本發(fā)明涉及水電站大型工作閘門常技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種分步式垂直提升啟閉機(jī)。

背景技術(shù)：

水電站大型工作閘門常采用弧形閘門，弧形閘門具有啟閉省力、運(yùn)行可靠、門槽水流流態(tài)好、局部開啟時泄流條件好等優(yōu)點，但存在閘門所占的空間位置大、支鉸部位受力集中等問題，造成樞紐布置困難，比較適合于高壩。對于河床閘壩式電站，其壩較矮，壩身較薄，庫容小，水庫基本沒有調(diào)節(jié)能力，常布置大孔口尺寸的泄洪閘作為泄洪沖沙的通道。泄洪閘工作閘門不僅運(yùn)行頻繁，而且需局部開啟調(diào)節(jié)流量。若采用弧形閘門作為泄洪工作閘門，為了弧形閘門的布置，需要加大閘壩的寬度和閘墩的厚度，導(dǎo)致土建工程量大幅增加。采用平面閘門作為泄洪工作閘門，可以減小閘壩的寬度和閘墩的厚度，大大減少壩體土建工程量。但采用平面閘門作為泄洪工作閘門，需要在壩頂布置啟閉機(jī)排架，以便布置操作平面工作閘門的啟閉機(jī)。通常，河床閘壩式電站的泄洪閘門尺寸較大，相應(yīng)的啟閉機(jī)排架也很高，高排架的不僅穩(wěn)定性差，同時對大壩基礎(chǔ)提出了更高的要求，因此采用高排架不僅降低了大壩的抗震性能、大大增加土建投資，采用高排架還會增加了設(shè)備的布置難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種安裝方便，投入成本低且安全性高的分步式垂直提升啟閉機(jī)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種分步式垂直提升啟閉機(jī)，包括至少一根用于提升閘門的吊桿，兩組對稱安裝于兩側(cè)門墩上的頂升液壓油缸組，與頂升液壓油缸組的各活塞桿上端固定連接的平衡梁，兩套分別安裝于兩側(cè)門墩上端且接近門槽的鎖錠裝置，至少一套安裝于平衡梁下端的鎖緊裝置，以及與吊桿導(dǎo)向配合的導(dǎo)向套；所述導(dǎo)向套固定安裝于平衡梁上或閘門上，所述吊桿穿過導(dǎo)向套且可沿導(dǎo)向套移動，且其一端設(shè)置與導(dǎo)向套卡接的吊頭；當(dāng)導(dǎo)向套固定安裝于平衡梁上時，所述吊桿相對吊頭的一端與閘門固定連接；當(dāng)導(dǎo)向套固定安裝于閘門上時，所述吊桿相對吊頭的一端與平衡梁固定連接。

優(yōu)選的是，所述鎖緊裝置包括水平安裝于平衡梁下端的鎖緊油缸。

優(yōu)選的是，所述鎖錠裝置包括兩條分別安裝于門墩上端、位于門槽兩側(cè)的軌道，下端設(shè)置兩組導(dǎo)向輪的鎖錠梁，以及驅(qū)動鎖錠梁沿軌道移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述鎖錠梁可卡入閘門上的鎖錠臺內(nèi)。

優(yōu)選的是，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為液壓油缸，所述液壓油缸的活塞桿與鎖錠梁連接，其缸體通過機(jī)架固定安裝于門墩上。

優(yōu)選的是，所述軌道的兩端均設(shè)置有限位板。

優(yōu)選的是，所述門墩內(nèi)預(yù)埋鋼管，所述頂升液壓油缸組的缸體伸入預(yù)埋鋼管內(nèi)，并通過法蘭連接。

優(yōu)選的是，所述導(dǎo)向套的上部外壁上設(shè)置有導(dǎo)向套筋板。

優(yōu)選的是，所述吊桿包括吊桿體，位于吊桿體上端的吊頭，以及位于吊桿體另一端的連接板。

優(yōu)選的是，所述平衡梁包括沿閘門寬度方向設(shè)置的橫梁，兩根分別固定連接的橫梁兩端、與橫梁構(gòu)成工字形的縱梁；所述頂升液壓油缸組的活塞桿與相應(yīng)側(cè)的縱梁連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明的分步式垂直提升啟閉機(jī)由平衡梁，頂升液壓缸組，鎖錠裝置等組成，可實現(xiàn)閘門局部開啟、全開、以及提升出門槽等功能。該啟閉機(jī)配合閘門上的吊桿分步提升平板閘門，相比傳統(tǒng)啟閉機(jī)節(jié)省了一半的行程，省去了高排架，大大降低了工程投資，同時也提高了大壩的抗震性能。另外，該啟閉機(jī)布置在壩面，容易實現(xiàn)全自動化運(yùn)行，維護(hù)和檢修方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為閘門處于擋水狀態(tài)的示意圖；

