本發(fā)明涉及水利水電工程弧形工作門領(lǐng)域，具體涉及一種弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在水利水電和水運(yùn)工程行業(yè)，弧形工作門由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟閉力小、操作簡(jiǎn)便、水流條件好等優(yōu)點(diǎn)，其作為工作閘門被廣泛用于泄水建筑物中，弧形工作門一般利用液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)操作。

2、在泄洪或調(diào)流等工作狀態(tài)時(shí)，弧形工作門保持不同開(kāi)度(局部開(kāi)啟或全開(kāi))，維持不同的開(kāi)度必須依靠液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)持續(xù)保持工作狀態(tài)。維護(hù)與檢修弧形工作門時(shí)，利用液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)將弧形工作門提至孔口上方進(jìn)行鎖定。一般在弧形工作門邊柱上設(shè)置鎖定孔，采用銷軸，依賴人工進(jìn)行鎖定，鎖定孔的設(shè)置受到弧形工作門結(jié)構(gòu)的限制，通常只設(shè)置了一個(gè)鎖定位。

3、現(xiàn)有的弧形工作門鎖定裝置通常只有一個(gè)檢修鎖定位，無(wú)工作狀態(tài)的鎖定擋位。存在四個(gè)缺陷：(1)人工操作鎖定，不便利；(2)鎖定擋位少，檢修弧形工作門不便利，比如檢修弧形工作門上半部時(shí)，為避免弧形工作門上半部過(guò)多超出孔口，鎖定擋位應(yīng)在弧形工作門上半部；檢修弧形工作門下半部時(shí)，下半部應(yīng)超出孔口上方，鎖定擋位在弧形工作門下半部。(3)無(wú)不同工作狀態(tài)的鎖定擋位，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)持續(xù)承受荷載，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成整個(gè)機(jī)體的抖動(dòng)，存在較大安全隱患。(4)弧形工作門處于工作狀態(tài)時(shí)，無(wú)法對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行檢修。

4、基于上述問(wèn)題，有必要提供一種能適用于不同開(kāi)度需求的弧形工作門自動(dòng)鎖定、解鎖裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種弧形工作門多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置及方法，可在弧形工作門泄洪或檢修時(shí)，根據(jù)不同的任務(wù)需求將弧形工作門啟閉至不同高度并自動(dòng)鎖定在相應(yīng)位置，減小對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)的依賴，構(gòu)成雙保險(xiǎn)，延長(zhǎng)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)的使用壽命，且在完成相關(guān)任務(wù)后可自動(dòng)解鎖。整個(gè)過(guò)程減少人工操作，實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

3、一種弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置，包括：用于將弧形工作門鎖定在相應(yīng)的位置的弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)以及彈性擋桿機(jī)構(gòu)，所述弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)包括閘墩鎖定座、掛件、吊耳掛桿、鎖定軸、掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，閘墩鎖定座固定在閘墩上，鎖定軸安裝在閘墩鎖定座的內(nèi)部，掛件上部為環(huán)形結(jié)構(gòu)，套在鎖定軸上，可沿鎖定軸進(jìn)行軸向移動(dòng)，掛件環(huán)形結(jié)構(gòu)下方為與吊耳掛桿鉤接的吊鉤結(jié)構(gòu)；吊耳掛桿和彈性擋桿機(jī)構(gòu)固定在弧形工作門的面板上多個(gè)位置形成多個(gè)鎖定位，彈性擋桿機(jī)構(gòu)用于隨著弧形工作門上下運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)掛件沿著鎖定軸軸向移動(dòng)，使掛件移動(dòng)到吊耳掛桿處后通過(guò)掛件上的吊鉤結(jié)構(gòu)與吊耳掛桿進(jìn)行鎖定，或者使掛件從吊耳掛桿處移開(kāi)實(shí)現(xiàn)解鎖。

4、進(jìn)一步的，所述掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括y形連桿、l形曲柄、連桿滑塊鉸接軸、曲柄連桿鉸接軸、曲柄鉸接軸，y形連桿一端與掛件通過(guò)連桿滑塊鉸接軸鉸接，另一端與l形曲柄通過(guò)曲柄連桿鉸接軸鉸接，l形曲柄的拐點(diǎn)通過(guò)曲柄鉸接軸與閘墩鎖定座連接；閘墩鎖定座包括具有第一端面和第二端面的凹型槽，l形曲柄以其拐點(diǎn)為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)y形連桿在空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，掛件隨之在鎖定軸上進(jìn)行軸向移動(dòng)，即掛件的活動(dòng)范圍為第一端面和第二端面之間；彈性擋桿機(jī)構(gòu)隨著弧形工作門的運(yùn)行帶動(dòng)l形曲柄發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

