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原文传递一种与鱼道相结合的多功能船闸及其运行方法

专利名称：	一种与鱼道相结合的多功能船闸及其运行方法
摘要：	本发明提供了一种与鱼道相结合的多功能船闸及其运行方法，属于水利工程设备与机械技术领域。该多功能船闸包括上闸首、下闸首以及闸室段，其中上下闸首处各设有旋转闸门，旋转闸门部分包括弧形闸门、门叶、连接门叶的主轴、圆形盖板、支撑圆盘以及可调节闸门升降的承力伸缩杆，承力伸缩杆由液压驱动。门叶上设有开度可调节的叶栅，以调节水流流速，实现诱鱼效果。承力伸缩杆上端设有齿轮安装构件，可调节控制旋转闸门的旋转、升降。船闸闸首部位有升降槽，在有通航、行洪排涝等需求时由液压驱动伸缩杆控制旋转闸门部分沉降于升降槽内。本发明实现了鱼道与船闸合二为一，节约了成本；可实现诱鱼、旋转驱鱼、通航、挡水、行洪排涝等多重功能。
专利类型：	发明专利
申请人：	扬州大学
发明人：	徐波;王抱清;吕和品;陆伟刚;夏辉;李占超;徐磊;周秉南;江飞龙;贾怀军
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010024741.9
公开号：	CN111074872A
代理机构：	扬州苏中专利事务所(普通合伙)
代理人：	许必元
分类号：	E02C1/00;E02B8/08;A01K79/02;G05B19/05;E;A;G;E02;A01;G05;E02C;E02B;A01K;G05B;E02C1;E02B8;A01K79;G05B19;E02C1/00;E02B8/08;A01K79/02;G05B19/05
申请人地址：	225009 江苏省扬州市大学南路88号
主权项：	1.一种与鱼道相结合的多功能船闸，包括上闸首（1）、闸室段（3）、下闸首（2），其特征在于，所述上、下闸首内均设有一组旋转闸门，所述旋转闸门通过承力伸缩杆（13）可在上、下闸首内升降；通过承力伸缩杆，使旋转闸门在对应闸首内上升，通过旋转闸门的旋转，使对应闸首处实现过鱼或挡水；通过承力伸缩杆，使旋转闸门在对应闸首处下降至闸室底板（4）的底部，以实现通航。 2.根据权利要求1所述的一种与鱼道相结合的多功能船闸，其特征在于，所述上、下闸首内的闸室底板底部设有升降槽（5），槽体形状整体呈圆柱体形；每组旋转闸门包括支撑圆盘（12）以及安装于支撑圆盘上的四片门叶（9）、主轴（10）、两片弧形闸门（8）；所述主轴固定连接于支撑圆盘中心，四片门叶以主轴为中心，垂直交叉布置，构成十字型；两片弧形闸门的两端分别与相邻两片门叶的外侧边密封固定连接，且两片弧形闸门相对分布。 3.根据权利要求2所述的一种与鱼道相结合的多功能船闸，其特征在于，每片门叶上均设有若干叶栅（9.1），每个叶栅与对应门叶转动连接；所述主轴上设有电动螺旋杆（9.4），所述电动螺旋杆安装于主轴中部；每个门叶配备一根绳索（9.3），每根绳索依次将同一门叶上的叶栅相连，其端部缠绕于电动螺旋杆；通过控制电动螺旋杆的旋转，控制绳索松紧程度，绳索拉紧，使叶栅开度变小，绳索放松，叶栅在水流冲击下开度变大。 4.根据权利要求2或3所述的一种与鱼道相结合的多功能船闸，其特征在于，所述弧形闸门与门叶的上端安装有圆形盖板（11），所述圆形盖板边缘布置有环形塑性止水（11.1），所述升降槽槽口内侧布置有三角形弹性橡皮（5.1）；旋转闸门下降至升降槽内，圆形盖板处的环形塑性止水与升降槽槽口顶部边缘密封配合；旋转闸门上升在闸室底板以上时，三角形弹性橡皮顶端抵在支承圆盘底部，隔档水流中杂物进入升降槽。 5.根据权利要求1所述的一种与鱼道相结合的多功能船闸，其特征在于，所述上、下闸首处，其两侧岸墙对称布置，分别呈圆弧形。 6.