一种智能型大跨度双扉圆拱景观闸门系统的制作方法

本实用新型属于水利机械技术领域，具体涉及一种智能型大跨度双扉圆拱景观闸门系统。

背景技术：

随着经济建设的高速发展，生态景观河道成为城市建设的重要内容，给水工建筑物提出了汛期防洪泄洪、非汛期生态蓄水及景观旅游等综合功能要求。现有拱形结构闸门由于结构的缺陷不能兼顾以上功能。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出了一种智能型大跨度双扉圆拱景观闸门系统，具有结构受力明确，自重轻，孔口跨度可以相对较大等优点，采用本实用新型可以智能控制双扉闸门中上扉门、下扉门的同时启闭或者上扉门的单独启闭。双扉闸门同时启门则完成河道泄洪功能；在下扉闸门实现河道生态蓄水、瀑布的同时，上扉闸门启门形成彩虹景观效果。

本实用新型所述的一种智能型大跨度双扉圆拱景观闸门系统，包括门体部分、埋固部分和启闭机，还包括智能控制系统；

所述门体部分包括支承在闸底板上的下扉门以及支承在下扉门上的上扉门；上扉门和下扉门均为圆拱箱型钢结构；所述上扉门和下扉门具有相同的圆弧半径；

所述埋固部分包括位于所述门体部分两侧的闸墩和位于所述门体部分下侧的闸底板，闸墩上设有复合支铰；所述的复合支铰，包括固定铰座、主铰链、主铰轴、副铰轴和副铰链；所述主铰链和副铰链均包括顶板以及与顶板连接的肋板；固定铰座与主铰链铰接；所述主铰链的顶板上部设有连接部，连接部下部连接有与主铰链的顶板相垂直的板i，板i连接紧固装置，连接部与副铰链铰接；上扉门与副铰链的顶板连接，下扉门通过紧固装置与主铰链的顶板以及连接部连接。本实用新型中，所述铰链为复合结构，连接部可以兼作上扉闸门的固定铰座。

所述连接部与下扉门连接，连接部与下扉门一般也采用螺栓固定连接。本实用新型中，主铰链、连接部以及紧固装置优选采用一体成型工艺制成。

所述上扉门与下扉门之间设有液压穿轴系统。

所述智能控制系统包括中央处理器，以及与中央处理器连接的流量计、水位仪、开度仪、红外感应器、警示器、景观灯带以及显示器。

本实用新型所述的紧固装置可以采用以下两种实现形式：

形式一，本实用新型所述的紧固装置为螺栓，主铰链的顶板下部以及板i通过螺栓连接下扉闸门门叶结构，即下扉门一端通过螺栓与主铰链顶板连接，上侧通过螺栓与板i连接，连接部可以兼作上扉闸门的固定铰座耳板。板i是连接部一支承板，与连接部垂直连接。

形式二，本实用新型所述的紧固装置包括板iii和板iv；板i与连接部底端以及主铰链的顶板垂直连接；板i的两侧垂直连接有板iii，且板iii和主铰链的顶板垂直连接；板iii底部之间连接有与板i平行的板iv，且板iv和主铰链的顶板垂直连接。当采用此种紧固装置时，板i、顶板、板iii和板iv围绕形成一个空腔，下扉门一端直接插入空腔并且通过螺栓与顶板、板i和板iii连接。板i是连接部一支承板，与连接部垂直连接。

所述上扉门和下扉门的两侧均设有悬臂吊梁，悬臂吊梁顶端设有吊座，吊座上设有吊耳i，吊耳i之间设有吊轴；上扉门下部设有吊耳ii；所述吊耳ii与下扉门上的吊耳i对应设置；上扉门上设有液压穿轴系统；所述液压穿轴系统包括液压站和贯穿吊耳ii与下扉门上吊耳i的液压穿轴机构；所述上扉门上的吊轴通过拉动装置与启闭机连接。

