CN113718726A - 一种一体化闸门自动清淤方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一体化闸门自动清淤方法，闸门自动清淤方法为：步骤一、向位于闸门底部的气体清淤装置内通入气体；步骤二、气体由气体清淤装置的出气端自闸门底部不断排出，利用排出的气体扰动闸门底部附近的水流，避免水中泥沙于闸门底部附近堆积，本发明采用该方法，实现了对闸门底部的自动清淤；配合使用气体清淤装置，利用该装置产生的气流来扰动闸门底部的水流进行不断流动，避免水中的泥沙于闸门底部沉降淤积，并确保闸门底部不会存在大量泥沙，以保证闸门开启或关闭时不会受淤泥影响，使其具有较好的封闭性和实用性。

Description

一种一体化闸门自动清淤方法

技术领域

本发明涉及闸门清淤技术领域，尤其涉及一种一体化闸门自动清淤方法。

背景技术

闸门是一种用于截流和泄放水通道的控制设施。也是水工建筑物中重要组成部分，可用以拦截水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。在对闸门进行选择时，需要根据其工作性质、设置位置、运行条件闸孔跨度、启闭力和工程造价等，结合自身需求和应用地域来进行比较确定。其中在黄河流域附近存在有非常多的灌区，通过引入黄河水流对灌区农田进行灌溉，以为农作物提供充足的水源，但在流域当中，其所处地域水土流失严重，导致水中泥沙含量较高，因此引用泥沙含量较大的水流时，常常存在如下弊端：

(1)在水渠不放水时会使闸门处于关闭状态，闸门口处水流中的泥沙会发生沉降，从而使闸门门口出淤积大量泥沙，淤积的淤泥容易闸门不能正常的开启与闭合，降低闸门的密封性，影响灌溉任务，进而影响灌区的粮食产量；

(2)在闸门清淤过程当中，常常会采用大型机械清淤设备进行清理，由于闸门安装区域的局限性，该方式容易造成闸门发生损坏，导致闸门不能正常使用，因此实用性较差。

发明内容

本发明的主要目的是解决现有技术中所存在的问题，提供一种一体化闸门自动清淤方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种一体化闸门自动清淤方法，包括如下步骤：

步骤一、向位于闸门底部的气体清淤装置内通入气体；

步骤二、气体由气体清淤装置的出气端自闸门底部不断排出，利用排出的气体扰动闸门底部附近的水流，避免水中泥沙于闸门底部附近堆积。

进一步地，所述闸门的宽度小于气体清淤装置出气端所逸出气体的宽度。

进一步地，所述气体清淤装置设置于靠近闸门进水端的一侧。

进一步地，在闸门开启时，停止向所述的气体清淤装置内通入气体。

进一步地，所述气体清淤装置包括用于供气的通气管，连通于通气管出气端的清淤管，以及均匀布设于清淤管上的多组气嘴，多组所述气嘴喷出的气体用于扰动闸门底部区域的水流，还用以减少闸门底部区域泥沙的沉积量。

进一步地，所述气嘴设置为排气栓，所述排气栓设置于清淤管的出气端。

进一步地，所述气嘴设置为透气阀，所述透气阀设置于清淤管的出气端。

进一步地，所述通气管的进气端连接有气源发生装置，所述的气源发生装置用于为气体清淤装置提供气体。

进一步地，所述的清淤管上方设置有防护板，所述的防护板与闸门底部固定连接，所述防护板用于对气嘴和清淤管之间的连接处进行防护。

进一步地，所述的防护板设置为条形板或弧形板。

进一步地，所述闸门包括闸门门框和滑动设置于闸门门框内的闸门门板，所述闸门门框和闸门门板之间通过一螺杆抬升装置或钢索抬升装置相连接，所述螺杆抬升装置或钢索抬升装置用于控制闸门的开启与闭合。

进一步地，所述螺杆抬升装置包括第一驱动单元、螺纹杆和螺纹套，所述第一驱动单元设置于闸门门框的顶部，所述螺纹杆转动设置闸门门框上，且该螺纹杆的输入端和第一驱动单元的输出端相连接，所述螺纹套连接于闸门门板上，且该螺纹套旋配套设于螺纹杆上。

进一步地，所述第一驱动单元包括第一防护壳、第一驱动电机和第一减速器，所述第一防护壳设置于闸门门框的顶部，所述第一驱动电机设置于第一防护壳的内部，所述第一减速器的输入端连接于第一驱动电机的输出端，其输出端连接螺纹杆的输入端。

