阅读说明：本技术 灌溉渠上的具有精确分流功能的分水闸装置 (Water diversion gate device with accurate diversion function on irrigation channel ) 是由 薛忠强 覃辉煌 余奇友 吴鑫强 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种灌溉渠上的具有精确分流功能的分水闸装置,其包括竖直设置在灌溉渠分水口处的转轴和转动连接在转轴上的闸门,在上级灌溉渠上水平设置桁架,所述桁架位于闸门的上方,所述桁架的两端固定在灌溉渠的岸边,所述桁架上固定设有弧形的第一齿条,所述第一齿条上滚动连接有与第一齿条啮合的齿轮,所述齿轮上固定设有第一电机,所述第一电机固定在闸门上,所述桁架上还固定设有第二齿条,所述闸门上竖直固定有滑轨,所述滑轨上竖直滑移设有限位块,所述限位块上靠近第二齿条的一侧设有与第二齿条配合的限位槽,所述限位块上设有用于驱动限位块上下移动的驱动件。本发明具有对下级灌溉渠进行精确分的配水量的效果。(The invention discloses a water distribution gate device with accurate flow distribution function on an irrigation canal, which comprises a rotating shaft vertically arranged at a water distribution port of the irrigation canal and a gate rotatably connected to the rotating shaft, a truss is horizontally arranged on the upper-level irrigation canal and is positioned above the gate, two ends of the truss are fixed on the bank of the irrigation canal, an arc-shaped first rack is fixedly arranged on the truss, a gear meshed with the first rack is connected on the first rack in a rolling way, a first motor is fixedly arranged on the gear, the first motor is fixed on the gate, a second rack is also fixedly arranged on the truss, the gate is vertically fixed with a slide rail, the slide rail is vertically slided and is provided with a limiting block, one side of the limiting block, which is close to the second rack, is provided with a limiting groove matched with the second rack, and the limiting block is provided with a driving piece for driving the limiting block to move up and down. The invention has the effect of accurately distributing water to the lower irrigation canal.)

灌溉渠上的具有精确分流功能的分水闸装置

技术领域

本发明涉及分水闸领域，更具体地说，它涉及一种灌溉渠上的具有精确分流功能的分水闸装置。

背景技术

灌溉渠是通过堤坝向主河流中引出的用于土地灌溉的水道，主要用于灌溉农田。灌溉渠系统上设置多道分水闸，分水闸建于灌溉渠道分岔处，用以分配水量，将上一级渠道的来水按一定比例分配到下一级渠道中，型式有开敞式及封闭式两种。

公告号为CN205421210U的中国专利公开了一种新型灌溉渠道分水闸，它包括闸门转轴、转动连接在闸门转轴上的闸门，闸门转轴位于灌溉渠道的分水口处。当闸门转动到与河岸对接的位置时，此时，其中一个下级灌排渠河道流通，另一个下级灌排渠河道不流通；当闸门转动到另一个岸边时，两个下级灌溉渠之间的通水情况相互转换。

这种新型灌溉渠道分水闸，在实际使用过程中，闸门的位置状态只有两个，同一时刻，两个下级灌溉渠只有一个能够通水，当两个下级灌溉渠都需要水时，此时，上述的分水闸将无法满足上述的需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种灌溉渠上的具有精确分流功能的分水闸装置，其优点是，闸门可以停留在桁架上的任一位置，进而便于对下级灌溉渠进行精确分的配水量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种灌溉渠上的具有精确分流功能的分水闸装置，包括竖直设置在灌溉渠分水口处的转轴和转动连接在转轴上的闸门，在上级灌溉渠上水平设置桁架，所述桁架位于闸门的上方，所述桁架的两端固定在灌溉渠的岸边，所述桁架上固定设有弧形的第一齿条，所述第一齿条上滚动连接有与第一齿条啮合的齿轮，所述齿轮上固定设有第一电机，所述第一电机固定在闸门上，所述桁架上还固定设有第二齿条，所述闸门上竖直固定有滑轨，所述滑轨上竖直滑移设有限位块，所述限位块上靠近第二齿条的一侧设有与第二齿条配合的限位槽，所述限位块上设有用于驱动限位块上下移动的驱动件。

通过上述技术方案，上级灌溉渠上设置横跨灌溉渠的桁架，闸门远离转轴的一端被限位在桁架上，使得闸门远离转轴的自由端受到约束，桁架的设置提高闸门的稳定性；当闸门在转动到桁架的不同位置时，下级的两个灌溉渠的流水量不同，进而能够根据下游实际用水情况，来调节灌溉渠的流水量；第一电机具有自锁功能，便于自锁功能，从而能够对转动后的闸门进行锁紧；限位块插接在第二齿条上，通过机械锁紧的方式，进一步防止闸门转动，提高闸门的稳定性。