圖2圖1中A部分的放大圖；

圖3為閘門提升后，鎖錠裝置鎖定閘門的示意圖；

圖4為圖3中平衡梁下降至下限位置，鎖緊油缸活塞桿伸入吊耳的示意圖；

圖5為閘門出門槽的示意圖；

圖6為平衡梁及部分構(gòu)件的結(jié)構(gòu)圖；

圖7為導(dǎo)向套的局部放大圖；

圖8為蓋板的結(jié)構(gòu)圖；

圖9為吊桿的結(jié)構(gòu)圖；

圖10為吊桿的剖面圖；

圖11為鎖錠裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖12為頂升液壓缸的安裝剖面示意圖；

圖13為頂升液壓缸的局部示意圖；

圖14為閘門與吊桿連接的結(jié)構(gòu)圖；

圖中，1-平衡梁，2-鎖錠裝置，3-頂升液壓缸組，4-吊桿，5-閘門，6-蓋板，7-門墩，8-橫梁，9-縱梁，10-導(dǎo)向套，11-鎖緊油缸，12-液壓泵站，13-喇叭體，14-管體，15-導(dǎo)向套筋板，16-導(dǎo)向板，17-銷軸，18-蓋板架，19-吊頭，20-吊桿體，21-吊桿筋板，22-連接板，23-加強(qiáng)板，24-驅(qū)動機(jī)構(gòu)，25-鎖錠梁，26-軌道，27-限位板，28-機(jī)架，29-預(yù)埋鋼管，30-法蘭，31-鎖錠臺，32-吊耳，33-鎖緊裝置。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1-14所示的分步式垂直提升啟閉機(jī)，用于閘門5的升降；其包括兩根用于提升閘門5的吊桿4，兩組對稱安裝于兩側(cè)門墩7上的頂升液壓油缸組3，與頂升液壓油缸組3的各活塞桿上端固定連接的平衡梁1，兩套分別安裝于兩側(cè)門墩7上端且接近門槽的鎖錠裝置2，兩套安裝于平衡梁1下端的鎖緊裝置33，以及與吊桿4導(dǎo)向配合的導(dǎo)向套10；所述導(dǎo)向套10固定安裝于平衡梁1上，所述吊桿4穿過導(dǎo)向套10且可沿導(dǎo)向套10移動，且其一端設(shè)置與導(dǎo)向套10卡接的吊頭19；所述吊桿4相對吊頭的一端與閘門5固定連接。

所述導(dǎo)向套10上部呈喇叭體13，下部呈管體14；

所述鎖緊裝置33包括水平安裝于平衡梁1下端的鎖緊油缸11，使用時在閘門上設(shè)置與鎖緊油缸掛接用的吊耳；顯然也可是其它的鎖緊裝置，如手動的鎖扣、掛鉤等。

所述鎖錠裝置2包括兩條分別安裝于門墩7上端、位于門槽兩側(cè)的軌道26，下端設(shè)置兩組導(dǎo)向輪的鎖錠梁25，以及驅(qū)動鎖錠梁25沿軌道26移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)24；使用時在閘門上設(shè)置與鎖錠梁25卡接配合的鎖錠臺31。所述鎖錠梁25下端的兩組導(dǎo)向輪分別與同側(cè)的兩軌道導(dǎo)向配合。顯然鎖錠裝置也可以是其它的結(jié)構(gòu)形式，以能夠鎖住閘門為準(zhǔn)。

所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)24為液壓油缸，所述液壓油缸的活塞桿與鎖錠梁25連接，其缸體通過機(jī)架固定安裝于門墩7上。所述軌道26的兩端均設(shè)置有限位板27。顯然驅(qū)動機(jī)構(gòu)24也可以是電機(jī)配合齒輪齒條機(jī)構(gòu)的形式，或者電機(jī)配合絲桿的形式等常用的直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

