本實(shí)用新型涉及水利工程閘門啟閉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其是指一種立軸式閘門啟閉用驅(qū)動裝置。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)科技的發(fā)展和時代的不斷進(jìn)步,具有防洪、擋潮、儲淡、生態(tài)、景觀、通航等多項(xiàng)功能為一體的擋水閘在城市生態(tài)水系建設(shè)以及河流入??谔幒拥谰C合治理領(lǐng)域迅速發(fā)展起來。由于相對水位低、河道寬,閘門的跨度很大,且很多閘門開啟后還要具備通航條件,因此常規(guī)閘門已經(jīng)很難滿足這樣的設(shè)計(jì)要求。近年來,大跨度立軸式弧形閘門的出現(xiàn)很好地解決了這個難題,此類技術(shù)也成為該領(lǐng)域一個重要研究方向。啟閉機(jī)作為大跨度立軸式弧形閘門的重要組成部分,一直是水閘技術(shù)領(lǐng)域中的重點(diǎn)研究項(xiàng)目。目前我國立軸式弧形閘門啟閉方式多采用固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī),固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)通常由電機(jī)、帶制動輪聯(lián)軸器、制動器、減速機(jī)、卷筒、鋼絲繩、機(jī)架、導(dǎo)向滑輪、轉(zhuǎn)向滑輪等部分組成。固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)被固定在水泥閘墩上,其電機(jī)通過帶制動輪聯(lián)軸器、齒輪箱驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)動,卷筒轉(zhuǎn)動可以實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的收放,鋼絲繩通過導(dǎo)向滑輪和轉(zhuǎn)向滑輪最終固定在弧形閘門內(nèi)部的梁柱上,鋼絲繩的收放將牽引立軸式弧形閘門沿軌道轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)閘門的啟閉操作。
固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)技術(shù)比較成熟,在水利閘門上多用應(yīng)用,但隨著閘門跨度的越來越大,固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)的不足也愈發(fā)明顯,其不足主要體現(xiàn)在傳動鏈較長、效率較低、鋼絲繩纏繞困難、導(dǎo)向滑輪和轉(zhuǎn)向滑輪眾多,且布置較為分散,每個滑輪均承受較大的載荷,故地基龐大,基建成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于針對大跨度立軸式弧形閘門的啟閉要求和現(xiàn)有固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)的上述不足而設(shè)計(jì)出的一種立軸式閘門啟閉用驅(qū)動裝置及采用其的立軸式閘門。
為了實(shí)現(xiàn)上述一個目的,本實(shí)用新型提供的一種立軸式閘門啟閉用驅(qū)動裝置的技術(shù)方案,其包括:箱體,箱體底部連接行走輪,所述箱體內(nèi)設(shè)一個以上的驅(qū)動單元,驅(qū)動單元包括:齒輪軸,齒輪軸連接動力源。
所述驅(qū)動單元均位于箱體內(nèi)的一側(cè),箱體內(nèi)的另一側(cè)設(shè)有導(dǎo)向輪。
所述箱體鉸接承載桿。
所述動力源為液壓馬達(dá)。
所述動力源為液壓馬達(dá)。
所述承載桿的一端嵌入閘墩內(nèi)。
所述承載桿的一端嵌入閘墩內(nèi)。
為了實(shí)現(xiàn)上述另一個目的,本實(shí)用新型提供的一種立軸式閘門的技術(shù)方案,其包括:門體,門體連接支臂,門體底部設(shè)有滾輪,所述門體的頂部連接齒條、銷齒條或銷柱,齒條、銷齒條或銷柱連接前述的閘門啟閉用驅(qū)動裝置。
