一种自动保养的水利闸门启闭装置及启闭方法
阅读说明：本技术 一种自动保养的水利闸门启闭装置及启闭方法 (Automatic maintenance water gate opening and closing device and opening and closing method ) 是由 李博文 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及水利工程技术领域,且公开了一种自动保养的水利闸门启闭装置及启闭方法,其中的一种自动保养的水利闸门启闭装置包括闸座、闸门板和两个清洁辊,所述闸座顶部固定安装有框体,所述闸门板与闸座两侧内壁活动抵接,且闸门板顶部两侧均固定连接有第一螺纹杆的一端和第二螺纹杆的一端,第一螺纹杆和第二螺纹杆外侧均螺纹套接有螺纹套筒。本发明设计合理,通过蜗轮和蜗杆之间的传动和螺纹传动的减速作用和自锁作用使得闸门开启和关闭过程更加平稳并提升了闸门关闭时的稳定性,并通过在闸门进行开启和关闭过程中带动清洁辊高速转动对闸门表面的杂物和青苔进行清理,从而实现对于闸门板的保养。(The invention relates to the technical field of hydraulic engineering and discloses an automatic maintenance water conservancy gate opening and closing device and an opening and closing method. The gate cleaning device is reasonable in design, the opening and closing processes of the gate are more stable and the stability of the gate when the gate is closed is improved through the transmission between the worm wheel and the worm and the speed reducing action and the self-locking action of the thread transmission, and sundries and moss on the surface of the gate are cleaned by driving the cleaning roller to rotate at a high speed in the opening and closing processes of the gate, so that the gate plate is maintained.)
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种自动保养的水利闸门启闭装置及启闭方法。
背景技术
水利闸门通常用于溢流坝、岸边溢洪道、泄水孔和水工隧洞等水工建筑物，具有拦截水流、控制水位、调节流量、控制航运、排放泥沙和漂浮物等功能。随着我国经济的飞速发展，我国建设水利工程的规模越来越大，坝体越来越高。
经检索，申请公布号为CN201621352024.4公开了具有一种水利闸门启闭装置，但是，本发明人在实现该现有技术时发现该现有技术中存在一些问题；1、该装置在闸门启闭过程中平稳性较差，闭合后稳定性较差，实际工作效果不佳；2、该装置在电机出现问题时可能造成闸门迅速下落，对相应底部环境以及装置构件产生较大的破坏和影响，导致一定的安全银黄；3、该装置不具备自动保养的功能，导致闸门上易有青苔生长、并容易沾染水中的杂物，从而影响其闭合效果，因此我们提出了一种自动保养的水利闸门启闭装置及启闭方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的水利闸门启闭装置启闭过程中平稳性较差、闭合后稳定性较差、且不具备自动保养的功能、导致闸门上易有青苔生长、并容易沾染水中的杂物、从而影响其闭合效果的缺点，而提出的一种自动保养的水利闸门启闭装置及启闭方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种自动保养的水利闸门启闭装置，包括闸座、闸门板和两个清洁辊，所述闸座顶部固定安装有框体，所述闸门板与闸座两侧内壁活动抵接，且闸门板顶部两侧均固定连接有第一螺纹杆的一端和第二螺纹杆的一端，第一螺纹杆和第二螺纹杆外侧均螺纹套接有螺纹套筒，所述