一种自动升降式水利闸门结构的制作方法

1.本实用新型涉及水利技术领域，尤其涉及一种自动升降式水利闸门结构。


背景技术：

2.水利闸门是修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的水工建筑物，关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，开启闸门可以宣泄洪水、涝水或废水，也可以对下游河道或渠道供水，水闸在水利工程中的应用十分广泛，多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。
3.在水利领域中，往往采用螺杆升降来实现对于闸门的升降，如申请号cn202121478502.7的中国实用新型专利公开了一种水利闸门升降装置，其包括框架，框架内部开设有闸门槽，框架内部相对于闸门槽外侧的位置开设有滚轮槽，框架内壁顶面开设有容纳槽，框架内设有闸门，闸门左右两壁均呈上下对称结构转动连接有两个滚轮，闸门顶面固设有加固板，加固板顶面中部转动连接有螺杆，螺杆外部套设有伸缩护套a，螺杆上端穿过容纳槽内部延伸至框架顶面并设有螺杆启闭机，螺杆启闭机顶面固设有伸缩护套b，框架左侧设有水位杆；上述装置在框架左侧设有水位杆，且水位杆外套套设有浮囊，通过浮囊漂浮高度进而观察水位高度，使得闸门升降工作更加直观便捷。
4.但是上述闸门结构在实际应用过程中，还存在如下问题：1、仅仅采用一根螺杆来控制闸门的升降，对于螺杆以及螺杆所在框架的受力要求很大，加上水流的冲击，使闸门升降不稳定，这对于螺杆有一定的损害；2、采用手动方式控制闸门的升降，升降速率有待提高，而且智能化程度不高，当遇到水流较大情况时，还是通过人工去开启闸门的方式，操作人员的人身安全还存在一定的隐患。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种自动升降式水利闸门结构，其能够使闸门升降更稳定以及顺畅，且能代替人工自动控制闸门的升降，便捷性和操作安全性得到提高。
6.一种自动升降式水利闸门结构，包括框架、主梁和闸门主体，所述框架固定在所述主梁的下端，所述闸门主体能上下移动设置在所述框架内，还包括水位监测模块、控制模块、通信模块和两根竖向分布的丝杆，每根所述丝杆的上端可转动连接在所述主梁上，每根所述丝杆的下端通过连接组件与所述闸门主体相连接，所述主梁上设置有用于驱动两根所述丝杆同时转动的驱动机构，所述水位监测模块与所述控制模块电连接，且用于实时监测水位情况，并将检测结果反馈给所述控制模块，所述通信模块设置在所述主梁上，且用于与远程后台实时通信，所述通信模块与所述控制模块电连接，所述控制模块还用于控制所述驱动机构的工作。
7.所述驱动机构包括动力单元、转轴、两个第一锥齿轮和两个第一锥齿盘，所述转轴水平可转动连接在所述主梁上，所述动力单元固定在所述主梁上，且用于驱动所述转轴转
动，两个所述第一锥齿轮分别同轴固定在所述转轴的左右两端，每个所述第一锥齿盘分别水平可转动连接在所述主梁上，且与对应所述第一锥齿轮啮合，每根所述丝杆的上端穿过所述第一锥齿盘，且与所述第一锥齿盘螺纹配合。
8.所述动力单元包括动力电机、第二锥齿轮和第二锥齿盘，所述动力电机固定在所述主梁上，所述第二锥齿轮同轴固定在所述动力电机的输出轴上，所述第二锥齿盘同轴固定在所述转轴上，且与所述第二锥齿轮啮合。
9.每个所述连接组件包括连接座、插销和两个螺母，每根所述丝杆的下部设置有通孔，所述连接座固定在所述闸门主体的上端，所述插销安装在所述连接座上，且穿设在所述通孔处，两根所述螺母分别螺接在所述插销的两端。
10.所述框架的左右两侧分别设置有滑槽，所述闸门主体的左右两侧分别滑动设于对应所述滑槽内，且所述闸门主体的左右两侧分别设置有用于与所述滑槽接触的滚轮组件。
11.所述滚轮组件包括安装板、两块肋板和多个滚轮本体，所述闸门主体的左右两侧分别设置有竖向分布的安装槽，所述安装板固定在所述安装槽内，两块所述肋板分别固定在所述安装板上，多个所述滚轮本体分别上下间隔连接在两块所述肋板之间。
12.所述闸门主体的前后两侧分别固定有加强筋。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.1、采用水位监测模块来实时检测水位，水位监测模块将检测结果反馈给控制模块，控制模块再通过通信模块发送给远程后台，远程后台根据水位实际情况来远程操控闸门的开启，当水位较高时，发送开启指令，并通过通信模块给控制模块，控制模块收到该指令后，控制驱动机构来开启闸门主体，从而极大方便了维护人员；
15.2、通过两根丝杆来控制闸门主体的升降，使闸门主体升降更为稳定，且减少了每根丝杆的磨损，利于长时间使用。
附图说明
16.图1为本实用新型的立体结构示意图；
17.图2为本实用新型中驱动机构的立体结构示意图；
18.图3为本实用新型中闸门主体的立体结构示意图；
19.图4为本实用新型中滚轮组件的立体结构示意图；
