本實用新型涉及水電水利工程領(lǐng)域，尤其涉及一種倒掛頂推式閘門。

背景技術(shù)：

隨著城市的發(fā)展，人們對居住環(huán)境的要求不斷提高。城市建設(shè)中的水環(huán)境打造成為提升居住環(huán)境的重中之重。相應(yīng)圍繞水環(huán)境配套的景觀效果也得到提升。而閘門作為水環(huán)境打造設(shè)施中重要的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)形式與整體環(huán)境概念是否融和，直接影響到項目的整體效果。城市景觀用的閘門主要功能是提高河床水位維持景觀水面，洪水期間可進(jìn)行宣泄洪水，對宣泄洪水影響小。對此類閘門的主要要求有：外露設(shè)備少、占地少、檢修方便和需要與周邊環(huán)境融和好。此類閘門無明顯堰高，在校核洪水水位時，上、下游水位差異一般較小，因此不利于布置弧形閘門。并且大多數(shù)閘門要求壩面無操作設(shè)備建筑物，以便后續(xù)進(jìn)行商業(yè)開發(fā)或其他景觀打造。目前，符合該特點的門型主要有液壓頂推閘門、底軸下臥閘門和上翻閘門。其中，底軸下臥閘門采用底軸驅(qū)動或兩側(cè)操作臂驅(qū)動，這種受力結(jié)構(gòu)決定了閘門擋水高度不可能很高，閘門高度增加對閘門結(jié)構(gòu)和啟閉機都影響非常大；同時旋轉(zhuǎn)之后將占有非常大水平空間，將會加大閘室長度。上翻閘門同樣僅適合水頭較小的水閘，閘門翻至水平位將會加大閘室長度。液壓頂推閘門是以埋設(shè)在閘墩內(nèi)的液壓頂推油缸進(jìn)行操作的垂直升降平面閘門，對于擋蓄水位較大的景觀水閘，選擇液壓頂推閘門是最合適的，不僅頂部可設(shè)置小流量溢流增加景觀效果，底部還有利于定期沖沙排沙。

但是對于正常蓄水位和洪水位相差較大時，其水閘壩頂與正常蓄水位相差較大，即使采用液壓頂推閘門也較難布置相應(yīng)設(shè)備。如附圖5和附圖6中所示，由于正常的蓄水位與校核洪水水位相差大，因此在正常蓄水時，閘門門葉的頂部將遠(yuǎn)低于兩側(cè)的閘墩的端面，而在泄洪時，則要求將門葉完全提起，以最大限度的開啟閘門保證泄洪流量。此時當(dāng)采用液壓頂推閘門方案時，需要在閘門門葉兩側(cè)布置又高又大的吊耳，不僅增加風(fēng)載荷，而且頂推油缸的受力情況將會大大增加，同時還要求頂推油缸的推頂量較長；而用較長推頂量的油缸時，當(dāng)油缸推頂較高時，其受力情況也非常不穩(wěn)定，因此對油缸性能的要求也非常高，將導(dǎo)致油缸投資成本的急劇增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)合理、運行穩(wěn)定且安全性高的倒掛頂推式閘門，可用于正常蓄水位與校核洪水水位相差較大的情況；可在保證閘門頂推高度的情況下，縮短單個液壓油缸的推頂量，進(jìn)而可降低液壓油缸的投資成本。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：倒掛頂推式閘門，包括門葉和位于門葉兩側(cè)的閘墩，還包括橫梁、提拉機構(gòu)和頂推機構(gòu)，所述橫梁設(shè)置在門葉上方，所述橫梁通過提拉機構(gòu)與所述門葉連接，所述提拉機構(gòu)可提拉所述門葉；在橫梁的兩端分別設(shè)置有頂推機構(gòu)，所述頂推機構(gòu)設(shè)置在門葉兩側(cè)的閘墩內(nèi)，所述頂推機構(gòu)可頂升所述橫梁。

進(jìn)一步的是：所述橫梁位于門葉的正上方，并且橫梁的走向與門葉的寬度方向一致；在門葉寬度方向的兩側(cè)分別設(shè)置有一個頂推機構(gòu)。

進(jìn)一步的是：所述提拉機構(gòu)設(shè)置有兩個，兩個提拉機構(gòu)沿門葉的寬度方向間隔設(shè)置。

進(jìn)一步的是：還包括拉繩式位移傳感器，所述拉繩式位移傳感器包括安裝于其中一閘墩上的卷揚式測量器和測量拉繩，所述測量拉繩的一端與卷揚式測量器連接，測量拉繩的另一端與門葉連接，并且測量拉繩的中部繞過固定地設(shè)置在橫梁上的轉(zhuǎn)向輪。