进一步地，所述钢索抬升装置包括第二驱动单元、钢索和牵引杆，所述第二驱动单元设置闸门门框上，所述钢索与第二驱动单元的输出端相连，所述牵引杆滑动穿设于闸门门框上，其底端与连接于闸门门板上，且该牵引杆与钢索的端部相连接。

进一步地，所述第二驱动单元包括第二防护壳、第二驱动电机、第二减速器、吊架、转轴和动力轮，所述第二防护壳连接于闸门门框上，所述第二驱动电机设置于第二防护壳的内部，所述吊架连接于闸门门框上，所述第二减速器连接于吊架上，所述转轴与第二减速器的输出端相连接，所述动力轮固定套设于转轴的端部，所述钢索缠绕于动力轮上。

进一步地，所述牵引杆上套设有弹性防护套，所述弹性防护的顶端连接于第二防护壳的底部，其底部通过一连接板连接于牵引杆的中部。

进一步地，所述钢索的两端各连接有一组衔接组件，两组所述衔接组件分别将钢索的两端连接于牵引杆的中部和牵引杆的顶部。

进一步地，所述衔接组件包括横杆、调节螺杆、紧固螺母、压紧套管和锁紧螺栓，所述横杆固定穿设与牵引杆上，所述调节螺杆穿设于横杆上，所述紧固螺母旋配于调节螺杆的一端，且该紧固螺母抵靠于横杆上，所述压紧套管的旋配于调节螺杆的另一端，且该压紧套管套设于钢索的端部，所述锁紧螺栓旋配于压紧套管上，并由该锁紧螺栓将钢索固定于套管内。

进一步地，所述锁紧螺栓设置为多组。

进一步地，所述闸门门框的两侧对称布设有多组角钢连接件，每组所述角钢连接件上设置有多组螺栓。

本发明具有的优点和积极效果是：

(1)本发明采用闸门自动清淤方法，能够对减少闸门底部泥沙的沉积量，并且能够带走沉积于闸门底部的部分淤泥，实现闸门自动清淤的效果；通过采用气体清淤装置，利用气体清淤装置所产生的气流来扰动闸门底部水流，使得闸门底部附近水流一直处于流动状态，进而使水中泥沙不会发生沉降，同时还利用流动的水流带走闸门门框底部所堆积的部分泥沙，避免泥沙淤积于闸门门框的底部，确保闸门门板与闸门门框之间进行正常开合，以使两者之间具有较好的封闭性；

(2)本发明通过在气体清淤装置中清淤管的出气端设置多组排气栓，能够防止水中的泥沙倒灌入清淤管当中，同时也具有较好的耐腐蚀性，能够延长气体清淤装置的使用寿命，且排气栓排出的气流较为均匀，故装置的清淤效果更好；

(3)本发明中可采用螺杆抬升装置或钢索抬升装置来控制闸门门板来对水渠中的水流进行泄放与截流，采用螺杆抬升装置时，结构简单，制作成本较低，且容易维修；采用钢索抬升装置时，能够使闸门开合更加平稳，且对自身的防护性较好，受外界干扰能力较强，故稳定性较好。

附图说明

图1是实施例1中本发明的立体结构示意图；

图2是实施例1中气体清淤装置的结构示意图；

图3是实施例1中第一驱动单元的结构示意图；

图4是实施例2中本发明的立体结构示意图；

图5是实施例2中气体清淤装置的结构示意图；

图6是实施例2中第二驱动单元的结构示意图。

图中：1、闸门门框；2、闸门门板；3、气体清淤装置；31、通气管；32、清淤管；33、气嘴；41、第一驱动单元；411、第一防护壳；412、第一驱动电机；413、第一减速器；42、螺纹杆；43、螺纹套；51、第二驱动单元；511、第二防护壳；512、第二驱动电机；513、第二减速器；514、吊架；515、转轴；516；动力轮；52、钢索；53、牵引杆；6、弹性防护套；7、连接板；8、衔接组件；81、横杆；82、调节螺杆；83、紧固螺母；84、压紧套管；85、锁紧螺栓；9、角钢连接件。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

实施例1：

如图1-图3所示，一种一体化闸门自动清淤方法，包括如下步骤：

步骤一、向位于闸门底部的气体清淤装置3内通入气体；

步骤二、气体由气体清淤装置3的出气端自闸门底部不断排出，利用排出气流的流动性扰动闸门底部附近的水流，避免水中泥沙于闸门底部附近堆积。

具体地，气体由气体清淤装置3排出后，能够扰动闸门底部的水流，使其带动水流不断的运动，避免水中泥沙静置沉降，同时，受扰动的水流也会带动闸门底部多余的泥沙，从而达到清淤的目的；