所述固定铰座包括与闸墩连接的固定板，固定板两侧分别设有耳板，耳板上分别设有铰链孔，耳板与主铰链的肋板通过贯穿铰链孔的主铰轴铰接。

所述主铰链的顶板上部设有相互对称的连接部，连接部上设有铰链孔，连接部与副铰链的肋板通过贯穿铰链孔的副铰轴铰接。

所述耳板、连接部以及肋板上均设有加强肋。

所述的悬臂吊梁分别在上扉门和下扉门上左右对称设置且偏上扉门和下扉门的弧顶方向。

所述的液压穿轴系统还包括位移传感器和控制单元；控制单元与液压站连接，液压站与液压穿轴机构连接，液压穿轴机构上设有位移传感器，位移传感器与控制单元连接。

所述吊耳ii两侧设有加强肋。

所述肋板与主铰轴之间设有关节轴承；所述肋板与副铰轴之间设有关节轴承。

所述上扉门和下扉门左右两侧均设有侧向止水，底部均设有底止水。

所述的上扉门门顶上设有人行通道，人行通道两侧设有护栏。优选的，护栏上设有景观灯带、红外感应器以及警示器。

所述的启闭机为双吊点固定卷扬式启闭机或液压启闭机。当启闭机为双吊点固定卷扬式启闭机时，所述的拉动装置为钢丝绳；当启闭机为液压启闭机时，所述的拉动装置为活塞杆。

本实用新型在实际使用时，首先水位仪和流量计会将信号发送给中央处理器，如果需要开启闸门，中央处理器会启动红外感应器对上扉门人行通道上有无行人进行感应，并通过警示器发出警示信号。待红外感应器感应至无人时，准备开启闸门。

如果根据水位计和流量计需要同时开启双扉闸门完成河道泄洪功能，其具体过程为：中央处理器发送信号给控制单元，控控制单元发送指令给液压站，液压站使得液压穿轴机构进行穿轴运行，贯穿上扉门吊耳ii与下扉门上吊耳i，穿轴完毕，实现上扉门和下扉门的相连接，位移传感器将指令发送控制单元，控制液压站停止穿轴。控制单元将穿轴完毕的信号发送中央处理器，中央处理器根据水位和流量发送指令给开度仪，控制启闭机开度。启闭机通过拉动装置拉动闸门，上、下扉门整体以支承在闸墩上的复合支铰的主铰轴为圆心向上转动，到达指定开度时停止并锁定，河道行洪过流。行洪过流完毕，中央处理器控制启闭机通过拉动装置下放闸门，上、下扉门整体以支承在闸墩上的复合支铰的主铰轴为圆心向下转动至完全关闭。

如果根据水位计和流量计仅需要对上扉门进行单独的启闭时，其具体过程为：中央处理器发送信号给控制单元，控制单元发送指令给液压站，液压站使得液压穿轴机构进行退轴运行，运行至合适位置，退轴完毕，实现上扉门吊耳ii与下扉门上吊耳i的分离，位移传感器将指令发送控制单元，控制液压站停止退轴。控制单元将退轴完毕的信号发送中央处理器，中央处理器根据水位和流量发送指令给开度仪，控制启闭机开度。启闭机通过拉动装置拉动上扉门，上扉门以所述复合支铰的副铰轴为圆心向上转动，到达适宜位置时停止并锁定，实现上扉门的合适程度的开启，上扉门形成空中彩虹景观，下扉闸门门顶过流同时形成瀑布，且仍然保持河道至下扉门门高水深的生态蓄水。若需要对上扉门进行关闭，中央处理器控制启闭机通过拉动装置下放上扉门，上扉门整体以副铰轴为圆心向下转动至完全关闭。

本实用新型中，还可以通过中央处理器控制景观灯带的开关机时间，并且通过显示器显示闸门、启闭机、电气系统服役时间的累加，重要零部件、易损件的维修养护时间显示及报告。

本实用新型所述的复合支铰具有两个支铰的功能，即主支铰和副支铰的功能。所述固定铰座、主铰轴、主铰链组成主支铰，在启闭机的作用下，以主铰轴中心线为回转中心，实现上扉门和下扉门的同时启闭；所述副铰座与副铰轴、副铰链共同构成了副支铰，副支铰与上扉门相连接，在启闭机的作用下，以副铰轴的中心线为回转中心，实现上扉门的单独启闭。所述主铰链有三重功用：(1)组成主支铰；(2)主铰链链另一端的上部结构兼做副铰座，由上部顶板、连接部和板i组成；(3)所述主铰链另一端的下部结构与下扉门连接。

综上所述，采用本实用新型可以智能控制双扉闸门中上扉门、下扉门的同时启闭或者上扉门的单独启闭。双扉闸门同时启门则完成河道泄洪功能；在下扉门实现河道生态蓄水、瀑布的同时，上扉门启门形成彩虹景观效果并且单独局部开启上扉门可以控制瀑布大小，节约水资源且仍然保持河道至下扉闸门门高水深的生态蓄水；上扉门具有挡水、控泄和单独或共同形成景观的功能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1俯视结构示意图；