進(jìn)一步的是：所述提拉機構(gòu)和頂推機構(gòu)均為液壓油缸。

進(jìn)一步的是：作為提拉機構(gòu)的液壓油缸為第一液壓油缸，作為頂推機構(gòu)的液壓油缸為第二液壓油缸；第一液壓油缸的液壓油路與第二液壓油缸的液壓油路串聯(lián)，并且第一液壓油缸內(nèi)鋼管柱塞桿的頂升動作與第二液壓油缸內(nèi)活塞桿的收縮動作對應(yīng)；第一液壓油缸內(nèi)鋼管柱塞桿的收縮動作與第二液壓油缸內(nèi)活塞桿的伸長動作對應(yīng)。

進(jìn)一步的是：第一液壓油缸的第一缸體固定地安裝在閘墩內(nèi)，第一液壓油缸的鋼管柱塞桿與橫梁固定連接；第二液壓油缸的第二缸體固定地安裝在門葉內(nèi)，第二液壓油缸的活塞桿與橫梁固定連接。

進(jìn)一步的是：在第一液壓油缸內(nèi)位于鋼管柱塞桿的底端設(shè)置有實體柱塞桿，位于實體柱塞桿的背側(cè)設(shè)有頂出腔室，所述頂出腔室與液壓油供油管路連通；在第二液壓油缸內(nèi)位于活塞的前側(cè)設(shè)有縮回腔室，所述縮回腔室與頂出腔室連通。

進(jìn)一步的是：在所述液壓油供油管路上設(shè)置有平衡閥。

進(jìn)一步的是：在相同油壓條件下，所述第二液壓油缸的啟閉力為第一液壓油缸的啟閉力的0.8倍。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過設(shè)置橫梁以及采用提拉機構(gòu)和頂推機構(gòu)的組合方式實現(xiàn)對閘門門葉的啟閉操作，而對于閘門門葉起吊的最大行程量，可由提拉機構(gòu)和頂推機構(gòu)的行程量相加，因此可縮短提拉機構(gòu)和頂推機構(gòu)單個所需的行程量。而當(dāng)提拉機構(gòu)和頂推機構(gòu)均采用液壓油缸時，則可在保證閘門門葉起吊高度的情況下，縮短相應(yīng)液壓油缸的推頂量，這樣不僅可提高液壓油缸的穩(wěn)定性，而且由于油缸的推頂量被縮短，因此液壓油缸的投資成本也可得到有效地降低。另外，通過設(shè)置橫梁，還可進(jìn)一步提高閘門整體的穩(wěn)定性。因此，本實用新型所述的倒掛頂推式閘門，可用于正常蓄水位與校核洪水水位相差較大的情況；其既能擋蓄正常水位，又能宣泄非較大的洪水流量；并且較小的水流量可通過門頂過流，有利于漂浮物排泄，同時在水閘處形成一個跌水瀑布，增加整個工程景觀效果；而當(dāng)達(dá)到一定的水流量后，又可以通過提升門葉，以從門底進(jìn)行調(diào)節(jié)流量或沖沙。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的倒掛頂推式閘門在門葉閉門時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型所述的倒掛頂推式閘門在門葉起門時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為液壓油路的示意圖；

圖4為拉繩式位移傳感器的示意圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)中采用液壓頂推閘門在門葉閉門時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為現(xiàn)有技術(shù)中采用液壓頂推閘門在門葉起門時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記為：門葉1、閘墩2、橫梁3、卷揚式測量器4、測量拉繩5、轉(zhuǎn)向輪6、平衡閥7、第一液壓油缸8、鋼管柱塞桿81、第一缸體82、實體柱塞桿83、頂出腔室84、第二液壓油缸9、活塞桿91、第二缸體92、活塞93、縮回腔室94、液壓油供油管路10、連接管路11、吊耳12。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進(jìn)一步說明。

如圖1至圖4中所示，本實用新型所述的倒掛頂推式閘門，包括門葉1和位于門葉1兩側(cè)的閘墩2，還包括橫梁3、提拉機構(gòu)和頂推機構(gòu)，所述橫梁3設(shè)置在門葉1上方，所述橫梁3通過提拉機構(gòu)與所述門葉1連接，所述提拉機構(gòu)可提拉所述門葉1；在橫梁3的兩端分別設(shè)置有頂推機構(gòu)，所述頂推機構(gòu)設(shè)置在門葉1兩側(cè)的閘墩2內(nèi)，所述頂推機構(gòu)可頂升所述橫梁3。

