一种闸门的结构及其改造方法与流程

本申请涉及水利工程的领域，尤其是涉及一种闸门的结构及其改造方法。

背景技术：

锁锭装置是支承闸广并使闸门固定在全开或某一开度位置的一种装置，它常与自动抓梁或吊杆配合使用，使移动式启闭机达到操作多扇闸门的目的。当为卷扬式启闭机时采用锁锭装置，可使钢丝绳和机体卸去荷载；而在油压式启闭机长期悬挂闸门时采用锁锭装置，不仅可使油压系统卸去荷载，还可以避免出现油缸长期负荷产生漏油而导致闸门下落的现象。

在目前较多的旧闸工程里，受限于旧闸建设年代的条件，闸门没有设置锁锭装置。在目前的旧闸改造工程中，一般需要增加闸门锁锭装置以方便闸门进行启闭操作，但受原闸门槽及闸门尺寸所限，往往需要重新订造新的闸门才能满足锁锭装置与闸门卡座的尺寸要求。

基于此，需要设计提供一种闸门的结构以及改造方法。

技术实现要素：

为了有助于改善旧闸门不利于安装锁锭装置的问题，本申请提供一种闸门的结构及其改造方法。

本申请提供的一种闸门的结构及其改造方法采用如下的技术方案：

一种闸门的结构，包括闸门本体和原闸墩，所述闸门本体的两侧边梁处开设有闸门槽，所述闸门槽内设置有卡座，所述原闸墩的顶部固定连接有新浇砼，所述新浇砼靠近闸门本体的一侧与原闸墩靠近闸门本体的一侧共面，所述新浇砼的顶部设置有用于与卡座卡接进而对闸门本体进行锁定的锁锭装置。

通过采用上述技术方案，在原有闸门本体的边梁处挖闸门槽，再在闸门槽处安装卡座，利用设置在新浇砼顶部的锁锭装置对闸门本体进行锁定，使闸门本体可以停留在某一开度位置，以便于闸门本体的启闭操作。该方案可以在旧闸闸门上进行改造，无需重新订造新的闸门，改造过程简单快捷，并且改造成本低，工期短，有利于锁锭装置在旧闸门上的安装，满足锁锭装置在旧闸门上的使用要求。

可选的，所述卡座包括补强板、加强板、底板以及卡板，所述补强板固定在闸门本体面向原闸墩的一侧，所述加强板位于闸门槽内并固定在闸门槽的夹角处，所述加强板背离闸门本体的一侧与补强板相抵接，所述底板位于闸门槽内并固定在补强板面向原闸墩的一侧，所述底板的顶部与加强板背离闸门本体的一侧相抵接，所述卡板固定在补强板面向原闸墩的一侧，所述卡板的底面与底板的顶面共面设置，所述卡板、补强板、加强板以及底板在连接处形成卡角。

通过采用上述技术方案，补强板和加强板可以增加闸门本体边梁处的强度，使其满足强度要求和使用要求，底板和卡板在闸门槽的边角处形成卡角，使锁锭装置可以卡接在卡角处，实现对闸门本体的锁定。该改造方案不影响闸门的原有强度，可以有效保证闸门的稳定性，通过在闸门本体边梁处开设闸门槽安装卡座，代替了一般的外凸卡座，能够根据现场情况进行灵活设计，使闸门本体满足相应的开度要求，为锁锭装置的安装提供了极大的便利性。

可选的，所述锁锭装置包括支撑座、转轴以及支撑爪，所述支撑座固定在新浇砼的顶面，所述转轴安装在支撑座上并与支撑座转动连接，所述支撑爪设置为两块对称固定在转轴上，所述支撑爪在自由状态下自然下垂。

通过采用上述技术方案，新浇砼两侧的支撑爪抵接在闸门本体两侧的卡角处，实现对闸门本体的锁锭，当需要解除锁锭时，提升闸门本体，使支撑爪的端部滑落到闸门槽内，即可实现闸门本体的降落。该锁锭装置不采用电动或液动实现锁定，利用支撑爪实现闸门本体的机械自锁，锁定牢固可靠，有效保证了闸门本体在某一开度位置的锁定，并且可以有效节省资源的利用。

可选的，所述支撑爪远离转轴的一端设置有平面和抵接面，所述平面可以与卡板的底面相抵接，所述抵接面可以与底板面向原闸墩的一侧相抵接。

通过采用上述技术方案，闸门本体在自重作用下抵压在支撑爪的平面上，平面的设置可以有效提高支撑爪对闸门本体支撑的稳定性，确保闸门本体在开度位置的稳固，同时抵接面与底板的抵接保证了支撑爪可以卡接在卡角处，确保支撑爪起到支撑作用。