本发明进一步设置为：所述闸门包括相同的第一分隔板和第二分隔板，所述齿轮共有两个并且分别安装在第一分隔板和第二分隔板上，所述第一电机也共有两个并且分别与齿轮连接。

通过上述技术方案，当下游不需要水时，第一分隔板和第二分隔板分别与上级灌溉渠的岸边接触，从而将上级灌溉渠完全封堵上。并且两个分隔板能够移动到第一齿条上的任一位置，进而可以同时减小下级两个灌溉渠的流水量。

本发明进一步设置为：所述第一分隔板的上下两边均设有同时配合在第一分隔板上以及第二分隔板上的U形的插板，上下所述插板之间设有固定在第一分隔板上的双头电机，所述插板上竖直固定设有螺纹杆，所述双头电机的两个输出轴上均设有螺纹连接在螺纹杆上螺纹套，两个所述螺纹套为相反的螺纹。

通过上述技术方案，大多数情况下，第一分隔板和第二分隔板时贴合在一起。当插板同时将第一分隔板和第二分隔板卡接在中间时，此时防止第一分隔板和第二分隔板分离，通过机械结构将第一分隔板和第二分隔板锁紧在一起。双头电机用于驱动螺纹杆转动，使得两个螺纹杆在螺纹套中沿相互靠近或者相互远离的方向移动，进而使得插板相互靠近或者相互远离，实现插板自动插接在第一分隔板和第二分隔板上。

本发明进一步设置为：所述插板为多个并且上下对应设置，所述插板和螺纹杆之间设有横板，所述插板和螺纹杆分别固定在横板的上下两侧。

通过上述技术方案，插板有多个，提高对第一分隔板和第二分隔板锁紧的能力。横板用于连接所有的插板，使得同一侧的所有插板能够同时移动上下移动。

本发明进一步设置为：所述限位块、滑轨和驱动件均设置两个，所述滑轨分别固定设置在所述第一分隔板上和第二分隔板上，所述限位块分别滑移连接在滑轨上，所述驱动件分别驱动限位块上下滑移。

通过上述技术方案，滑轨用于限制限位块只能够上下移动，这样与闸门的水平摆动相互垂直，进而形成互锁的结构，对闸门起到了锁紧的作用。由于闸门包括第一分隔板上和第二分隔板，限位块的数量有两个，这样能够分别对第一分隔板和第二分隔板进行锁定位置。

本发明进一步设置为：所述驱动件包括第三电机以及固定在第三电机上的丝杆，所述丝杆螺纹连接在限位块上，所述第三电机分别固定在第一分隔板上或者第二分隔板上。

通过上述技术方案，当第三电机工作时，带动丝杆转动，紧接着使得限位块在丝杆上滑动，从而实现自动驱动限位块上下移动的作用。

本发明进一步设置为：灌溉渠的岸上设有与闸门配合的定位层，所述定位层上沿垂直于定位面的方向滑移设有若干限位柱，所述闸门上开设有与限位柱配合的插孔，所述定位层中竖直设有连接板，若干所述限位柱固定在连接板上，在所述连接板远离限位柱的一面上水平设有螺套，所述定位层中嵌设有第二电机，所述第二电机的输出轴上固定设有螺纹连接在螺套中的螺杆。

通过上述技术方案，当闸门与定位层的侧面贴合时，为了防止闸门与定位层在长时间的水流冲击下而相互脱离，因此设置限位柱，当限位柱插接在闸门上时，限位柱滑移方向是直线方向，闸门时转送移动，因此对闸门起到到锁紧的作用。第二电机用于驱动螺杆转动，使得螺套、连接板以及限位柱能够自动插接在闸门或者与闸门脱离。

本发明进一步设置为：所述定位层上竖直开设有检修孔，所述第二电机固定在检修孔的底部，所述螺套成T形状并且插接在连接板上，所述螺套的粗端位于连接板远离第二电机的一面，所述定位层上开设有用于取出螺套的通孔。

通过上述技术方案，检修孔用于便于将第二电机从定位层中取出。通孔便于将螺套从连接板上取出，进一步便于螺套与丝杆脱离，从而不会阻碍第二电机从定位层中取出。

本发明进一步设置为：灌溉渠的底部设有弧形的导轨，所述闸门的下表面上设有滚动连接在导轨上的承重轮。

通过上述技术方案，承重轮用于减轻闸门移动时需要克服的摩擦力，便于闸门移动。

本发明进一步设置为：灌排渠的底部竖直两个成V形的挡块，当所述闸门与灌溉渠的岸边接触时，所述闸门的侧壁与挡块的侧面抵接。

通过上述技术方案，闸门与灌溉渠的底部留有一定的间隙，因此会存在渗水的情况，闸门与灌溉渠的岸边接触时，对下级灌溉渠起到封水的作用，此时闸门与挡板的贴合，这样有效防止渗水。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、限位块的设置，使得闸门能够停留在第一齿条上的任一位置，便于精确调节下级灌溉渠的水量分配；