20.图5为本实用新型的系统框图。
具体实施方式
21.以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
22.实施例一：如图所示，一种自动升降式水利闸门结构，包括框架1、主梁2和闸门主体3，框架1固定在主梁2的下端，闸门主体3能上下移动设置在框架1内，还包括水位监测模块41、控制模块42、通信模块43和两根竖向分布的丝杆5，每根丝杆5的上端可转动连接在主梁2上，每根丝杆5的下端通过连接组件6与闸门主体3相连接，主梁2上设置有用于驱动两根丝杆5同时转动的驱动机构7，水位监测模块41与控制模块42电连接，且用于实时监测水位情况，并将检测结果反馈给控制模块42，通信模块43设置在主梁2上，且用于与远程后台44
实时通信，通信模块43与控制模块42电连接，控制模块42还用于控制驱动机构7的工作。
23.在上述结构中，采用水位监测模块41来实时检测水位，水位监测模块41将检测结果反馈给控制模块42，控制模块42再通过通信模块43发送给远程后台，远程后台根据水位实际情况来远程操控闸门的开启，当水位较高时，发送开启指令，并通过通信模块43给控制模块42，控制模块42收到该指令后，控制驱动机构7来开启闸门主体3，从而极大方便了维护人员；
24.而通过两根丝杆5来控制闸门主体3的升降，使闸门主体3升降更为稳定，且减少了每根丝杆5的磨损，利于长时间使用。
25.本装置设于专门的维护机房内，水位监测模块41采用超声波水位计，其型号可为xtc-01，控制模块42则采用型号为stm32f103c的单片机，通信模块为5g通信模块43。
26.实施例二：如图所示，与实施例一不同的是，驱动机构7包括动力单元71、转轴72、两个第一锥齿轮73和两个第一锥齿盘74，转轴72水平可转动连接在主梁2上，动力单元71固定在主梁2上，且用于驱动转轴72转动，两个第一锥齿轮73分别同轴固定在转轴72的左右两端，每个第一锥齿盘74分别水平可转动连接在主梁2上，且与对应第一锥齿轮73啮合，每根丝杆5的上端穿过第一锥齿盘74，且与第一锥齿盘74螺纹配合。
27.在上述结构中，当动力单元71驱动杆转轴72转动时，固定在转轴72两端的第一锥齿轮73开始转动，第一锥齿轮73的转动会带动与其啮合的第一锥齿盘74转动，由于丝杆5与第一锥齿盘74螺纹配合，因此在第一锥齿轮73转动的过程中，会带动闸门主体3做升降运动，以此开启或关闭闸门。
28.动力单元71包括动力电机75、第二锥齿轮76和第二锥齿盘77，动力电机75固定在主梁2上，第二锥齿轮76同轴固定在动力电机75的输出轴上，第二锥齿盘77同轴固定在转轴72上，且与第二锥齿轮76啮合。
29.在上述结构中，动力单元71包括动力电机75、第二锥齿轮76和第二锥齿盘77，当动力电机75工作时，带动第二锥齿轮76转动，由于第二锥齿盘77同轴固定在转轴72上，因此在第二锥齿轮76转动的同时会通过第二锥齿盘77来带动整个转轴72转动，采用了一个动力电机75便能驱动两个丝杆5进行同步运动，操作便捷，且易于控制。
30.每个连接组件包括连接座61、插销62和两个螺母63，每根丝杆5的下部设置有通孔，连接座61固定在闸门主体3的上端，插销62安装在连接座61上，且穿设在通孔处，两个螺母63分别螺接在插销62的两端。
31.在上述结构中，两个螺母63螺母63螺接在插销62的两端，从而能保证插销62与丝杆5的可靠配合，在闸门主体3升降的过程中，丝杆5和闸门主体3之间具有一定的活动空间，从而能保证闸门主体3的顺利升降，当需要对丝杆5或闸门主体3进行维护时，只需要拆卸其中一个螺母63，将插销62从丝杆5上分离即可。
32.实施例三：如图所示，与实施例二不同的是，框架1的左右两侧分别设置有滑槽11，闸门主体3的左右两侧分别滑动设于对应滑槽11内，且闸门主体3的左右两侧分别设置有用于与滑槽11接触的滚轮组件8。
33.在上述结构中，滑槽11的设置对于闸门主体3的移动起到导向和限位作用，滚轮组件8的设置则能够减少闸门主体3胡框架1之间的摩擦，改善闸门主体3升降顺畅度。
34.滚轮组件8包括安装板81、两块肋板82和多个滚轮本体83，闸门主体3的左右两侧
分别设置有竖向分布的安装槽32，安装板81固定在安装槽32内，两块肋板82分别固定在安装板81上，多个滚轮本体83分别上下间隔连接在两块肋板82之间。
35.在上述结构中，滚轮组件8是以可拆卸方式固定在闸门主体3上，具体而言，是通过加固螺栓将安装板81固定在安装槽内，组合安装方便快速，多个滚轮本体83分别上下间隔连接在两块肋板82之间，由此改善闸门主体3升降的顺畅度，当需要更换滚轮本体83时，直接拆卸下安装板81后，解除了对多个滚动本体的限定，之后抽出滚轴更换滚轮本体83即可，操作较为方便。
36.闸门主体3的前后两侧分别固定有加强筋31。由此保证闸门主体3的整体强度。
37.值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。