5、進(jìn)一步的，所述彈性擋桿機(jī)構(gòu)包括擋桿、u形限位件、彈簧，u形限位件固定在弧形工作門的面板上，彈簧一端與u形限位件相連，另一端與擋桿連接。

6、進(jìn)一步的，初始狀態(tài)時(shí)彈簧處于自由態(tài)，擋桿一部分在u形限位件內(nèi)，擋桿受外力擠壓時(shí)，彈簧受力收縮，擋桿在u形限位件內(nèi)活動(dòng)；擋桿無(wú)外力作用時(shí)，彈簧復(fù)原，擋桿恢復(fù)至初始位置；彈性擋桿機(jī)構(gòu)的擋桿隨著弧形工作門的運(yùn)行與l形曲柄發(fā)生接觸。

7、進(jìn)一步的，弧形工作門在擋水工作狀態(tài)時(shí)，底部與流道接觸，兩邊與閘墩接觸，形成密閉空間。

8、進(jìn)一步的，弧形工作門后方設(shè)置支臂鉸支座，弧形工作門在泄洪或檢修時(shí)，通過(guò)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)的操作，弧形工作門繞支臂鉸支座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至合適的高度由弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)將弧形工作門鎖定在相應(yīng)的位置。

9、一種弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖方法，采用上述裝置進(jìn)行，所述方法包括如下步驟：

10、弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)時(shí)，掛件的側(cè)面與閘墩鎖定座的第一端面貼合處于左極限位，l形曲柄處于上極限位；

11、弧形工作門向上運(yùn)行，固定在弧形工作門上的吊耳掛桿和彈性擋桿機(jī)構(gòu)隨之運(yùn)轉(zhuǎn)，彈性擋桿機(jī)構(gòu)的擋桿與l形曲柄發(fā)生接觸且通過(guò)上極限位；

12、弧形工作門開(kāi)始向下運(yùn)行，擋桿與l形曲柄接觸，隨著弧形工作門的轉(zhuǎn)動(dòng)，l形曲柄在擋桿擠壓力的作用下，以拐點(diǎn)處為圓心發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，y形連桿也隨之運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)掛件在鎖定軸上進(jìn)行軸向移動(dòng)，直至掛件與閘墩鎖定座的第二端面貼合，到達(dá)右極限位，此時(shí)l形曲柄處于下極限位，擋桿壓縮彈簧，通過(guò)下極限位；

13、弧形工作門繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，直至吊耳掛桿與掛件的吊鉤結(jié)構(gòu)完全接觸完成自動(dòng)鎖定功能，弧形工作門由弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)鎖定，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)退出工作狀態(tài)；

14、檢修完畢或者需要關(guān)閉閘門時(shí)，弧形工作門在液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)的作用下先向上運(yùn)行，l形曲柄在擋桿的帶動(dòng)下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，y形連桿隨之發(fā)生運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)掛件在鎖定軸上進(jìn)行軸向移動(dòng)，直至掛件與閘墩鎖定座的第一端面貼合，到達(dá)左極限位，不會(huì)影響吊耳掛桿的運(yùn)動(dòng)，弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)回到初始狀態(tài)，弧形工作門繼續(xù)向下運(yùn)行，完成自動(dòng)解鎖功能。

15、本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下效果：

16、(1)根據(jù)調(diào)流等不同開(kāi)度需求，弧形工作門通過(guò)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉至不同高度，并在相應(yīng)位置自動(dòng)鎖定，實(shí)現(xiàn)多種開(kāi)度狀態(tài)下自鎖的功能；

17、(2)弧形工作門局部開(kāi)啟并處于鎖定狀態(tài)時(shí)，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)可以切換至非工作狀態(tài)，減小液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)的負(fù)荷，有效提升其使用壽命；

18、(3)弧形工作門在多個(gè)開(kāi)度下可完成鎖定，鎖定完成后，可隨時(shí)檢修液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)，操作便利；

19、(4)可實(shí)現(xiàn)弧形工作門自動(dòng)鎖定功能，并在完成相關(guān)功能要求后自動(dòng)解鎖，流程自動(dòng)化，無(wú)需人力操作和額外的工具進(jìn)行輔助。

