[發(fā)明專(zhuān)利]一種配備活塞式閘門(mén)啟閉裝置的景觀閘門(mén)及其運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110432724.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113152390B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐波;王士達(dá);夏輝;李菁;王瑄;孫林松;顧愛(ài)軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E02B7/26
• 分類(lèi)號(hào): E02B7/26;E02B7/54
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 32203
• 代理人: 唐代盛;張玲

1.一種配備活塞式閘門(mén)啟閉裝置的景觀閘門(mén)，其特征在于，包括平板閘門(mén)，閘門(mén)活動(dòng)槽，傳力裝置，活塞式閘門(mén)啟閉裝置和供排水系統(tǒng)；

在河道兩側(cè)的河堤上各設(shè)有一個(gè)閘墩，每側(cè)的閘墩均延伸到河床內(nèi)，閘墩上設(shè)有矩形閘門(mén)活動(dòng)槽，位于河床中設(shè)有供平板閘門(mén)上下移動(dòng)的矩形凹槽；

所述傳力裝置一端連接平板閘門(mén)，另一端連接活塞式閘門(mén)啟閉裝置；所述供排水系統(tǒng)用于對(duì)活塞式閘門(mén)啟閉裝置供排水，實(shí)現(xiàn)活塞式閘門(mén)啟閉裝置中的活塞上下運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)傳力裝置實(shí)現(xiàn)平板閘門(mén)沿閘門(mén)活動(dòng)槽下上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閘門(mén)的啟閉；

活塞式閘門(mén)啟閉裝置為兩組，兩組對(duì)稱(chēng)的設(shè)置在河道的兩側(cè)地基中，活塞式閘門(mén)啟閉裝置包括控制水桶，配重塊，活塞和缸筒；所述缸筒設(shè)置在控制水桶內(nèi)部，且缸筒的底面高于控制水桶的底面，缸筒內(nèi)配設(shè)有活塞，缸筒的頂部與底部與空氣連通，配重塊固定設(shè)置在活塞的上表面；

所述控制水桶和缸筒的上端均與地面平齊；缸筒通過(guò)底部均布的多個(gè)支撐圓柱使得缸筒底部高于控制水桶的底部，并使得缸筒的底部與空氣連通；缸筒的底部設(shè)有用于對(duì)活塞進(jìn)行限位的環(huán)形凸起；活塞上設(shè)有密封圈，活塞通過(guò)密封圈與缸筒內(nèi)表面緊密結(jié)合；配重塊頂部設(shè)有吊耳；

所述供排水系統(tǒng)為兩組，兩組對(duì)稱(chēng)設(shè)置在河道的兩側(cè)，供排水系統(tǒng)包括水泵Ⅰ，水泵Ⅱ，吸水管，供水管Ⅰ，供水管Ⅱ，排水管Ⅰ和排水管Ⅱ；

水泵Ⅰ設(shè)置在地面上，連接有吸水管，供水管Ⅰ和供水管Ⅱ，吸水管一端與水泵Ⅰ連接，另一端的管口位于河道水面以下，供水管Ⅰ一端與水泵Ⅰ連接，另一端管口設(shè)于缸筒上方，供水管Ⅱ一端與水泵Ⅰ連接，另一端管口設(shè)于控制水桶上方，

水泵Ⅱ布置在地面上，連接有排水管Ⅰ與排水管Ⅱ，排水管Ⅰ位于地基中，一端與水泵Ⅱ連接，另一端穿過(guò)控制水桶桶壁和缸筒的筒壁與缸筒內(nèi)部連通，管口的位置高于活塞在缸筒中所能達(dá)到的最大高度的位置；排水管Ⅱ位于地基中，一端與水泵Ⅱ連接，另一端穿過(guò)控制水桶桶壁與控制水桶的內(nèi)部空間連通，管口位于控制水桶最底部；

