專利名稱：一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防凍除冰領(lǐng)域，是一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)。
背景技術(shù)：
位于高緯度或高海拔嚴寒地區(qū)的水庫、江河湖泊，結(jié)冰期長，最大冰層厚度達I. 5m 以上，如不及時除冰并作防凍措施，會產(chǎn)生閘門和弧門結(jié)冰現(xiàn)象，從而導(dǎo)致以下嚴重后果
1、閘門或弧門水封變形，導(dǎo)致閘門或弧門漏水；
2、冰層的巨大推力傳遞到鉸支座上，導(dǎo)致鉸支座裂損；
3、冰層的巨大上抬力，導(dǎo)致弧門開啟事故；
4、閘門或弧門結(jié)冰，導(dǎo)致需要放水時閘門或弧門不能正常開啟。因此，為避免以上事故和異常情況的發(fā)生，保證閘門或弧門的安全穩(wěn)定運行，必須在嚴寒地區(qū)閘門或弧門前設(shè)置并運行防凍除冰裝置，保持門前具有永久的不凍區(qū)域。經(jīng)長期研究和實踐，采用潛水泵水?dāng)_動方法對閘門或弧門進行防凍和除冰是一種較為理想的方法。但是，如下問題還沒有得到有效的解決
1、有效實現(xiàn)防凍除冰裝置隨水庫水位的變化而自動升降；
2、有效保證裝置主干管保持水平，噴水管出口距水面距離均等；
3、潛水泵電纜及信號控制等線纜自然懸垂導(dǎo)致線纜同潛水泵及管路纏繞；
4、氣溫低線纜僵硬導(dǎo)致線纜卷筒無法正常工作；
5、由于主干管較長，產(chǎn)生較大變形，并且運輸不方便；
6、閘門或弧門遠離中央控制室，防凍除冰裝置布置在室外，并且無人值守，防止發(fā)生防凍除冰裝置失設(shè)備竊事件；
7、實現(xiàn)防凍除冰裝置的遠方視頻監(jiān)控和操作功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)，實現(xiàn)了防凍除冰裝置隨水庫江河湖泊等水位變化而自動升降，保證了噴水管出口到水面距離相等，并利用可視化和遠程控制為其提供可靠的保障。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)，它是由自動升降部分、防凍除冰部分、線纜限位部分以及可視化監(jiān)控和報警部分組成，其特征是自動升降部分是通過重錘與導(dǎo)向鋼絲繩的前端連接，導(dǎo)向鋼絲繩的后端通過導(dǎo)向鋼絲繩支架與砼基礎(chǔ)固定連接，導(dǎo)向鋼絲繩上套有導(dǎo)向環(huán)，并與不銹鋼管連接，不銹鋼管通過連接支架與浮筒連接；
防凍除冰部分是由兩臺潛水泵分貝通過逆止閥后，再通過三通與不銹鋼管聯(lián)通，不銹鋼管呈“T”形結(jié)構(gòu)，水平方向上的不銹鋼管上有4對與其在同一平面內(nèi)且形成上偏移45度的噴水管；
線纜限位部分是兩臺潛水泵的電源及信號線通過電纜限位環(huán)與電纜固定支架連接； 吊起部分是由固定在連接支架上的吊鉤、起吊時應(yīng)用的帶繩套鋼絲繩以及起重設(shè)備構(gòu)成；
可視化監(jiān)控和報警部分是在閘門或弧門兩側(cè)砼的云臺上設(shè)置攝像頭，攝像頭的信號線與潛水泵的電纜及信號線分別接入現(xiàn)地控制盤柜與視頻報警盤柜，然后通過光纜與遠方控制系統(tǒng)導(dǎo)通。所述的不銹鋼管采用法蘭分段連接的方式構(gòu)成。所述的防凍除冰部分，其中兩臺潛水泵與不銹鋼管的水平部分垂直，并保持在同一平面內(nèi)。所述的電纜限位環(huán)始終處于水面以下，并保持深度為O. 5米至O. 6米。所述的電纜線與電纜限位環(huán)和電纜固定支架連接，并保持3米至4米跨度的自然懸垂空間。本發(fā)明的特點是1、采用重錘牽引導(dǎo)向鋼絲繩為閘門或弧門防凍除冰裝置自動升降的導(dǎo)向；
2、采用單浮筒升降系統(tǒng)，以便于調(diào)試和安裝；
3、采用兩臺潛水泵和主干管采用三通連接方式，并對稱的布置在與主干管垂直的平面
內(nèi)；
4、采用線纜限位懸垂滑動方式使線纜滿足裝置升降要求；
5、采用現(xiàn)有起重機通過設(shè)置在浮筒上的吊溝進行起吊；
6、采用噴水管出口同水平主干管成45°斜向上角度使水流流態(tài)更有利于防凍除冰，消除潛水泵電纜及監(jiān)控線纜的結(jié)冰僵硬或線纜與水泵及管路的纏繞問題；
7、水平主干管采用法蘭分段連接，解決了主干管較長易變形且運輸不方便的問題；