图2为图1中a处局部放大结构示意图；

图3为本实用新型来水侧主视结构示意图(上扉门和下扉门全部闭合状态)；

图4为实施例1的左视结构示意图(上扉门和下扉门全部闭合状态)；

图5为实施例1的左视结构示意图(上扉门和下扉门全部开启状态)；

图6为实施例1的左视结构示意图(仅上扉门单独开启状态)；

图7为实施例1所述复合支铰结构示意图；

图8为图7的a-a向剖视结构示意图；

图9为本实用新型实施例2俯视结构示意图；

图10为实施例2的左视结构示意图(上扉门和下扉门全部闭合状态)；

图11为实施例2的左视结构示意图(上扉门和下扉门全部开启状态)；

图12为实施例2的左视结构示意图(仅上扉门单独开启状态)；

图13为实施例2所述复合支铰结构示意图；

图14为图13的右视结构示意图(省略上扉门和下扉门)；

图15为图13的俯视结构示意图(省略上扉门和下扉门)；

图16为图13的b-b向剖视结构示意图；

图17为本实用新型控制结构示意图；

图中：1、启闭机，2、闸底板，3、下扉门，4、上扉门，5、闸墩，6、固定铰座，7、主铰链，8、副铰链，9、顶板，10、肋板，11、连接部，12、空腔，13、悬臂吊梁，14、吊座，15、吊耳i，16、吊轴，17、拉动装置，18、固定板，19、耳板，20、主铰轴，21、副铰轴，22、加强肋，23、液压穿轴机构，24、位移传感器，25、吊耳ii，26、液压站，27、控制单元，28、护栏，29、中央处理器，30、流量计，31、水位仪、32、开度仪、33、红外感应器、34、警示器，35、景观灯带，36、显示器，37、底止水，38、侧向止水，39、关节轴承，40、板i，41、螺栓，42、板iii，43、板iv。

具体实施方式

实施例1

一种智能型大跨度双扉圆拱景观闸门系统，包括门体部分、埋固部分和启闭机1，还包括智能控制系统；

所述门体部分包括支承在闸底板2上的下扉门3以及支承在下扉门3上的上扉门4；上扉门4和下扉门3均为圆拱箱型钢结构；所述上扉门4和下扉门3具有相同的圆弧半径；

所述埋固部分包括位于所述门体部分两侧的闸墩5和位于所述门体部分下侧的闸底板2，闸墩5上设有复合支铰的固定铰座6；所述的复合支铰，包括固定铰座6、主铰链7、主铰轴20、副铰轴21和副铰链8；所述主铰链7和副铰链8均包括顶板9以及与顶板9连接的肋板10；固定铰座6与主铰链7铰接；所述主铰链7的顶板9上部设有连接部11，连接部11下部连接有与主铰链7的顶板9相垂直的板i40，板i40连接紧固装置，连接部11与副铰链8铰接；上扉门4与副铰链8的顶板9连接，下扉门3通过紧固装置12与主铰链7的顶板9连接；

所述上扉门4与下扉门3之间设有液压穿轴系统；

所述智能控制系统包括中央处理器29，以及与中央处理器29连接的流量计30、水位仪31、开度仪32、红外感应器33、警示器34、景观灯带35以及显示器36。

所述的紧固装置为螺栓。

所述上扉门4和下扉门3两侧均设有悬臂吊梁13，悬臂吊梁13顶端设有吊座14，吊座14上设有吊耳i15，吊耳i15之间设有吊轴16；上扉门4下部设有悬臂吊梁13，悬臂吊梁13顶端设有吊座14，吊座14上设有吊耳ii25；所述吊耳ii25与下扉门3上的吊耳i15对应设置；上扉门4上设有液压穿轴系统；所述液压穿轴系统包括液压站26和贯穿吊耳ii25与下扉门3上吊耳i15的液压穿轴机构23；所述上扉门4上的吊轴16通过拉动装置17与启闭机1连接。所述拉动装置为钢丝绳。

所述固定铰座6包括与闸墩5连接的固定板18，固定板18两侧分别设有耳板19，耳板19上分别设有铰链孔，耳板19与主铰链7的肋板10通过贯穿铰链孔的主铰轴20铰接。

所述主铰链7的顶板9上部设有相互对称的连接部11，连接部11上设有铰链孔，连接部11与副铰链8的肋板10通过贯穿铰链孔的副铰轴21铰接。

所述耳板19、连接部11以及肋板10上均设有加强肋22。

所述悬臂吊梁13分别在上扉门4和下扉门3上左右对称设置且偏上扉门4和下扉门3的弧顶方向。

所述的液压穿轴系统还包括位移传感器24和控制单元27；控制单元27与液压站26连接，液压站26与液压穿轴机构23连接，液压穿轴机构23上设有位移传感器24，位移传感器24与控制单元27连接。

