在轨道26上滚动从而带动闸门平移启闭。
[0042]实施例三:参见附图8，外力牵引平移启闭装置结构中的机械力推拉平移启闭装置结构形式由卷扬机38，转向轮39，钢丝绳40组成；闸门开启时:普通门槽边的卷扬机松开刹车处于自由状态，大门槽边的卷扬机38卷绕钢丝绳40，通过转向轮39对平面闸门I产生水平牵引力，使无动力滚轮11沿着水下轨道12向大门槽3方向滚动，把平面闸门I拉进大门槽3内，实现闸门开启；关闭闸门时操作顺序相反则可:大门槽3边的卷扬机38处于无刹车的自由状态，普通门槽4边的卷扬机38启动收卷牵引绳40，通过转向轮39对平面闸门I产生水平牵引力，使无动力滚轮11沿着水下轨道12向普通门槽4方向滚动，实现闸门的关闭。
[0043]滚轮11可用滑块37代替，与滚轮滚动方式不同，滑块在轨道上行走方式为滑动。
[0044]实施例四:参见附图9，平移启闭装置结构形式之四“外力牵引平移启闭装置结构”外力牵引平移启闭装置其动力也可以采用液压力，说明如下:41为液压油缸，固定在闸门门体上，油缸活塞杆与置于大门槽3墙上的埋件45铰接，42为防护套；开启闸门时，向油缸的有杆腔充油，活塞杆收进油缸从而带动闸门向大门槽3方向平移开启，关闭闸门时向油缸无杆腔充油，活塞杆伸出推动闸门向普通门槽4方向平移关闭闸门。
【权利要求】
1.一种船闸平移启闭式平面闸门系统，其特征在于:由平面闸门(I)、平移启闭装置⑵、大门槽(3)、普通门槽⑷组成；平面闸门⑴为普通平面闸门结构，由面板(52)、若干水平主梁(49)、若干水平次梁(48)、两根边柱(51)、若干纵梁(50)组成；为了适应大门槽(3)，平面闸门(I)在靠大门槽(3)的边柱(51)安装反向滑块垫块(23)，反向滑块(18)安装在反向滑块垫块(23)上可在反轨垫块(17)上滑动；平移启闭装置(2)可以是自行走形式，也可以是外力牵引形式；其自行走形式平移启闭装置由动力源(5)、传动轴(7)、弹性联轴器(8)、驱动轮(9)、减速器(10)、滚轮(11)、水下轨道(12)、闸门限位装置(13)、弹性防撞装置(14)、动力源控制系统(15)组成；自行走平移启闭装置(2)固定安装在闸门⑴的底部；动力源(5)通过传动轴(7)、联轴器(8)、减速器(10)把扭矩传到驱动轮(9)，使驱动轮(9)在轨道(12)上滚动,滚轮(11)也随之在水下轨道(12)上一起滚动，从而带动平面闸门(I)水平移动实现闸门开启和关闭；闸门开启和关闭运动是沿轨道水平直线移动的；闸门全开启时，平面闸门(I)全部隐藏在大门槽(3)内。
2.根据权利要求1所述的一种船闸平移启闭式平面闸门系统，其特征在于:普通门槽(4)的埋件主轨(21)、止水座板(46)逐级突出一点，而大门槽(3)的埋件主轨(21)、止水座板(46)逐级缩进一点，门槽埋件从普通门槽⑷到大门槽(3)呈阶梯形结构。
3.根据权利要求1所述的一种船闸平移启闭式平面闸门系统，其特征在于:大门槽(3)设置一扇普通叠梁检修闸门(43);在船闸上下闸首各布置两扇相同的平面闸门。
4.根据权利要求1所述的一种船闸平移启闭式平面闸门系统，其特征在于:其自行走平移启闭装置(2)的动力源(5)可以是电动机，也可以是液压马达；动力源(5)可以布置在闸门顶部，通过传动轴(7)、联轴器(8)与减速器(10)连接，也可以布置在下面直接与减速器(10)连接；动力源控制系统(15)视动力源形式而定，当动力源(5)是电动机时，动力源控制系统(15)为电力控制系统；当动力源(5)是液压马达时，动力源控制系统(15)为液压控制系统；驱动轮(9)和滚轮(11)根据需要设置数量，但最少有一个驱动轮(9)。
5.根据权利要求1所述的一种船闸平移启闭式平面闸门系统，其特征在于:自行走平移启闭装置(2)可以布置于闸门内部，也可以布置于闸门上方；置于闸门上方的自行走启闭装置结构由主梁(25)、轨道(26)、启闭台车(27)、吊杆(28)、车挡(36)组成；启闭台车(27)由电气控制装置(29)、从动轮(30)、车架(31)、闸门高度微调锁定装置(32)、电动机(33)、启闭台车减速器(34)、启闭台车驱动轮(35)组成；启闭台车(27)通过吊杆(28)把平面闸门(I)悬吊在固定高度位置。
6.根据权利要求1所述的一种船闸平移启闭式平面闸门系统，其特征在于:外力牵引形式平移启闭装置可以是机械力推拉形式，也可以是液压力推拉形式；其机械力推拉形式结构由左右两台卷扬机(38)，转向滑轮(39)，钢丝绳(40)组成。
7.根据权利要求1所述的一种船闸平移启闭式平面闸门系统，其特征在于:外力牵引形式平移启闭装置(2)其液压力推拉形式结构由液压油缸(41)、防护套(42)、锚固埋件(45)、液压系统(53)组成。
【文档编号】E02B7/20GK203429603SQ201220756875
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年4月8日
【发明者】苏振荣 申请人:苏振荣