8、采用可視化遠方監(jiān)控和報警功能，能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障，避免了人員經(jīng)常到現(xiàn)場操作的困難，具有一定的防盜功能，節(jié)省了人力和物力，為嚴寒地區(qū)水庫閘門或弧門的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行提供了有效保障。


下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。圖I是一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)的主視 圖2是一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)的側(cè)視 圖3是一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。圖中1、閘門或弧門底坎；2、閘門或弧門兩側(cè)砼；3、重錘；4、導(dǎo)向鋼絲繩；5、導(dǎo)向環(huán)；6、導(dǎo)向鋼絲繩支架；7、潛水泵；8、逆止閥；9、不銹鋼管；10、三通；11、噴水管；12、法蘭；13、連接支架；14、吊鉤；15、連接限位螺栓；16、浮筒；17、電纜限位環(huán)；18、電纜及信號線；19、電纜固定支架；20、云臺；21、信號線；22、攝像頭；23、現(xiàn)地控制盤柜；24、視頻報警盤柜；25、遠方監(jiān)控系統(tǒng)；26、閘門或弧門。
具體實施例方式如圖I和2所示，一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)是由以下四個部分組成，分別是自動升降部分、防凍除冰部分、線纜限位部分以及可視化監(jiān)控和報警部分。這四個部分都在 閘門或弧門底坎I和閘門或弧門兩側(cè)砼2形成的空腔內(nèi)，閘門或弧門26可以自由的打開或關(guān)閉。自動升降部分應(yīng)用原理是阿基米德原理浸在液體里的物體受到向上的浮力，浮力大小等于物體排開液體所受重力，即其中6是物體于氣體或液體浮力，G是排開液體或氣體的重力，K是物體排開液體或氣體的體積。重錘3與導(dǎo)向鋼絲繩4連接，導(dǎo)向鋼絲繩4通過導(dǎo)向鋼絲繩支架6與砼基礎(chǔ)連接并固定；導(dǎo)向環(huán)5與不銹鋼管9連接，不銹鋼管9通過連接支架13與浮筒16相連；浮筒16始終漂浮在水面上隨水位變化自由升降，從而實現(xiàn)了閘門或弧門防凍除冰裝置同水位的隨動，保證了噴水管出口始終處于最佳的水深位置，實現(xiàn)了最佳防凍效果。
防凍除冰部分應(yīng)用原理是應(yīng)用強制對流熱傳遞及水流反作用原理通過潛水泵以及管路強制水流動使溫度高的水有水下2米左右的深度不斷的輸送到水面并形成循環(huán)流動，外側(cè)噴水管噴出的水流射到砼表面上后反彈形成環(huán)流。兩臺潛水泵7分別通過逆止閥8后通過三通10同主干不銹鋼管9連通，水平不銹鋼管9通過法蘭12連接，2臺潛水泵布置在與水平不銹鋼管9垂直的平面內(nèi)，保證了 I臺潛水泵工作時主干不銹鋼管的水平度；水平方向上的不銹鋼管9上裝有4對噴水管11，噴水管11同水平不銹鋼管9在同一平面內(nèi)且與其形成向上偏移的45°角；由潛水泵7將水面以下2m左右深的溫水通過逆止閥8和三通10涌入不銹鋼管9，然后通過噴水管11將溫水不斷的輸送到水面并形成循環(huán)流動，外側(cè)噴水管噴出的水流射到砼表面上后反彈形成環(huán)流。線纜限位部分應(yīng)用重心原理兩端固定的水平方向處于一定距離的柔性物重心處于兩個固定點所屬豎直平面內(nèi)且自然懸垂。電纜及信號線18 —端同潛水泵7相連接，穿過設(shè)置在水平不銹鋼管9上的電纜限位滑環(huán)17后同電纜固定支架19相連接；安裝時線纜長度達到潛水泵最深位置時在電纜固定支架19上固定電纜及信號線18 ;電纜限位滑環(huán)17始終處于水面以下O. 5^0. 6m，保證了閘門或弧門防凍除冰裝置自由升降時電纜及信號線18在電纜限位滑環(huán)17內(nèi)自由滑動；電纜限位滑環(huán)17同潛水泵7水平距離為3 4m，保證了電纜及信號線18不會同潛水泵7及不銹鋼管9纏繞，同時消除了因線纜受凍僵硬電纜卷筒不能正常工作的故障。起吊部分是采用人工的方法將起吊鋼絲繩繩套掛到本發(fā)明中吊鉤14上，用原有起重設(shè)備進行起吊；或者用人工輸送。