可选的，所述支撑爪远离转轴的一端与转轴中心线的间距大于底板面向原闸墩的一侧与转轴中心线的垂直距离。

通过采用上述技术方案，这样的设置确保了当需要锁锭闸门本体时，支撑爪可以有效卡接在卡角处，对闸门本体进行锁锭。

可选的，所述支撑爪远离转轴的一端与转轴中心线的间距小于位于闸门槽内的补强板与转轴中心线的垂直距离。

通过采用上述技术方案，这样的设置确保了当闸门本体提升时，支撑爪在自然状态下落入闸门槽内，即可完成闸门本体锁锭的解除。

可选的，所述支撑座与新浇砼之间设置有固定件，所述支撑座通过固定件与新浇砼固定连接。

通过采用上述技术方案，支撑座采用固定件安装在新浇砼上，有利于调节支撑座的位置，确保支撑爪与卡座的有效卡接。同时当需要调节闸门的开度位置时，可方便更换支撑爪，并且需要更换相应的底板尺寸。

可选的，所述新浇砼的顶面设置有斜面，所述斜面倾斜朝向闸门本体，所述支撑座垂直固定在斜面上。

通过采用上述技术方案，这样的设置可以减少转轴与闸门本体之间的间距，减少支撑爪安装尺寸的同时最大化增大闸门本体的开度，进而有利于锁锭装置的安装和闸门本体的改造。

可选的，所述转轴与支撑座之间设置有自润滑轴套，所述自润滑轴套与支撑座固定连接，所述自润滑轴套与转轴转动连接。

通过采用上述技术方案，自润滑轴套可以有效减少转轴在转动过程中受到的摩擦力，同时能将应力分布在较宽的接触面上，提高转轴的承载能力，并且不使用润滑油或者少使用润滑油，可在使用时不保养或少保养，减少工作人员对锁锭装置的维护频次。

一种应用上述的一种闸门的结构的改造方法，包括以下步骤：

步骤一：对闸门本体的两侧边梁进行切割开孔，根据新增锁锭装置和闸门本体的尺寸关系选定补强板、加强板、底板以及卡板等，并将其焊接在闸门槽处形成卡座；

步骤二：在原闸墩的顶面浇筑新浇砼，测量尺寸，在新浇砼的斜面的预定位置处埋设固定件；

步骤三：通过固定件将锁锭装置安装在新浇砼的斜面上，确保支撑爪可以卡接在卡角处，完成改造过程。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.该方案可以在旧闸闸门上进行改造，无需重新订造新的闸门，改造过程简单快捷，并且改造成本低，工期短，有利于锁锭装置在旧闸门上的安装，满足锁锭装置在旧闸门上的使用要求；

2.补强板和加强板可以增加闸门本体边梁处的强度，使其满足强度要求和使用要求，底板和卡板在闸门槽的边角处形成卡角，使锁锭装置可以卡接在卡角处，实现对闸门本体的锁定。该改造方案不影响闸门的原有强度，可以保证闸门的稳定性，通过在闸门本体边梁处开设闸门槽安装卡座，代替了一般的外凸卡座，能够根据现场情况进行灵活设计，使闸门本体满足相应的开度要求，为锁锭装置的安装提供了极大的便利性；

3.该锁锭装置不采用电动或液动实现锁定，利用支撑爪实现闸门本体的机械自锁，锁定牢固可靠，有效保证了闸门本体在某一开度位置的锁定，并且可以有效节省资源的利用。

附图说明

图1是本申请实施例闸门本体的一侧边梁处于锁锭状态时的剖面示意图。

图2本申请实施例闸门本体未与支撑爪抵接时的剖面示意图。

图3本申请实施例闸门本体向上提升时支撑爪与补强板抵接时的剖面示意图。

图4是本申请实施例闸门本体向上提升时支撑爪与底板抵接时的剖面示意图。

图5是本申请实施例闸门本体下放时支撑爪位于闸门槽时的剖面示意图。

附图标记说明：11、闸门本体；12、原闸墩；2、闸门槽；31、补强板；32、加强板；321、加强筋；322、角钢；33、底板；34、卡板；35、卡角；4、新浇砼；41、斜面；51、支撑座；52、转轴；53、支撑爪；531、平面；532、抵接面；54、自润滑轴套；6、固定件；61、预埋螺栓；62、预埋钢板。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种闸门的结构。参照图1，包括闸门本体11和原闸墩12，闸门本体11的两侧边梁处开设有闸门槽2，闸门槽2内设置有卡座，在原闸墩12的顶部浇筑有新浇砼4，新浇砼4面向闸门本体11的一侧与原闸墩12面向闸门本体11的一侧共面，新浇砼4的顶部设置有用于与卡座卡接从而对闸门本体11进行锁定的锁锭装置。