技术特征：
1.一种自动升降式水利闸门结构，包括框架、主梁和闸门主体，所述框架固定在所述主梁的下端，所述闸门主体能上下移动设置在所述框架内，其特征在于：还包括水位监测模块、控制模块、通信模块和两根竖向分布的丝杆，每根所述丝杆的上端可转动连接在所述主梁上，每根所述丝杆的下端通过连接组件与所述闸门主体相连接，所述主梁上设置有用于驱动两根所述丝杆同时转动的驱动机构，所述水位监测模块与所述控制模块电连接，且用于实时监测水位情况，并将检测结果反馈给所述控制模块，所述通信模块设置在所述主梁上，且用于与远程后台实时通信，所述通信模块与所述控制模块电连接，所述控制模块还用于控制所述驱动机构的工作。2.根据权利要求1所述的一种自动升降式水利闸门结构，其特征在于：所述驱动机构包括动力单元、转轴、两个第一锥齿轮和两个第一锥齿盘，所述转轴水平可转动连接在所述主梁上，所述动力单元固定在所述主梁上，且用于驱动所述转轴转动，两个所述第一锥齿轮分别同轴固定在所述转轴的左右两端，每个所述第一锥齿盘分别水平可转动连接在所述主梁上，且与对应所述第一锥齿轮啮合，每根所述丝杆的上端穿过所述第一锥齿盘，且与所述第一锥齿盘螺纹配合。3.根据权利要求2所述的一种自动升降式水利闸门结构，其特征在于：所述动力单元包括动力电机、第二锥齿轮和第二锥齿盘，所述动力电机固定在所述主梁上，所述第二锥齿轮同轴固定在所述动力电机的输出轴上，所述第二锥齿盘同轴固定在所述转轴上，且与所述第二锥齿轮啮合。4.根据权利要求1所述的一种自动升降式水利闸门结构，其特征在于：每个所述连接组件包括连接座、插销和两个螺母，每根所述丝杆的下部设置有通孔，所述连接座固定在所述闸门主体的上端，所述插销安装在所述连接座上，且穿设在所述通孔处，两根所述螺母分别螺接在所述插销的两端。5.根据权利要求1所述的一种自动升降式水利闸门结构，其特征在于：所述框架的左右两侧分别设置有滑槽，所述闸门主体的左右两侧分别滑动设于对应所述滑槽内，且所述闸门主体的左右两侧分别设置有用于与所述滑槽接触的滚轮组件。6.根据权利要求5所述的一种自动升降式水利闸门结构，其特征在于：所述滚轮组件包括安装板、两块肋板和多个滚轮本体，所述闸门主体的左右两侧分别设置有竖向分布的安装槽，所述安装板固定在所述安装槽内，两块所述肋板分别固定在所述安装板上，多个所述滚轮本体分别上下间隔连接在两块所述肋板之间。7.根据权利要求5所述的一种自动升降式水利闸门结构，其特征在于：所述闸门主体的前后两侧分别固定有加强筋。

技术总结
本实用新型公开了一种自动升降式水利闸门结构，包括框架、主梁和闸门主体，框架固定在主梁的下端，闸门主体能上下移动设置在框架内，还包括水位监测模块、控制模块、通信模块和两根竖向分布的丝杆，每根丝杆的上端可转动连接在主梁上，每根丝杆的下端通过连接组件与闸门主体相连接，主梁上设置有用于驱动两根丝杆同时转动的驱动机构，水位监测模块与控制模块电连接，且用于实时监测水位情况，并将检测结果反馈给控制模块，通信模块设置在主梁上，且用于与远程后台实时通信，通信模块与控制模块电连接，控制模块还用于控制驱动机构的工作；优点是其能够使闸门升降更稳定以及顺畅，且能代替人工自动控制闸门的升降，便捷性和操作安全性得到提高。全性得到提高。全性得到提高。


技术研发人员：徐赟懿 华永康 范鸿瑞 程佳吏
受保护的技术使用者：宁波三友环保工程有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/9/19