所述門墩7內(nèi)預(yù)埋鋼管29，所述頂升液壓油缸組3的缸體伸入預(yù)埋鋼管29內(nèi)，并通過法蘭30連接。顯然頂升液壓油缸組3也可以采用其它的安裝方式。

還包括封閉導(dǎo)向套10上端的蓋板6。所述蓋板6通過蓋板架18安裝于平衡梁1上，蓋板6通過銷軸17與蓋板架轉(zhuǎn)動連接。顯然也可以是直接將蓋板轉(zhuǎn)動連接于導(dǎo)向套10的上端。蓋板可避免雨水腐蝕導(dǎo)向套10。所述導(dǎo)向套10的上部外壁上設(shè)置有導(dǎo)向套筋板15。

所述吊桿4包括吊桿體20，位于吊桿體20上端的吊頭19，以及位于吊桿體20另一端的連接板22。所述連接板22及吊桿體20的連接處設(shè)置有吊桿筋板21。為了減輕重量，所述吊桿體20為管狀，吊頭也為帶腔體的空心體，同時通過在吊頭的腔體內(nèi)設(shè)置加強(qiáng)板23加強(qiáng)其強(qiáng)度。

所述平衡梁1包括沿閘門5寬度方向設(shè)置的橫梁8，兩根分別固定連接的橫梁8兩端、與橫梁8構(gòu)成工字形的縱梁9；所述頂升液壓油缸組3的活塞桿與相應(yīng)側(cè)的縱梁9連接。

所述平衡梁1的下端、位于鎖緊油缸11活塞桿的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向板16，所述導(dǎo)向板上設(shè)置供鎖緊油缸11活塞桿穿過的通孔。該導(dǎo)向板16可為鎖緊油缸11活塞桿提供支撐力，避免鎖緊油缸11活塞桿變形。

顯而易見的，所述吊桿4的數(shù)量可根據(jù)設(shè)計要求合理的增減；鎖緊裝置33也可是適當(dāng)?shù)脑鰷p。而本實施例中吊桿4的數(shù)量以及鎖緊裝置33的數(shù)量能夠確保閘門5升降平衡的同時，采用最少的構(gòu)件。

工作狀態(tài)如下：

（1）如圖1所示，當(dāng)水庫不需要泄洪時，閘門5關(guān)閉擋水，鎖錠裝置2處于松開狀態(tài)，頂升液壓缸處于收縮狀態(tài)，平衡梁1位于下限位置。吊桿4的吊頭與導(dǎo)向套10上的喇叭體內(nèi)壁貼合，蓋板蓋住導(dǎo)向套10的上部。

（2）當(dāng)水庫需要泄洪時，各頂升液壓缸的活塞桿同步向上頂升平衡梁1，平衡梁1向上運(yùn)動，導(dǎo)向套10通過吊頭帶動吊桿4連著閘門5上移至所需開度泄水。

（3）如圖3所示，當(dāng)大洪水來時需要全開閘門5泄流，各頂升液壓缸的活塞桿同步向上頂升平衡梁1，平衡梁1帶動閘門5上移至鎖定高程。之后鎖錠裝置2的驅(qū)動機(jī)構(gòu)24推動鎖錠梁25沿軌道26移動，使鎖錠梁25卡入閘門5的鎖錠臺31內(nèi)鎖定閘門5。

（4）如圖4-5所示，當(dāng)閘門5檢修需要提閘門5出門槽時，接著在圖3所示的基礎(chǔ)上繼續(xù)動作。頂升液壓缸帶著平衡梁1空載下行至下限位置，該過程中吊桿4在平衡梁1上的導(dǎo)向套10內(nèi)穿行，閘門5被鎖錠裝置2鎖定在門槽內(nèi)。當(dāng)平衡梁1上的鎖緊油缸與閘門5的吊耳準(zhǔn)確對位后，鎖緊油缸的活塞桿伸出進(jìn)入吊耳，實現(xiàn)實行穿軸動作，此時，閘門5和平衡梁1通過鎖緊油缸連接成整體。接著鎖錠裝置2松開閘門5，控制頂升液壓缸同步向上頂升平衡梁1，平衡梁1向上運(yùn)動，同時帶動鎖緊油缸連著閘門5上移，直至閘門5出門槽。

作為上述實施例的變形，所述導(dǎo)向套固定安裝于閘門上，此時所述吊桿相對吊頭的一端與平衡梁固定連接。同時可實現(xiàn)閘門的升降，工作過程與上述實施例相同。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。