闸座顶部开设有四个与螺纹套筒适配的安装孔，四个螺纹套筒分别转动安装在对应的安装孔内，四个螺纹套筒外侧均固定套接有蜗轮，所述框体两侧内壁上均固定安装有圆筒，两个圆筒内转动安装有同一个蜗杆，四个蜗轮均与蜗杆相啮合，所述闸座顶部固定安装有电机，电机输出轴上固定安装有驱动齿轮和第一主动带轮，所述蜗杆上固定安装有从动齿轮和第一主动带轮，从动齿轮与驱动齿轮相啮合，所述框体两侧内壁上转动安装有两个横轴，两个横轴上均固定安装有第一从动带轮，位于同一侧的第一主动带轮与第一从动带轮上传动安装有同一个第一皮带，两个横轴一端均延伸至框体外侧并固定安装有第二主动带轮，两个清洁辊分别与闸门板前后两侧活动抵接，清洁辊两侧均固定安装有连接轴的一端，所述闸座前后两侧均固定安装有两个固定板，四个固定板分别转动套接在对应的连接轴外侧，位于一侧的两个连接轴另一端均固定安装有第二从动带轮，位于闸座同一侧的第二主动带轮和第二从动带轮上传动安装有同一个第二皮带。
优选的，所述闸座两侧内壁均固定安装有挡条，四个挡条均与闸门板活动抵接，对闸门板进行导向限位。
优选的，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆的螺纹旋向相反，且螺距相等，驱动齿轮和从动齿轮的齿数相等，保证两个第一螺纹杆和两个第二螺纹杆的同步运动。
优选的，所述螺纹套筒外侧固定套接有第一轴套，第一轴套与框体顶部内壁活动抵接，对螺纹套筒进行竖向方向的限位。
优选的，所述螺纹套筒外侧固定套接有第二轴套，第二轴套与闸座顶部活动抵接，进一步对螺纹套筒进行支撑限位。
优选的，所述框体顶部开设有四个与螺纹套筒适配的圆形孔，四个螺纹套筒分别与对应的圆形孔转动连接，对螺纹套筒进行转动定位，使其转动更加平稳。
优选的，所述框体底部前后两侧均固定安装有底板，底板底部两侧均固定安装有连接板，四个连接板均与闸座固定连接，对框体的底部进行封闭并提升对于框体的安装稳定性。
本发明还提供了一种自动保养的水利闸门启闭方法，包括以下步骤：
S1：开启电机，电机输出轴带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动蜗杆转动，蜗杆带动四个蜗轮转动，四个蜗轮分别带动对应的螺纹套筒转动，四个螺纹套筒分别通过与两个第一螺纹杆和两个第二螺纹杆的螺纹配合并在闸座和挡条的导向作用下带动闸门板向上运动，从而对闸门板进行开启，通过蜗轮和蜗杆之间的传动和螺纹传动的减速作用，使得开启过程更加平稳；
S2：电机输出组和蜗杆转动的过程中带动两个第一主动带轮转动，两个第一主动带轮分别通过带动对应的第一皮带运转带动两个第一从动带轮，两个第一从动带轮分别带动对应的横轴转动，两个横轴分别带动对应的第二主动带轮转动，两个第二主动带轮分别通过带动对应的第二皮带运转带动两个第二从动带轮带轮转动，两个第二从动带轮带动两个连接轴转动，两个连接轴带动两个清洁辊转动，两个清洁辊分别通过与闸门板前后两侧的高速相对运动，对闸门板表面的杂物和青苔进行清理，从而实现对于闸门板的保养；
S3：控制电机输出轴反向转动，带动闸门板向下运动，对闸门板进行关闭，通过蜗轮和蜗杆之间的传动和螺纹传动的自锁性保证闸门板关闭时的稳定性。
与现有技术相比，本发明中提供了一种自动保养的水利闸门启闭装置及启闭方法，具备以下有益效果：
(1)通过蜗轮和蜗杆之间的传动和螺纹传动的减速作用，使得闸门开启和关闭过程更加平稳，确保关闭和开启时的稳定性；
(2)通过在闸门进行开启和关闭过程中带动清洁辊高速转动，通过清洁辊与闸门板的高速相对运动、对闸门板表面的杂物和青苔进行清理，从而实现对于闸门板的保养；
(3)通过蜗轮和蜗杆之间的传动和螺纹传动的自锁性保证闸门板关闭时的稳定性，使得闸门开启和关闭过程中不会出现反向运动的情况，可以确保即使电机出现问题也可以使得闸门停在相应的位置，进一步减少事故造成的损失。
本发明设计合理，通过蜗轮和蜗杆之间的传动和螺纹传动的减速作用和自锁作用使得闸门开启和关闭过程更加平稳并提升了闸门关闭时的稳定性，并通过在闸门进行开启和关闭过程中带动清洁辊高速转动对闸门表面的杂物和青苔进行清理，从而实现对于闸门板的保养。
附图说明
图1为本发明提出的一种自动保养的水利闸门启闭装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种自动保养的水利闸门启闭装置的A-A截面的结构示意图；
图3为本发明提出的一种自动保养的水利闸门启闭装置的剖视图；
图4为本发明提出的一种自动保养的水利闸门启闭装置的B部分的结构示意图；
图5为本发明提出的一种自动保养的水利闸门启闭装置的C-C截面的结构示意图。