进一步地，闸门的宽度小于气体清淤装置3出气端所逸出气体的宽度，扩大对闸门底部区域水流的扰动范围，提高对闸门底部的清淤效果。

进一步地，气体清淤装置3设置于靠近闸门进水端的一侧，避免闸门打开后流动的水流将淤泥引入到其中，影响闸门的开合效果和密封性。

进一步地，在闸门开启时，停止向的气体清淤装置3内通入气体。

具体地，当闸门打开时，水流会由河道中进入到水渠中，此时气体清淤装置3对水流的扰动效果弱于对水流的流动效果造成，同时，流动的水流会带走水中的泥沙，使其不会大量沉积于闸门的底部。

进一步地，气体清淤装置3包括用于供气的通气管31，连通于通气管出气端的清淤管32，以及均匀布设于清淤管32上的多组气嘴33，多组气嘴33喷出的气体用于扰动闸门底部区域的水流，还用以减少闸门底部区域泥沙的沉积量，将气体通入到通气管31当中，气体经由通气管31进入到清淤管32当中，并通过清淤管32上设置的多组气嘴33自闸门门框1底端至顶端的方向排出，排出的气体形成气流，能够对闸门门框1底部附近的水流进行扰动，以使带动其附近的水流不断进行翻滚流动，使得水中的泥沙不会于闸门门框1的底部沉积，避免水中的淤泥堆积于闸门门框1的底部，同时利用流动水流带走部分沉积的泥沙，保证闸门门板2和闸门门框1正常的开合与使用，同时也确保对水渠的封闭性。

进一步地，气嘴33设置为排气栓，排气栓设置于清淤管32的出气端，通过采用排气栓，防止水中的泥沙倒灌入清淤管32当中，同时也具有较好的耐腐蚀性，延长气体清淤装置3的使用寿命，且由排气栓排出的气流较为均匀，对水流的扰动效果更好，故清淤效果较佳。

进一步地，通气管的进气端连接有气源发生装置，的气源发生装置用于为气体清淤装置提供气体，气体发生装置可采用空气压缩泵，以使其为通气管源源不断的提供气体。

进一步地，的清淤管32上方设置有防护板，的防护板与闸门底部固定连接，防护板用于对气嘴33和清淤管32之间的连接处进行防护，的防护板设置为条形板或弧形板，以使防护板能够对气嘴33与清淤管32之间的连接区域进行防护。

进一步地，闸门包括闸门门框1和滑动设置于闸门门框1内的闸门门板2，闸门门框1和闸门门板2之间通过螺杆抬升装置相连接，螺杆抬升装置用于控制闸门的开启与闭合，采用螺杆抬升装置，结构简单，成本较低，且容易维护；螺杆抬升装置包括第一驱动单元41、螺纹杆42和螺纹套43，第一驱动单元41设置于闸门门框1的顶部，螺纹杆42转动设置闸门门框1上，且该螺纹杆42的输入端和第一驱动单元41的输出端相连接，螺纹套43连接于闸门门板2上，且该螺纹套43旋配套设于螺纹杆42上；第一驱动单元41包括第一防护壳411、第一驱动电机412和第一减速器413，第一防护壳411设置于闸门门框1的顶部，第一驱动电机412设置于第一防护壳411的内部，第一减速器413的输入端连接于第一驱动电机412的输出端，其输出端连接螺纹杆42的输入端，在对水渠进行放水与截流时，由螺杆抬升装置带动闸门门板2上升或下降，从而实现闸门的开启和闭合；由第一驱动电机412进行转动，通过第一减速器413带动螺纹杆42进行转动，从而使螺杆通过螺纹带动螺纹套43上升，并使的上升的螺纹套43带动闸门门板2向闸门门框1的顶部靠近，使得闸门门板2的底部与闸门门框1相分离，此时水流可经由闸门进入到水渠当中；同理，第一驱动电机412反向转动，并通过第一减速器413带动螺纹杆42反向转动，使得螺纹杆42通过螺纹套43带动闸门门板2下降，直至使得闸门门板2的底部与闸门门框1相互接触抵靠，以实现闸门的关闭，并对进入到水渠中的水流进行截流。

进一步地，闸门门框1的两侧对称布设有多组角钢连接件9，每组角钢连接件9上设置有多组螺栓，通过角钢连接件9和螺栓的配合使用，能够将闸门安装于水渠的进水口处。

实施例2：

与实施例1的区别在于，气嘴33设置为透气阀，透气阀设置于清淤管32的出气端，通过采用透气阀，使气体清淤装置3具有较好的防水效果和耐腐蚀效果，提高产品使用寿命，且该透气阀还具有耐高低温和抗老化作用，提高产品苛刻环境中的可靠性。