本實(shí)用新型的驅(qū)動裝置與固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)相比,其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,并且閘門啟閉用驅(qū)動裝置的傳動鏈比較短、傳動效率較高,又由于驅(qū)動裝置直接設(shè)置在閘門上相應(yīng)的基建成本較低。還有對于大跨度立軸式弧形閘門會因氣溫變化產(chǎn)生明顯的熱脹冷縮現(xiàn)象,以及大跨度立軸式弧形門的制造精度比較低,本實(shí)用新型內(nèi)保證齒輪軸與弧形齒條、弧形銷齒條或銷柱傳動副在實(shí)際使用過程中不受中心距變化的影響而能夠正確嚙合。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型驅(qū)動裝置的俯視圖,圖2為圖1的FF向視圖,圖3為圖1的EE向視圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施方式閘門的俯視圖,圖5為本實(shí)用新型實(shí)施方式閘門的立面圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式做出進(jìn)一步的說明。
如圖4和圖5所示一種立軸式閘門的實(shí)施方式包括:弧形的門體6,弧形的門體6連接支臂7,弧形的門體6底部設(shè)有滾輪8,所述弧形的門體6頂部的凸臺上連接弧形的齒條9,弧形的齒條9連接閘門啟閉用驅(qū)動裝置。
如圖1、圖2和圖3所示閘門啟閉用驅(qū)動裝置包括:箱體1,箱體1底部連接行走輪2,所述箱體1內(nèi)設(shè)六個的驅(qū)動單元,驅(qū)動單元包括:齒輪軸3,齒輪軸3連接動力源,所述動力源為液壓馬達(dá)4。所述驅(qū)動單元均位于箱體內(nèi)的一側(cè),箱體內(nèi)的另一側(cè)設(shè)有六個導(dǎo)向輪5。所述齒輪軸3按門體的圓弧半徑等距排列在箱體內(nèi),導(dǎo)向輪按更大的圓弧半徑等距排列在齒輪軸的外側(cè)。
所述箱體1通過球關(guān)節(jié)軸承10與承載桿11鉸接,承載桿11的一端插入閘墩12上預(yù)留的孔內(nèi),且承載桿11與預(yù)留的孔間沒有連接點(diǎn),使承載桿11插入孔的深度可隨閘門門體6的弧形半徑的變化而變化,即承載桿11在預(yù)留的孔內(nèi)可前后自由移動。閘墩12由混凝土現(xiàn)場澆筑,其上預(yù)留橫向的孔。所述行走輪2包括:支架、銷軸、軸承和滾輪體,多個行走輪2安裝在箱體的下方,滾輪體可以在閘門門體6的頂部平面上滾動,并支撐驅(qū)動裝置的自重。所述導(dǎo)向輪5包括:支架、銷軸、軸承和導(dǎo)向輪體,導(dǎo)向輪5安裝在驅(qū)動裝置的側(cè)下方,導(dǎo)向輪5和齒輪軸3配合使用,使傳動過程不受中心距變化的影響而能夠保證齒條9和齒輪軸3上的齒輪正確嚙合。
如圖4和圖5所示所述支臂7連接支鉸13,支鉸13為球關(guān)節(jié)軸承,支鉸13外圈固定在支墩14內(nèi),支鉸內(nèi)圈與支臂連接在一起,弧形的導(dǎo)軌15以支鉸13為中心固定在閘室的底板上面,而齒輪軸3上的齒輪與弧形的齒條9嚙合,從而通過液壓馬達(dá)4在液壓系統(tǒng)的作用下可驅(qū)動對應(yīng)的齒輪軸3轉(zhuǎn)動,齒輪軸3驅(qū)動閘門門體6上的齒條9轉(zhuǎn)動,而齒條9帶動弧形的門體6轉(zhuǎn)動,從而使門體6在驅(qū)動裝置的作用下,可以支鉸13為中心,沿弧形的導(dǎo)軌15轉(zhuǎn)動。當(dāng)門體因氣溫變化產(chǎn)生明顯的熱脹冷縮現(xiàn)象時,或門體的制造精度比較低時,齒輪軸與弧形的齒條的實(shí)際中心距會偏離理論中心距,為保證齒輪軸與弧形的齒條的傳動副在實(shí)際使用過程中不受中心距變化的影響而能夠正確嚙合,特增加了導(dǎo)向輪5,當(dāng)門體產(chǎn)生熱脹冷縮時以及門體由于制造精度較低產(chǎn)生尺寸變化時,導(dǎo)向輪5將帶動驅(qū)動裝置產(chǎn)生相應(yīng)的變化以保證正確嚙合。
如圖4和圖5所示當(dāng)閘門需要閉合時,檢修門16打開,液壓系統(tǒng)驅(qū)動液壓馬達(dá)4轉(zhuǎn)動,液壓馬達(dá)4驅(qū)動齒輪軸3轉(zhuǎn)動,各齒輪軸3共同驅(qū)動弧形的齒條9轉(zhuǎn)動,弧形的齒條9帶動門體6以支鉸13為中心沿弧形的軌道15進(jìn)行轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)閘門的閉合。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn),齒輪軸與閘門門體的傳動方式也可以改為銷齒傳動,即在門體上部連接銷齒條或銷柱以替換上述實(shí)施方式中的齒條傳動。在門體變形較小的場合,承載桿可與閘墩固定連接。
以上所述的實(shí)施案例只是本實(shí)用新型的典型案例之一,并非限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍,故凡依本實(shí)用新型之原理、結(jié)構(gòu)和形狀所作的變化,均涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。