技術(shù)特征：

1.一種弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置，其特征在于，包括：用于將弧形工作門鎖定在相應(yīng)的位置的弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)以及彈性擋桿機(jī)構(gòu)，所述弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)包括閘墩鎖定座、掛件、吊耳掛桿、鎖定軸、掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，閘墩鎖定座固定在閘墩上，鎖定軸安裝在閘墩鎖定座的內(nèi)部，掛件上部為環(huán)形結(jié)構(gòu)，套在鎖定軸上，可沿鎖定軸進(jìn)行軸向移動(dòng)，掛件環(huán)形結(jié)構(gòu)下方為與吊耳掛桿鉤接的吊鉤結(jié)構(gòu)；吊耳掛桿和彈性擋桿機(jī)構(gòu)固定在弧形工作門的面板上多個(gè)位置形成多個(gè)鎖定位，彈性擋桿機(jī)構(gòu)用于隨著弧形工作門上下運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)掛件沿著鎖定軸軸向移動(dòng)，使掛件移動(dòng)到吊耳掛桿處后通過(guò)掛件上的吊鉤結(jié)構(gòu)與吊耳掛桿進(jìn)行鎖定，或者使掛件從吊耳掛桿處移開(kāi)實(shí)現(xiàn)解鎖。

2.如權(quán)利要求1所述的弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置，其特征在于，所述掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括y形連桿、l形曲柄、連桿滑塊鉸接軸、曲柄連桿鉸接軸、曲柄鉸接軸，y形連桿一端與掛件通過(guò)連桿滑塊鉸接軸鉸接，另一端與l形曲柄通過(guò)曲柄連桿鉸接軸鉸接，l形曲柄的拐點(diǎn)通過(guò)曲柄鉸接軸與閘墩鎖定座連接；閘墩鎖定座包括具有第一端面和第二端面的凹型槽，l形曲柄以其拐點(diǎn)為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)y形連桿在空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，掛件隨之在鎖定軸上進(jìn)行軸向移動(dòng)，即掛件的活動(dòng)范圍為第一端面和第二端面之間；彈性擋桿機(jī)構(gòu)隨著弧形工作門的運(yùn)行帶動(dòng)l形曲柄發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.如權(quán)利要求2所述的弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置，其特征在于，所述彈性擋桿機(jī)構(gòu)包括擋桿、u形限位件、彈簧，u形限位件固定在弧形工作門的面板上，彈簧一端與u形限位件相連，另一端與擋桿連接。

4.如權(quán)利要求3所述的弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置，其特征在于，初始狀態(tài)時(shí)彈簧處于自由態(tài)，擋桿一部分在u形限位件內(nèi)，擋桿受外力擠壓時(shí)，彈簧受力收縮，擋桿在u形限位件內(nèi)活動(dòng)；擋桿無(wú)外力作用時(shí)，彈簧復(fù)原，擋桿恢復(fù)至初始位置；彈性擋桿機(jī)構(gòu)的擋桿隨著弧形工作門的運(yùn)行與l形曲柄發(fā)生接觸。

5.如權(quán)利要求1所述的弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置，其特征在于，弧形工作門在擋水工作狀態(tài)時(shí)，底部與流道接觸，兩邊與閘墩接觸，形成密閉空間。

6.如權(quán)利要求1所述的弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置，其特征在于，弧形工作門后方設(shè)置支臂鉸支座，弧形工作門在泄洪或檢修時(shí)，通過(guò)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)的操作，弧形工作門繞支臂鉸支座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至合適的高度由弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)將弧形工作門鎖定在相應(yīng)的位置。

7.一種弧形工作門的多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述裝置進(jìn)行，所述方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種弧形工作門多級(jí)自動(dòng)鎖定、解鎖裝置及方法，該裝置包括用于將弧形工作門鎖定在相應(yīng)的位置的弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)以及彈性擋桿機(jī)構(gòu)，弧形工作門鎖止機(jī)構(gòu)包括閘墩鎖定座、掛件、吊耳掛桿、鎖定軸、掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，閘墩鎖定座固定在閘墩上，鎖定軸安裝在閘墩鎖定座的內(nèi)部，掛件上部為環(huán)形結(jié)構(gòu)，套在鎖定軸上，掛件環(huán)形結(jié)構(gòu)下方為與吊耳掛桿鉤接的吊鉤結(jié)構(gòu)；彈性擋桿機(jī)構(gòu)用于隨著弧形工作門上下運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，掛件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)掛件沿著鎖定軸軸向移動(dòng)。本發(fā)明可在弧形工作門泄洪或檢修時(shí)，根據(jù)不同的任務(wù)需求將弧形工作門啟閉至不同高度并自動(dòng)鎖定在相應(yīng)位置，減小對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或固定式卷?yè)P(yáng)機(jī)的依賴。

技術(shù)研發(fā)人員：王啟行,熊紹鈞,汪碧飛,馬偉,王科,石澤,羅斌,謝穎涵,李奇,高涵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6