实施例3：

如图4-图6所示，与实施例1的区别在于，闸门门框1和闸门门板2之间通过钢索抬升装置相连接，钢索抬升装置用于控制闸门的开启与闭合，钢索抬升装置包括第二驱动单元51、钢索52和牵引杆53，第二驱动单元51设置闸门门框1上，钢索52与第二驱动单元51的输出端相连，牵引杆53滑动穿设于闸门门框1上，其底端与连接于闸门门板2上，且该牵引杆53与钢索52的端部相连接，第二驱动单元51包括第二防护壳511、第二驱动电机512、第二减速器513、吊架514、转轴515和动力轮516，第二防护壳511连接于闸门门框1上，第二驱动电机512设置于第二防护壳511的内部，吊架514连接于闸门门框1上，吊架514用于对第二减速器513进行固定，第二减速器513连接于吊架514上，转轴515与第二减速器513的输出端相连接，动力轮516固定套设于转轴515的端部，钢索52缠绕于动力轮516上，利用钢索抬升装置，能够使闸门平稳的进行开启与关闭，转动的第二驱动电机512通过第二减速器513带动转轴515进行转动，使得转轴515带动动力轮516进行转动，由于钢索52缠绕于动力轮516上，会使得牵引杆53中部与动力轮516之间的钢索52不断的缠绕于动力轮516上，带动与钢索52相连接的牵引杆53不断上升，同时不断释放位于动力轮516与牵引杆53顶端之间的钢索52，避免对上升的牵引杆53产生约束，从而使牵引杆53稳定的带动闸门门板2沿闸门门框1上升，以实现闸门的打开；反之，当闸门关闭时，第二驱动电机512反向转动，使其通过第二减速器513带动转轴515反向转动，并带动动力轮516反向转动，反向转动的动力轮516对动力轮516与牵引杆53顶端之间的钢索52进行缠绕，同时对动力轮516与连接于牵引杆53中部的钢索52进行释放，利用闸门门板2自身的重力沿闸门门框1下降，直至其底部与闸门门框1相互抵靠接触，从而实现闸门的闭合。

具体地，第二防护壳511由两组扣合而成，以便于其进行安装和固定，牵引杆53的底端可铰接于闸门门板2的顶端，降低两者之间的连接处所产生的拘束力，钢索52的中部可固定于动力轮516上，避免钢索52在动力轮516上进行缠绕或释放时出现打滑现象，影响钢索52提升装置的正常使用。

进一步地，牵引杆53上套设有弹性防护套6，弹性防护的顶端连接于第二防护壳511的底部，其底部通过一连接板7连接于牵引杆53的中部，利用弹性防护套6能够对钢索52进行保护，避免其内部进灰而影响钢索52于动力轮516上的缠绕效果。

进一步地，钢索52的两端各连接有一组衔接组件8，两组衔接组件8分别将钢索52的两端连接于牵引杆53的中部和牵引杆53的顶部；衔接组件8包括横杆81、调节螺杆82、紧固螺母83、压紧套管84和锁紧螺栓85，横杆81固定穿设与牵引杆53上，调节螺杆82穿设于横杆81上，紧固螺母83旋配于调节螺杆82的一端，且该紧固螺母83抵靠于横杆81上，压紧套管84的旋配于调节螺杆82的另一端，且该压紧套管84套设于钢索52的端部，锁紧螺栓85旋配于压紧套管84上，并由该锁紧螺栓85将钢索52固定于套管内，通过横杆81、调节螺杆82和紧固螺母83的配合使用，能够通过衔接组件8固定于牵引杆53上，且通过调节紧固螺母83与调节螺杆82上的位置，能够对钢索52的松紧程度进行调节，锁紧螺栓85设置为多组，能够加强锁紧螺栓85对压紧套筒的固定效果。

另外，上述中的闸门门框1与清淤管32之间、通气管31与闸门门框1之间、第一减速器413与闸门门框1之间、吊架514与闸门门框1之间、第二减速器513与吊架514之间、第一防护壳411与闸门门框1之间、第二防护壳511与闸门门框1之间、螺纹套43与闸门门板2之间、角钢连接件9与闸门门框1之间、连接片与牵引杆53之间可采用栓接方式进行连接，其中第一驱动电机412可安装于第一减速器413上，第二驱动电机512可安装于第二防护壳511上，排气栓的材质与规格可根据实际使用情况进行选取，弹性防护套6可采用橡胶等弹性材质制成；且第一减速器413、第二减速器513、排气栓、第一驱动电机412、第二驱动电机512以及角钢连接件9的具体结构和工作原理均属于本技术领域现有技术，本发明未对其进行改进，故不再赘述。