其中，頂推機構(gòu)的作用是實現(xiàn)對橫梁3連同門葉1整體的頂推或者下放操作，既通過頂推機構(gòu)可將橫梁3頂升到一定的高度，這樣可為后續(xù)橫梁3再將門葉1吊起提供操作空間。而提拉機構(gòu)的作用是實現(xiàn)對門葉1倒掛吊拉式的提升或者下放操作，既可通過提拉機構(gòu)將門葉1相對于橫梁3進(jìn)行提拉或者下放操作。

更具體的，可設(shè)置橫梁3位于門葉1的正上方，并且橫梁3的走向與門葉1的寬度方向一致，同時在門葉1寬度方向的兩側(cè)分別設(shè)置有一個頂推機構(gòu)。而且，為了提高門葉1的平穩(wěn)性，可進(jìn)一步設(shè)置有兩個提拉機構(gòu)，并且將兩個提拉機構(gòu)沿門葉1的寬度方向間隔設(shè)置。具體可參照附圖1和附圖2中所示。

另外，為了實現(xiàn)對門葉1升降量的感應(yīng)測量，參照附圖4中所示，本實用新型進(jìn)一步還設(shè)置有拉繩式位移傳感器，所述拉繩式位移傳感器包括安裝于其中一閘墩2上的卷揚式測量器4和測量拉繩5，所述測量拉繩5的一端與卷揚式測量器4連接，測量拉繩5的另一端與門葉1連接，并且測量拉繩5的中部繞過固定地設(shè)置在橫梁3上的轉(zhuǎn)向輪6。拉繩式位移傳感器本身為現(xiàn)有技術(shù)，其可通過測量拉繩5的拉出量或者收回量實現(xiàn)對行程的測量。由于通過將測量拉繩5繞過設(shè)置在橫梁3上的轉(zhuǎn)向輪6，因此可通過上述設(shè)置的拉繩式位移傳感器直接測量門葉1的升降量。具體的，轉(zhuǎn)向輪6可為普通的定滑輪即可。

更具體的，可優(yōu)選所述提拉機構(gòu)和頂推機構(gòu)均為液壓油缸；如附圖1至附圖3中所示的具體實施例中，即是設(shè)置作為提拉機構(gòu)的液壓油缸為第一液壓油缸8，作為頂推機構(gòu)的液壓油缸為第二液壓油缸9；并且進(jìn)一步通過將第一液壓油缸8的液壓油路與第二液壓油缸9的液壓油路串聯(lián)，以此實現(xiàn)二者的聯(lián)動。具體的串聯(lián)方式，可參照附圖3中所示，通過設(shè)置連接管路11以將第一液壓油缸8和第二液壓油缸9內(nèi)部相應(yīng)的液壓油腔進(jìn)行連通。并且進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)置第一液壓油缸8和第二液壓油缸9的聯(lián)動關(guān)系為如下方式：第一液壓油缸8內(nèi)鋼管柱塞桿81的頂升動作與第二液壓油缸9內(nèi)活塞桿91的收縮動作對應(yīng)；第一液壓油缸8內(nèi)鋼管柱塞桿81的下降動作與第二液壓油缸9內(nèi)活塞桿91的伸長動作對應(yīng)。這樣設(shè)置的好處是，在向串聯(lián)的液壓油缸供入液壓油時，通過鋼管柱塞桿81的頂升加上活塞桿91的收縮，可實現(xiàn)對門葉1最大限度的提升；進(jìn)而使得閘門被開起至最大狀態(tài)。反之，當(dāng)泄油時，通過鋼管柱塞桿81的下降加上活塞桿91的伸長，可最大限度地下放門葉1，以使門葉1可與門槽的底部門檻配合，以起到封閉效果。

另外，當(dāng)在門葉1兩側(cè)的閘墩2對應(yīng)的設(shè)置有第一液壓油缸8時，可將兩個第一液壓油缸8并聯(lián)后再與第二液壓油缸9串聯(lián)。而當(dāng)設(shè)置有兩個或者多個液壓油缸9時，可將相應(yīng)的第二液壓油缸9單獨與相應(yīng)的第一液壓油缸8串聯(lián)。如附圖1中所示，其設(shè)置有兩個第一液壓油缸8和兩個第二液壓油缸9，而在附圖3中僅繪制了其中一側(cè)的一個第一液壓油缸8與一個第二液壓油缸9，并且二者之間為串聯(lián)；此時，位于另一側(cè)的一個第一液壓油缸8與一個第二液壓油缸9也進(jìn)行串聯(lián)；兩側(cè)串聯(lián)的油缸可通過獨立油路進(jìn)行供油以實現(xiàn)閘門糾偏操作。