所述吊耳ii25两侧设有加强肋22。

所述肋板10与主铰轴20之间设有关节轴承39；所述肋板10与副铰轴21之间设有关节轴承39。

所述上扉门4和下扉门3左右两侧均设有侧向止水38，底部均设有底止水37。

所述的上扉门4门顶上设有人行通道，人行通道两侧设有护栏28。

所述的启闭机1为双吊点固定卷扬式启闭机。

实施例2

一种智能型大跨度双扉圆拱景观闸门系统，包括门体部分、埋固部分和启闭机1，还包括智能控制系统；

所述门体部分包括支承在闸底板2上的下扉门3以及支承在下扉门3上的上扉门4；上扉门4和下扉门3均为圆拱箱型钢结构；所述上扉门4和下扉门3具有相同的圆弧半径；

所述埋固部分包括位于所述门体部分两侧的闸墩5和位于所述门体部分下侧的闸底板2，闸墩5上设有复合支铰的固定铰座6；所述的复合支铰，包括固定铰座6、主铰链7、主铰轴20、副铰轴21和副铰链8；所述主铰链7和副铰链8均包括顶板9以及与顶板9连接的肋板10；固定铰座6与主铰链7铰接；所述主铰链7的顶板9上部设有连接部11，连接部11下部连接有与主铰链7的顶板9相垂直的板i40，板i40连接紧固装置，连接部11与副铰链8铰接；上扉门4与副铰链8的顶板9连接，下扉门3通过紧固装置12与主铰链7的顶板9连接；

所述上扉门4与下扉门3之间设有液压穿轴系统；

所述智能控制系统包括中央处理器29，以及与中央处理器29连接的流量计30、水位仪31、开度仪32、红外感应器33、警示器34、景观灯带35以及显示器36。

所述的紧固装置包括板iii42和板iv43；板i40与连接部11底端以及主铰链7的顶板9垂直连接；板i40的两侧垂直连接有板iii42，且板iii42和主铰链7的顶板9垂直连接；板iii42底部之间连接有与板i40平行的板iv43，且板iv43和主铰链7的顶板9垂直连接。

所述上扉门4和下扉门3的两侧均设有悬臂吊梁13，悬臂吊梁13顶端设有吊座14，吊座14上设有吊耳i15，上扉门4下部设有悬臂吊梁13，悬臂吊梁13顶端设有吊座14，吊座14上设有吊耳ii25；上扉门4下部设有吊耳ii25；所述吊耳ii25与下扉门3上的吊耳i15对应设置；上扉门4上设有液压穿轴系统；所述液压穿轴系统包括液压站26和贯穿吊耳ii25与下扉门3上吊耳i15的液压穿轴机构23；所述上扉门4上的吊轴16通过拉动装置17与启闭机1连接。所述的拉动装置为活塞杆。

所述固定铰座6包括与闸墩5连接的固定板18，固定板18两侧分别设有耳板19，耳板19上分别设有铰链孔，耳板19与主铰链7的肋板10通过贯穿铰链孔的主铰轴20铰接。

所述主铰链7的顶板9上部设有相互对称的连接部11，连接部11上设有铰链孔，连接部11与副铰链8的肋板10通过贯穿铰链孔的副铰轴21铰接。

所述耳板19、连接部11以及肋板10上均设有加强肋22。

所述悬臂吊梁13分别在上扉门4和下扉门3上左右对称设置且偏上扉门4和下扉门3的下游方向。

所述的液压穿轴系统还包括位移传感器24和控制单元27；控制单元27与液压站26连接，液压站26与液压穿轴机构23连接，液压穿轴机构23上设有位移传感器24，位移传感器24与控制单元27连接。

所述吊耳ii25两侧设有加强肋22。

所述肋板10与主铰轴20之间设有关节轴承39；所述肋板10与副铰轴21之间设有关节轴承39。

所述上扉门4和下扉门3左右两侧均设有侧向止水38，底部均设有底止水37。

所述的上扉门4门顶上设有人行通道，人行通道两侧设有护栏28。

所述的启闭机1为液压启闭机。

实施例3

所述的紧固装置包括板iii42和板iv43；板i40与连接部11底端以及主铰链7的顶板9垂直连接；板i40的两侧垂直连接有板iii42，且板iii42和主铰链7的顶板9垂直连接；板iii42底部之间连接有与板i40平行的板iv43，且板iv43和主铰链7的顶板9垂直连接。板i40、顶板9、板iii42和板iv43围绕形成一个空腔12，下扉门3一端直接插入空腔12并且通过螺栓与顶板9、板i40和板iii42连接。其余同实施例1。

实施例4

所述的紧固装置为螺栓41。下扉门3一端通过螺栓41与主铰链7的顶板9连接，上侧通过螺栓41与板i40连接。其余同实施例2。