本发明采用闸门自动清淤方法，能够对减少闸门底部泥沙的沉积量，并且能够带走沉积于闸门底部的部分淤泥，实现闸门自动清淤的效果；通过采用气体清淤装置3，利用气体清淤装置3所产生的气流来扰动闸门底部水流，使得闸门底部附近水流一直处于流动状态，进而使水中泥沙不会发生沉降，同时还利用流动的水流带走闸门门框1底部所堆积的部分泥沙，避免泥沙淤积于闸门门框1的底部，确保闸门门板2与闸门门框1之间进行正常开合，以使两者之间具有较好的封闭性；本发明通过在气体清淤装置3中清淤管32的出气端设置多组排气栓，能够防止水中的泥沙倒灌入清淤管32当中，同时也具有较好的耐腐蚀性，能够延长气体清淤装置3的使用寿命，且排气栓排出的气流较为均匀，故装置的清淤效果更好；本发明中可采用螺杆抬升装置或钢索抬升装置来控制闸门门板2来对水渠中的水流进行泄放与截流，采用螺杆抬升装置时，结构简单，制作成本较低，且容易维修；采用钢索抬升装置时，能够使闸门开合更加平稳，且对自身的防护性较好，受外界干扰能力较强，故稳定性较好；以实施例1为例，本发明的具体使用方法如下：

在将河道中的水流引入水渠中时，由螺杆抬升装置带动闸门门板2上升，第一驱动电机412进行转动，通过第一减速器413带动螺杆进行转动，从而使螺杆通过螺纹带动螺纹套43上升，并使的上升的螺纹套43带动闸门门板2向闸门门框1的顶部靠近，使得闸门门板2的底部与闸门门框1相分离，此时河道中的水流经由闸门进入到水渠当中；待灌溉完毕，利用螺杆抬升装置带动闸门门板2对水渠进行封闭，此时第一驱动电机412反向转动，通过第一减速器413带动螺纹杆42反向转动，使得螺纹杆42通过螺纹套43带动闸门门板2下降，直至使得闸门门板2的底部与闸门门框1相互接触抵靠，以使闸门关闭，并对河道中进入水渠中的水流进行截止；

待闸门关闭后，向位于闸门底部的气体清淤装置3内通入气体，并使气体由气体清淤装置3的出气端自闸门底部不断排出，利用排出气流的流动性扰动闸门底部附近的水流，避免水中泥沙于闸门底部附近堆积，并使水流带走该区域沉积的泥沙，由气体所产生的气流能够扰动闸门底部的水流，使其带动水流不断的运动，避免水中泥沙静置沉降，同时，受扰动的水流也会带动闸门底部多余的泥沙，从而达到清淤的目的，直至下次开启闸门。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、向位于闸门底部的气体清淤装置(3)内通入气体；

步骤二、气体由气体清淤装置(3)的出气端自闸门底部不断排出，利用排出的气体扰动闸门底部附近的水流，避免水中泥沙于闸门底部附近堆积。

2.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：所述闸门的宽度小于气体清淤装置(3)出气端所逸出气体的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：所述气体清淤装置(3)设置于靠近闸门进水端的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：在闸门开启时，停止向所述的气体清淤装置(3)内通入气体。

5.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：所述气体清淤装置(3)包括用于供气的通气管(31)，连通于通气管(31)出气端的清淤管(32)，以及均匀布设于清淤管(32)上的多组气嘴(33)，多组所述气嘴(33)喷出的气体用于扰动闸门底部区域的水流，还用以减少闸门底部区域泥沙的沉积量。

6.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：所述气嘴(33)设置为排气栓，所述排气栓设置于清淤管(32)的出气端。

7.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：所述气嘴(33)设置为透气阀，所述排气栓设置于清淤管(32)的出气端。

8.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：所述通气管(31)的进气端连接有气源发生装置，所述的气源发生装置用于为气体清淤装置(3)提供气体。

9.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：所述的清淤管(32)上方设置有防护板，所述的防护板与闸门底部固定连接，所述防护板用于对气嘴(33)和清淤管(32)之间的连接处进行防护。

10.根据权利要求1所述的一种一体化闸门自动清淤方法，其特征在于：所述的防护板设置为条形板或弧形板。

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