參照附圖3所示，更具體的，本實用新型進(jìn)一步將第一液壓油缸8的第一缸體82固定地安裝在閘墩2內(nèi)，將第一液壓油缸8的鋼管柱塞桿81與橫梁3固定連接；將第二液壓油缸9的第二缸體92固定地安裝在門葉1內(nèi)，將第二液壓油缸9的活塞桿91與橫梁3固定連接。其中鋼管柱塞桿81與活塞桿91均為可分別相對于相應(yīng)的缸體伸縮的桿體。

另外，考慮到通常情況下液壓油缸由缸體、套在缸體內(nèi)活塞桿以及設(shè)置在活塞桿上的活塞組成；在這種結(jié)構(gòu)形式下，通過在活塞的背側(cè)供入液壓油，則可將活塞桿推出，反之，當(dāng)在活塞的前側(cè)供入液壓油時，則可使活塞桿收縮；其中所謂活塞的背側(cè)指的是活塞上背向活塞桿的一側(cè)，相應(yīng)的活塞的前側(cè)則指的活塞上朝向活塞桿的一側(cè)。參照附圖3中所示，本實用新型中第一液壓油缸8和第二液壓油缸9均采用上述結(jié)構(gòu)的液壓油缸，其中第一液壓油缸8包括第一缸體82、鋼管柱塞桿81和設(shè)置在第一缸體82內(nèi)位于鋼管柱塞桿81底端的實體柱塞桿83；并且在位于實體柱塞桿83的背側(cè)設(shè)有頂出腔室84，所述頂出腔室84與液壓油供油管路10連通；在第二液壓油缸9內(nèi)位于活塞93的前側(cè)設(shè)有縮回腔室94，所述縮回腔室94與頂出腔室84連通。更具體的，還可在實體柱塞桿83的中心設(shè)置有過油孔，這樣，可通過過油孔將頂出腔室84與鋼管柱塞桿81內(nèi)部的空心結(jié)構(gòu)連通；同時還可在活塞桿91內(nèi)也設(shè)置有空心結(jié)構(gòu)，并且相應(yīng)的設(shè)置有過油孔將活塞桿91內(nèi)的空心結(jié)構(gòu)與縮回腔室94連通；然后再通過連接管路11將鋼管柱塞桿81內(nèi)部的空心結(jié)構(gòu)與活塞桿91內(nèi)的空心結(jié)構(gòu)連通，具體可參照附圖3中所示。通過上述結(jié)構(gòu)，只需要由外部的供油設(shè)備，如液壓油泵等向液壓油供油管路10供入液壓油，即可使鋼管柱塞桿81頂升，以及使活塞桿91收縮，以此即可實現(xiàn)對門葉1的起吊操作；反之當(dāng)泄油時，可借助門葉1自身重力，使鋼管柱塞桿81下降，并使活塞桿91伸長，以此可實現(xiàn)對門葉1的下放操作。更具體的，還可在液壓油供油管路10上設(shè)置有平衡閥7，其中優(yōu)選采用帶有鎖定功能的平衡閥7；這樣可通過控制平衡閥7，間接地控制門葉1的開啟量；尤其是在泄油時，可通過控制平衡閥7控制門葉1的下放量和下放速度。

另外，在起吊門葉1的過程中，通常需要先將橫梁3頂升到一定的高度后，才能再通過提拉機構(gòu)進(jìn)一步將門葉1吊起。因此，在起吊門葉1的操作過程中，應(yīng)當(dāng)盡量先由頂推機構(gòu)推頂橫梁3，然后再通過吊拉機構(gòu)吊拉門葉1；反之，在下放門葉1的操作過程中，則應(yīng)當(dāng)盡量先通過吊拉機構(gòu)3下放門葉1，然后在通過頂推機構(gòu)下放橫梁3。更具體的，為了實現(xiàn)上述效果，當(dāng)設(shè)置有串聯(lián)的第一液壓油缸8和第二液壓油缸9時，在相同的油壓條件下，可選取第二液壓油缸9的啟閉力小于第一液壓油缸8的啟閉力以實現(xiàn)上述目的。如可設(shè)置第二液壓油缸9油壓面積為第一液壓油缸8油壓面積的0.8倍左右，這樣，由于在第一液壓油缸8和兩個第二液壓油缸9內(nèi)的油壓相等，因此第二液壓油缸9的啟閉力將大致為第一液壓油缸8的啟閉力的0.8倍，以此可實現(xiàn)先使第一液壓油缸8內(nèi)鋼管柱塞桿81頂升，以推頂橫梁3上升，直到鋼管柱塞桿81的頂升量達(dá)到其行程最大值時，多余部分力被缸體承受，第二液壓油缸9才會開始收縮動作。反之，當(dāng)泄油時，則是活塞桿91先伸長，直到活塞桿91的伸長量達(dá)到其行程的最大值時，第一液壓油缸8才會開始下降動作。