其中，卡座包括补强板31、加强板32、底板33以及卡板34，补强板31固定在闸门本体11面向原闸墩12的一侧，加强板32固定在闸门槽2的夹角处，本实施例中，加强板32包括角钢322和加强筋321，角钢322的开口处朝向闸门本体11，加强筋321固定在角钢322的开口处，角钢322的两端和加强筋321远离角钢322的一侧焊接固定在闸门本体11上，角钢322背离闸门本体11的一侧与补强板31相抵接。

底板33位于闸门槽2内并固定在补强板31面向原闸墩12的一侧，底板33的顶面与角钢322相抵接，卡板34固定在补强板31面向原闸墩12的一侧，卡板34的底面与底板33的顶面共面设置，卡板34、补强板31、加强板32以及底板33在连接处形成卡角35。此外，卡板34、补强板31、加强板32以及底板33均采用钢材制成，相互之间采用焊接进行固定，可以有效保证卡座的强度。

同时，锁锭装置包括支撑座51、转轴52以及支撑爪53，支撑座51固定在新浇砼4的顶面，转轴52转动连接在支撑座51上，支撑爪53固定在转轴52上，支撑爪53设置为两块对称设置在转轴52的外侧，支撑爪53在自由状态下自然下垂。其中，支撑爪53远离转轴52的一端设置有平面531和抵接面532，当闸门本体11处于锁锭状态时，平面531与卡板34、补强板31以及角钢322的底面相抵接，抵接面532与底板33面向原闸墩12的一面相抵接，此时支撑爪53远离转轴52的一端卡接在卡角35处，实现闸门本体11在某一开度位置的锁定。

为了确保锁锭装置的自锁性，支撑爪53远离转轴52的一端与转轴52中心线的间距大于底板33面向原闸墩12的一侧与转轴52中心线的垂直距离，支撑爪53远离转轴52的一端与转轴52中心线的间距小于位于闸门槽2内的补强板31与转轴52中心线的垂直距离。

参照图2，支撑爪53处于自由状态时，支撑爪53未与闸门本体11的边梁抵接。

参照图3，提升闸门本体11，转轴52逆时针旋转，支撑爪53远离转轴52的一端依次与补强板31以及卡板34相抵接。

参照图4，闸门本体11继续提升，支撑爪53到达底板33位置时，支撑爪53在自重作用下顺时针旋转，支撑爪53的抵接面532与底板33抵接，此时降落闸门本体11，参照图1，支撑爪53远离转轴52的一端卡接在卡角35处，实现闸门本体11的锁定。

参照图4和图5，当需要解除闸门本体11的锁定时，继续往上提升闸门本体11，支撑爪53完全脱离底板33后，支撑爪53回落到自由状态，锁定解除，此时即可降落闸门本体11。

参照图1，新浇砼4的顶面还设置有斜面41，斜面41倾斜朝向闸门本体11，支撑座51垂直固定在斜面41上，这样的设置可以减少转轴52与闸门本体11之间的间距，减少支撑爪53安装的尺寸的同时最大化增大闸门本体11的开度，提高锁锭装置安装的便捷性。

此外，支撑座51与新浇砼4之间设置有固定件6，支撑座51通过固定件6固定在新浇砼4的斜面41上。本实施例中，固定件6包括预埋螺栓61和预埋钢板62，预埋螺栓61和预埋钢板62在浇筑新浇砼4时预埋在斜面41内，支撑座51的底面与预埋钢板62的顶面相抵接，预埋螺栓61分别垂直穿过预埋钢板62和支撑座51的底部并通过与螺母螺纹连接对支撑座51进行固定。为了提高转轴52的使用寿命，转轴52的外侧还套设有自润滑轴套54，自润滑轴套54与转轴52转动连接，自润滑轴套54与支撑座51固定连接。

本申请实施例一种闸门的结构的实施原理为：在原有闸门本体11的边梁处开挖闸门槽2，再在闸门槽2处安装卡座，利用设置在新浇砼4顶部的支撑爪53对闸门本体11进行锁定，使闸门本体11可以停留在某一开度位置，以便于闸门本体11的启闭操作。该方案可以在旧闸闸门上进行改造，无需重新订造新的闸门，改造过程简单快捷，并且改造成本低，工期短，有利于锁锭装置在旧闸门上的安装，满足锁锭装置在旧闸门上的使用要求。

采用上述的一种闸门的结构的改造方法，包括以下步骤：

步骤一：对闸门本体11的两侧边梁进行切割开孔，根据新增锁锭装置和闸门本体11的尺寸关系选定补强板31、加强板32、底板33以及卡板34等，并将其焊接在闸门槽2处形成卡座；

步骤二：在原闸墩12的顶面浇筑新浇砼4，测量尺寸，在新浇砼4的斜面41的预定位置处埋设固定件6；

步骤三：通过固定件6将锁锭装置安装在新浇砼4的斜面41上，确保支撑爪53可以卡接在卡角35处，完成改造过程。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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