2、第一分隔板和第二分隔板的设置，能够将上级灌溉渠封死，或者同时减小下级灌溉渠的流水量；

3、桁架的设置，提高闸门的稳定性。

附图说明

图1是本实施例的整体的结构示意图。

图2是本实施例的第一分隔板和第二分隔板分开的结构示意图。

图3是本实施例的桁架和闸门的俯视图。

图4是本实施例的闸门和桁架整体的结构示意图。

图5是本实施例的限位柱、定位层以及闸门的结构示意图。

附图标记：1、桁架；11、水泥桩；12、第一齿条；13、齿轮；14、第一电机；15、支撑杆；16、定位层；161、检修孔；162、通孔；163、滑腔；2、闸门；20、转轴；21、第一分隔板；22、第二分隔板；23、导轨；24、承重轮；25、插孔；3、限位块；31、驱动件；311、第三电机；312、丝杆；32、固定块；33、滑轨；34、限位槽；35、第二齿条；4、插板；41、横板；42、螺纹杆；43、螺纹套；44、双头电机；5、限位柱；51、连接板；52、螺套；53、螺杆；54、第二电机；6、挡块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：参考图1和图2，一种灌溉渠上的具有精确分流功能的分水闸装置，包括竖直设置在灌溉渠A和灌溉渠B之间的转轴20、转动连接在转轴20上的闸门2。在灌溉渠C上设置横跨灌溉渠C的桁架1，闸门2远离转轴20的一端被限位在桁架1上，桁架1的设置提高闸门2的稳定性。当闸门2在转动到桁架1的不同位置时，灌溉渠A和灌溉渠B之间的流水量不同，进而能够根据下游实际用水情况，来调节灌溉渠A和灌溉渠B之间的流水量。当闸门2靠近灌溉渠A时，灌溉渠B的水流量大，灌溉渠A的水流量小；反之则相反。

参考图1和图2，灌溉渠C的两岸设置水泥桩11，桁架1的两端固定在水泥桩11上。桁架1设为弧形，在桁架1上焊接弧形的第一齿条12，在闸门2的两侧均转动连接有齿轮13，两个齿轮13均与第一齿条12相互啮合，在齿轮13上均设置第一电机14，第一电机14分别固定在闸门2的两侧。当第一电机14的输出轴同步并且同向转动时，带动齿轮13转动，此时齿轮13在第一齿条12上滚动，从而带动闸门2在桁架1上移动，并且利用第一电机14的自锁功能，使得闸门2能够停留在桁架1的任一位置，从而能够更加精确的对灌溉渠A和灌溉渠B进行水量分配。

参考图4，转轴20的顶端焊接两个支撑杆15，支撑杆15远离转轴20的一端分别焊接在桁架1的两端，这样对转轴20起到固定的作用。

参考图1和图2，闸门2包括第一分隔板21和第二分隔板22，齿轮13分别安装在第一分隔板21上和第二分隔板22上，第一电机14分别固定在第一分隔板21上和第二分隔板22上。当第一电机14同向转动时，此时第一分隔板21和第二分隔板22同向移动；当两个第一电机14反向转动时，第一分隔板21和第二分隔板22相互远离或者相互靠近，使得第一分隔板21和第二分隔板22能够单独转动。当灌溉渠A和灌溉渠B的下游都需要少量的水甚至不需要水时，此时两个第一电机14，分别驱动第一分隔板21和第二分隔板22向灌溉渠的两岸靠近，从而能够同时减小灌溉渠A和灌溉渠B的流水量。

参考图3和图4，多数时间，第一分隔板21和第二分隔板22都是合在一起，第一分隔板21和第二分隔板22依靠第一电机14锁紧在一起，影响第一电机14的使用寿命。因此在第一分隔板21第一分隔板21的上下两端沿竖直方向均滑移设有U形的插板4，插板4用于将第一分隔板21和第二分隔板22夹持在中间，防止它们之间相互分开。插板4有多个，并且上下一一对应，同一侧的插板4上水平设置横板41，横板41滑移连接在第一分隔板21的侧面，在上下两个横板41之间设置双头电机44，双头电机44固定在第一分隔板21上，在双头电机44的两端均固定连接螺纹套43，横板41上靠近螺纹套43的一面竖直固定设有螺纹杆42，螺纹杆42螺纹连接在螺纹套43中，两个螺纹套43为相反的螺纹。当双头电机44工作时，使得螺纹套43转动，进而使得螺纹杆42在螺纹套43中移动。当两个螺纹杆42相对移动时，带动两个横板41相互靠近；当两个螺纹杆42向背移动时，两个横板41相互远离，进而使得插板4脱离第一分隔板21和第二分隔板22，此时插板4不再将第一分隔板21和第二分隔板22固定在一起，便于第一分隔板21和第二分隔板22相互脱开。