根据权利要求3所述的一种与鱼道相结合的多功能船闸，其特征在于，所述承力伸缩杆为液压伸缩杆，其包括安装于升降槽底部的伸缩杆基座（13.1）、可伸缩段（13.3）、以及可伸缩段顶部中心的齿轮安装部件（13.5），所述齿轮安装部件为轴承状结构；所述支承圆盘底部中心设有齿轮槽（14.1），所述齿轮槽内设有齿轮（14）；所述齿轮底部设有螺纹柱（14.2），该螺纹柱与齿轮安装部件的内圈螺纹连接，且齿轮安装部件的内圈由电控转动装置控制其旋转，从而驱动旋转闸门旋转至所需角度。 7.根据权利要求6所述的一种与鱼道相结合的多功能船闸，其特征在于，所述可伸缩段上端设有液压承力滚珠（13.4），以与支撑圆盘底部支承接触。 8.根据权利要求6所述的一种与鱼道相结合的多功能船闸，其特征在于，所述上、下闸首的两侧以及闸室段中部均布置有水下监控设备（16）。 9.根据权利要求8所述的一种与鱼道相结合的多功能船闸，其特征在于，该多功能船闸配有PLC控制器、计算机，所述水下监控设备与计算机信号连接，所述计算机通过PLC控制器控制电控转动装置、承力伸缩杆、电动螺旋杆。 10.一种与鱼道相结合的多功能船闸的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：（一）、过鱼工况；当洄游鱼类通过该船闸时，通过PLC控制器控制承力伸缩杆上升，即旋转闸门在对应闸首内上升，使该多功能船闸兼做鱼道；步骤一：（1）当上下游水位差较大时：布置在下闸首下游侧的水下监控设备发现洄游鱼类的活动信息，通过PLC控制器启动上闸首与下闸首处的电动螺旋杆，调节减小叶栅开度，进而减小水流流速，使流速控制在洄游鱼类适应范围，将洄游鱼类聚集到下闸首下游侧；（2）当上下游水位相差不大时：布置在下闸首下游侧的水下监控设备发现洄游鱼类的活动信息，通过PLC控制器启动上闸首与下闸首处的电动螺旋杆，调节增大叶栅开度，进而控制水流流速，使流速控制在洄游鱼类适应范围，将洄游鱼类聚集到下闸首下游侧；步骤二：当洄游鱼类聚集到下闸首下游侧时，驱动齿轮转动带动下闸首处的旋转闸门旋转，洄游鱼类在旋转闸门旋转作用下，跟随旋转闸门旋转游向闸室段；步骤三：当洄游鱼类游至闸室段时，布置在闸室段的水下监控设备发现洄游鱼类的活动信息，并启动上闸首处电动螺旋杆，调节叶栅开度，使流速控制在洄游鱼类适应范围，将活动在闸室段内的洄游鱼类聚集到船闸上闸首下游侧；步骤四：当洄游鱼类聚集到上闸首下游侧时，驱动齿轮转动带动上闸首处的旋转闸门旋转，洄游鱼类溯游而上，随旋转闸门游到拦河建筑物上游，过鱼过程完成；（二）、通航工况：步骤一：当通航船只到达船闸下闸首下游侧时，驱动上闸首处齿轮转动，从而转动该处的旋转闸门，使两扇弧形闸门正对水流，处于挡水状态；同时驱动下闸首处齿轮，将该处旋转闸门旋转至可过流状态，此时闸室段内水位下降；步骤二：当水位稳定后，驱动承力伸缩杆沉降下闸首处的旋转闸门至升降槽内，随后船只驶入闸室段；步骤三：当船只驶入闸室段时，启动下闸首处承力伸缩杆，驱动下闸首处的旋转闸门上升，并驱动下闸首处的齿轮转动，使下闸首处的两扇弧形闸门处于挡水状态；同时驱动上闸首处齿轮，将上闸首处旋转闸门旋转至可过流状态，此时闸室段内水位上升；步骤四：当闸室段内水位与上游齐平时，启动上闸首处承力伸缩杆，将上闸首处的旋转闸门沉降至升降槽内，随后船只驶出闸室段；步骤五：当通航船只驶出闸首时，启动上闸首处承力伸缩杆，驱动上闸首处旋转闸门上升，并驱动上闸首处齿轮转动，从而使上闸首处两扇弧形闸门处于挡水状态，以便后续船只通航；船只从上游到下游的通航过程与上述过程相反；（三）、挡水工况：当拦河建筑物有拦蓄河水需求时：上、下闸首处的旋转闸门位于升降槽以上并驱动齿轮旋转，从而带动上、下闸首处的旋转闸门旋转，使弧形闸门处于挡水状态，起到挡水作用；（四）、行洪排涝工况：当洪涝汛期，天然河道有泄洪排涝需求时：驱动上、下闸首处的承力伸缩杆，使对应旋转闸门下沉于升降槽中，使船闸整体形成一个通道，短暂起到行洪排涝功能，此时旋转闸门上端的圆形盖板边缘卡在升降槽上端的闸室底板处，圆形盖板边缘的环形塑性止水堵塞两结构间缝隙，封闭升降槽内部空间，避免了水流通过带来的杂物沉积；（五）、检修工况：当船闸结构有检修需求时：关闭上、下闸首外侧的检修闸门并排空船闸闸室内的水，以便检修。
所属类别：	发明专利