水泵Ⅱ上豎直設(shè)有噴頭作為水泵Ⅱ的出水管可以形成噴泉景觀；

在供水管Ⅰ與供水管Ⅱ管道上分別設(shè)有止回閥Ⅰ與止回閥Ⅱ，用于防止當(dāng)水泵Ⅰ停止工作時(shí)，供水管道中的水流回流，從而使水泵Ⅰ再次工作時(shí)需要人工再次向水泵Ⅰ中充水的情況發(fā)生，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；

在排水管Ⅰ的管口處設(shè)有電動(dòng)閥門(mén)Ⅰ，在排水管Ⅱ的管口處設(shè)有電動(dòng)閥門(mén)Ⅱ；

噴頭上設(shè)有止回閥Ⅲ，使得水泵Ⅱ無(wú)需人工充水就可以再次開(kāi)始工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀閘門(mén)，其特征在于，閘墩位于河床內(nèi)和河道中的高度都等于平板閘門(mén)的高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀閘門(mén)，其特征在于，位于河床中的矩形凹槽底部設(shè)有防撞墊層，在平板閘門(mén)與位于河道中的閘門(mén)活動(dòng)槽相接觸的部位之間設(shè)有橡皮止水，在位于河床中的矩形凹槽與河道底部相接觸的表面設(shè)有橡皮止水。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的景觀閘門(mén)，其特征在于，傳力裝置為兩組，兩組對(duì)稱(chēng)設(shè)置在河道的兩側(cè)，傳力裝置包括定滑輪和鋼絲繩；

鋼絲繩設(shè)置在定滑輪上，且鋼絲繩的一端與平板閘門(mén)連接，另一端與配重塊連接；從而將活塞的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平板閘門(mén)的下上運(yùn)動(dòng)；

鋼絲繩的長(zhǎng)度能夠使得當(dāng)平板閘門(mén)位于閘門(mén)活動(dòng)槽最底端時(shí)，活塞位于缸筒高度的三分之一處。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的景觀閘門(mén)，其特征在于，傳力裝置還包括定滑輪架，定滑輪架的兩端均設(shè)有定滑輪，定滑輪通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在定滑輪架上，定滑輪架通過(guò)支撐桿設(shè)置在位于地面上的支撐墩上；

定滑輪的兩側(cè)設(shè)有用于限制定滑輪在轉(zhuǎn)軸上的位置的限位環(huán)；

定滑輪上設(shè)有防止鋼絲繩脫離的環(huán)形凹槽；

所述平板閘門(mén)的上部設(shè)有兩個(gè)吊耳，鋼絲繩的兩端設(shè)有吊鉤，一端的吊鉤與平板閘門(mén)上的吊耳連接，另一端的吊鉤與配重塊上的吊耳連接。

6.采用權(quán)利要求5所述的景觀閘門(mén)進(jìn)行閘門(mén)啟閉的方法，其特征在于，具體為：

將平板閘門(mén)安裝于閘門(mén)活動(dòng)槽中，活塞安裝于缸筒中，平板閘門(mén)與活塞之間通過(guò)鋼絲繩連接；

當(dāng)平板閘門(mén)第一次從閘門(mén)活動(dòng)槽最低端往上運(yùn)動(dòng)，即關(guān)閉平板閘門(mén)時(shí)，遠(yuǎn)程控制端控制水泵Ⅰ將河道中的水流經(jīng)吸水管吸入水泵Ⅰ中，再通過(guò)供水管Ⅰ將水供入到缸筒中，活塞上部缸筒所能容納的最大水重能夠使得活塞在配重塊自重的共同作用下克服活塞與缸筒之間的摩擦阻力、平板閘門(mén)的自重和閘門(mén)上部的水壓力向下滑動(dòng)，從而帶動(dòng)平板閘門(mén)在閘門(mén)活動(dòng)槽中向上運(yùn)動(dòng)，從而完成平板閘門(mén)關(guān)閉的動(dòng)作；

當(dāng)活塞滑到缸筒最低端時(shí)，水泵Ⅰ停止供水，供水管Ⅰ上設(shè)有止回閥Ⅰ，可以使當(dāng)水泵Ⅰ停止工作時(shí)，阻止供水管Ⅰ中的水回流；