参考图3和图4，在桁架1上焊接弧形的第二齿条35，在第一分隔板21和第二分隔板22相互背离的一面上均焊接固定块32，固定块32上均竖直焊接滑轨33，滑轨33上滑移设置限位块3，限位块3上靠近第二齿条35一侧设置与第二齿条35卡接的限位槽34，第一分隔板21上和第二分隔板22上均设置驱动件31，驱动件31用于自动驱动限位块3上下移动。当限位块3向上移动时，限位块3卡接在第二齿条上，此时第一分隔板21或者第二分隔板22不能移动，进而对第一分隔板21或者第二分隔板22进行锁紧用；反之，当限位块3脱离第二齿条35的时候，第一分隔板21和第二分隔板22才能够移动。驱动件31包括固定在第一分隔板21和第二分隔板22上的第三电机311以及固定在第三电机311上的丝杆312，丝杆312螺纹连接在限位块3上。当第三电机311驱动丝杆312转动时，此时通过能够在丝杆312上滑移，进而实现使得限位块3能够自动插接在第二齿条35上以及自动从第二齿条35上脱离。

参考图1和图2，在灌溉渠C的渠底设置弧形的导轨23，导轨23上滚动连接承重轮24，在承重轮24上设置承重轮24，承重轮24有两个，分别安装在第一分隔板21上和第二分隔板22上，这样设置用于减小第一分隔板21和第二分隔板22与地面之间的摩擦力。在灌溉渠C的渠底设置两个挡块6，闸门2的下端离灌溉渠的底部的间距小于挡块6的高度，当闸门2触碰到灌溉渠C的岸边时，闸门2的侧面与挡块6接触，这样防止河水从闸门2下端的缝隙流出。

参考图2和图5，在灌溉渠的岸上竖直设置定位层16，当闸门2触碰到灌溉渠C的岸边时，此时闸门2的侧面与定位层16的侧面抵接，防止河水从闸门2和定位层16之间的缝隙流出。定位层16由水泥混凝土浇筑而成，在定位层16上与闸门2对接面上设置若干限位柱5，限位柱5沿垂直于定位层16的方向滑移连接在定位层16中，闸门2上开设若干与限位柱5配合的插孔25。当闸门2与定位层16接触时，限位柱5插接在插孔25中，从而对闸门2进行限位，防止闸门2的位置在水流的作用下偏移。

参考图5，在定位层16内开设滑腔163，在限位柱5远离闸门2的一端沿竖直方向设有滑移连接在滑腔中163的连接板51，所有的限位柱5固定连接在连接板51上，在连接板51的中间位置沿垂直于连接板51的方向设置T形的螺套52，螺套52穿过连接板51并且螺套52的粗端抵接在连接板51上，在螺套52的粗端设置螺栓，通过螺栓使得螺套52固定在连接板51上。在定位层16内嵌设有第二电机54，第二电机54位于连接板51远离限位柱5的一侧设置，第二电机54的输出轴上设置螺杆53，螺杆53螺纹连接在螺套52中。当第二电机54工作时，带动螺杆53转动，使得螺套52在螺杆53上移动。螺套52与连接板51一体，进一步带动连接板51和限位柱5移动，进而实现自动将限位柱5插接在闸门2上，第二电机54通过正反转，实现螺套52、连接板51和限位柱5的往复移动，进一步实现限位柱5能够与闸门2自动脱离。

参考图5，在定位层16上与闸门2对接的面上开设通孔162，通孔162大于螺套52的粗端，便于螺套52将从连接板51上拆卸下来。在定位层16中还竖直开设检修孔161，第二电机54位于检修孔161的底部。当第二电机54损坏时，将螺套52从连接板51上拆除，再将第二电机54从检修孔161中取出即可。在检修孔161的底壁上竖直设置定位柱，定位柱用于插接在第二电机54上，限制第二电机54水平方向的位移。定位层16在建造时，在连接板51外设置盒体，检修孔161通过提前在混凝土层没有凝固前设置方形的挡板，限位柱5穿过盒体并且滑移连接在盒体上，最后将混凝土浇筑在盒体上，这样能够在定位层16内形成特定空腔形状。

上述实施例的实施原理为：通过第一电机14、齿轮13和第一齿条12，使得闸门2能够移动桁架1上的任一位置，便于精确调节下级灌溉渠的水量分配；闸门2调节好位置后，通过限位块3和第二齿条对闸门2进行机械锁紧，确保闸门2调节好位置后，不在移动。当下游不需要水时，单独转动第一分隔板21和第二分隔板22，将上级灌溉渠完全封堵上。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。