图中：1、闸座；2、闸门板；3、清洁辊；4、第一螺纹杆；5、第二螺纹杆；6、螺纹套筒；7、框体；8、蜗杆；9、电机；10、驱动齿轮；11、第一主动带轮；12、第二从动带轮；13、横轴；14、固定板；15、连接轴；16、第一轴套；17、第二轴套；18、底板；19、挡条；20、圆形孔；21、第一从动带轮；22、第二主动带轮；23、圆筒；24、从动齿轮；25、安装孔；26、连接板；27、蜗轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-5，一种自动保养的水利闸门启闭装置，包括闸座1、闸门板2和两个清洁辊3，闸座1顶部固定安装有框体7，闸门板2与闸座1两侧内壁活动抵接，且闸门板2顶部两侧均固定连接有第一螺纹杆4的一端和第二螺纹杆5的一端，第一螺纹杆4和第二螺纹杆5外侧均螺纹套接有螺纹套筒6，闸座1顶部开设有四个与螺纹套筒6适配的安装孔25，四个螺纹套筒6分别转动安装在对应的安装孔25内，四个螺纹套筒6外侧均固定套接有蜗轮27，框体7两侧内壁上均固定安装有圆筒23，两个圆筒23内转动安装有同一个蜗杆8，四个蜗轮27均与蜗杆8相啮合，闸座1顶部固定安装有电机9，电机9输出轴上固定安装有驱动齿轮10和第一主动带轮11，蜗杆8上固定安装有从动齿轮24和第一主动带轮11，从动齿轮24与驱动齿轮10相啮合，框体7两侧内壁上转动安装有两个横轴13，两个横轴13上均固定安装有第一从动带轮21，位于同一侧的第一主动带轮11与第一从动带轮21上传动安装有同一个第一皮带，两个横轴13一端均延伸至框体7外侧并固定安装有第二主动带轮22，两个清洁辊3分别与闸门板2前后两侧活动抵接，清洁辊3两侧均固定安装有连接轴15的一端，闸座1前后两侧均固定安装有两个固定板14，四个固定板14分别转动套接在对应的连接轴15外侧，位于一侧的两个连接轴15另一端均固定安装有第二从动带轮12，位于闸座1同一侧的第二主动带轮22和第二从动带轮12上传动安装有同一个第二皮带。
本实施例中，闸座1两侧内壁均固定安装有挡条19，四个挡条19均与闸门板2活动抵接，对闸门板2进行导向限位，第一螺纹杆4与第二螺纹杆5的螺纹旋向相反，且螺距相等，驱动齿轮10和从动齿轮24的齿数相等，保证两个第一螺纹杆4和两个第二螺纹杆5的同步运动。
本实施例中，螺纹套筒6外侧固定套接有第一轴套16，第一轴套16与框体7顶部内壁活动抵接，对螺纹套筒6进行竖向方向的限位，螺纹套筒6外侧固定套接有第二轴套17，第二轴套17与闸座1顶部活动抵接，进一步对螺纹套筒6进行支撑限位。
本实施例中，框体7顶部开设有四个与螺纹套筒6适配的圆形孔20，四个螺纹套筒6分别与对应的圆形孔20转动连接，对螺纹套筒6进行转动定位，使其转动更加平稳。
本实施例中，框体7底部前后两侧均固定安装有底板18，底板18底部两侧均固定安装有连接板26，四个连接板26均与闸座1固定连接，对框体7的底部进行封闭并提升对于框体7的安装稳定性。
本实施例还提供了一种自动保养的水利闸门启闭方法，包括以下步骤：
S1：开启电机9，电机9输出轴带动驱动齿轮10转动，驱动齿轮10带动从动齿轮24转动，从动齿轮24带动蜗杆8转动，蜗杆8带动四个蜗轮27转动，四个蜗轮27分别带动对应的螺纹套筒6转动，四个螺纹套筒6分别通过与两个第一螺纹杆4和两个第二螺纹杆5的螺纹配合并在闸座1和挡条19的导向作用下带动闸门板2向上运动，从而对闸门板2进行开启，通过蜗轮27和蜗杆8之间的传动和螺纹传动的减速作用，使得开启过程更加平稳；
S2：电机9输出组和蜗杆8转动的过程中带动两个第一主动带轮11转动，两个第一主动带轮11分别通过带动对应的第一皮带运转带动两个第一从动带轮21，两个第一从动带轮21分别带动对应的横轴13转动，两个横轴13分别带动对应的第二主动带轮22转动，两个第二主动带轮22分别通过带动对应的第二皮带运转带动两个第二从动带轮12带轮转动，两个第二从动带轮12带动两个连接轴15转动，两个连接轴15带动两个清洁辊3转动，两个清洁辊3分别通过与闸门板2前后两侧的高速相对运动，对闸门板2表面的杂物和青苔进行清理，从而实现对于闸门板2的保养；
S3：控制电机9输出轴反向转动，带动闸门板2向下运动，对闸门板2进行关闭，通过蜗轮27和蜗杆8之间的传动和螺纹传动的自锁性保证闸门板2关闭时的稳定性。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
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