當(dāng)平板閘門(mén)從閘門(mén)活動(dòng)槽最上端往下運(yùn)動(dòng)，即開(kāi)啟平板閘門(mén)時(shí)，遠(yuǎn)程控制端控制水泵Ⅰ將河道中的水流經(jīng)吸水管吸入水泵Ⅰ中，再通過(guò)供水管Ⅱ?qū)⑺┤氲娇刂扑爸校煌瑫r(shí)遠(yuǎn)程控制端控制開(kāi)啟水泵Ⅱ并打開(kāi)電動(dòng)閥門(mén)Ⅰ，將活塞上部缸筒內(nèi)的水經(jīng)過(guò)排水管Ⅰ抽入到水泵Ⅱ中，并經(jīng)過(guò)噴頭噴灑到空氣中，形成噴泉景觀；

隨著水泵Ⅰ的供水量逐漸增大，控制水桶中的水位也逐漸上升，活塞底部液面與控制水桶中的自由液面的高度差也越來(lái)越大，同時(shí)，隨著水泵Ⅱ的運(yùn)行，將活塞上部缸筒內(nèi)的水逐漸抽走，活塞上部缸筒內(nèi)水的自由液面也逐漸下降，活塞受到的來(lái)自活塞上部缸筒內(nèi)水重作用也逐漸下降；活塞7在平板閘門(mén)自重、控制水桶內(nèi)的水壓力共同作用下克服活塞與缸筒之間的摩擦力、活塞與配重塊的自重和活塞上部缸筒內(nèi)的水重作用開(kāi)始在缸筒內(nèi)往上運(yùn)動(dòng)，從而使得平板閘門(mén)在閘門(mén)活動(dòng)槽內(nèi)往下運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到閘門(mén)活動(dòng)槽中的最底部，即平板閘門(mén)完全開(kāi)啟；當(dāng)活塞上部缸筒內(nèi)的水被抽完時(shí)，水泵Ⅱ停止工作，即噴泉停止；

控制水桶的最小高度應(yīng)滿足當(dāng)活塞位于缸筒最底端并且水泵Ⅱ?qū)⑽挥谂潘堍窆芸谏戏礁淄矁?nèi)的水抽盡時(shí)，充滿控制水桶內(nèi)的水流對(duì)活塞底部產(chǎn)生的向上的水壓力能夠使得活塞在缸筒內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)平板閘門(mén)再次從閘門(mén)活動(dòng)槽最底端向上運(yùn)動(dòng)，即再次關(guān)閉平板閘門(mén)時(shí)，首先遠(yuǎn)程控制端控制開(kāi)啟水泵Ⅱ，并打開(kāi)電動(dòng)閥門(mén)Ⅱ開(kāi)始將控制水桶內(nèi)的水經(jīng)排水管Ⅱ吸入到水泵Ⅱ內(nèi)，并通過(guò)噴頭噴出到空氣中，形成噴泉景觀；

同時(shí)遠(yuǎn)程控制端控制開(kāi)啟水泵Ⅰ對(duì)活塞上部的缸筒空間進(jìn)行供水；隨著水泵Ⅱ的不斷工作，控制水桶內(nèi)的水逐漸減少，自由液面也逐漸降低，對(duì)活塞底部的水壓力作用也逐漸減少，隨著水泵Ⅰ的不斷工作，活塞上部的缸筒的水量不斷增加，對(duì)活塞產(chǎn)生的向下的水壓力也不斷增大，因此活塞在配重塊自重與活塞上部的水重的共同作用下克服活塞與缸筒之間的摩擦阻力、平板閘門(mén)的自重和閘門(mén)上部的水壓力向下滑動(dòng)，從而帶動(dòng)平板閘門(mén)向上運(yùn)動(dòng)，完成平板閘門(mén)關(guān)閉動(dòng)作；

平板閘門(mén)在后續(xù)的每一次開(kāi)閘關(guān)閘過(guò)程中，都伴隨著噴泉景觀。