由于，本發(fā)明取消了手動升降系統(tǒng)，正常工作時也無起吊設(shè)備，具有一定的防盜作用。如圖1、2和3所示，可視化監(jiān)控和報警部分包括安裝在弧/閘門兩側(cè)砼上的云臺20和攝像頭22 ;攝像頭22的信號線21、潛水泵7的過載過電流等電纜及信號線18分別接入現(xiàn)地控制盤柜23、視頻報警盤柜24，然后通過光纜同遠方監(jiān)控系統(tǒng)25相連接。解決了主干管變形與運輸不方便問題；實現(xiàn)了遠方操作及結(jié)冰情況監(jiān)視功能，安全可靠、自動化程度高、節(jié)約能源、運行維護方便；并有一定的防盜功能。本實施例沒有詳細敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
權(quán)利要求
1.一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)，它是由自動升降部分、防凍除冰部分、線纜限位部分以及可視化監(jiān)控和報警部分組成，其特征是自動升降部分是通過重錘(3)與導(dǎo)向鋼絲繩(4)的前端連接，導(dǎo)向鋼絲繩(4)的后端通過導(dǎo)向鋼絲繩支架(6)與砼基礎(chǔ)固定連接，導(dǎo)向鋼絲繩(4)上套有導(dǎo)向環(huán)(5)，并與不銹鋼管(9)連接，不銹鋼管(9)通過連接支架(13)與浮筒(16)連接； 防凍除冰部分是由兩臺潛水泵(7)分別通過逆止閥(8)后，再通過三通(10)與不銹鋼管(9)聯(lián)通，不銹鋼管(9)呈“T”形結(jié)構(gòu)，水平方向上的不銹鋼管(9)上有4對與其在同一平面內(nèi)且形成上偏移45度的噴水管(11); 線纜限位部分是兩臺潛水泵的電源及信號線(18)通過電纜限位環(huán)(17)后與電纜固定支架(19)連接； 吊起部分是由固定在連接支架(13)上的吊鉤、起吊時應(yīng)用的帶繩套鋼絲繩以及起重設(shè)備構(gòu)成； 可視化監(jiān)控和報警部分是在閘門或弧門兩側(cè)砼的云臺上設(shè)置攝像頭(22)，攝像頭(22)的信號線(21)與潛水泵(7)的電纜及信號線(18)分別接入現(xiàn)地控制盤柜(23)與視頻報警盤柜(24)，然后通過光纜與遠方控制系統(tǒng)(25)導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的ー種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)，其特征是所述的不銹鋼管采用法蘭分段連接的方式構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的ー種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)，其特征是所述的防凍除冰部分，其中兩臺潛水泵(7)與不銹鋼管(9)的水平部分垂直，并保持在同一平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的ー種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)，其特征是所述的電纜限位環(huán)(17)始終處于水面以下，并保持深度為O. 5米至O. 6米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的ー種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)，其特征是所述的電纜線與電纜限位環(huán)(17)和電纜固定支架(19)連接，并保持3米至4米跨度的自然懸垂空間。
全文摘要
本發(fā)明涉及防凍除冰領(lǐng)域，是一種閘門或弧門防凍除冰機構(gòu)。它是由自動升降部分、防凍除冰部分、線纜限位部分以及可視化監(jiān)控和報警部分組成，采用重錘牽引導(dǎo)向鋼絲繩為閘門或弧門防凍除冰裝置自動升降的導(dǎo)向；采用單浮筒升降系統(tǒng)，以便于調(diào)試和安裝；采用兩臺潛水泵和主干管采用三通連接方式和線纜限位懸垂滑動方式使線纜滿足裝置升降要求；主干管采用法蘭分段連接，便于運輸和防止彎曲變形；采用現(xiàn)有起重機通過設(shè)置在浮筒上的吊溝進行起吊；采用噴水管出口同水平主干管成45°斜向上角度使水流流態(tài)更有利于防凍除冰，采用可視化遠方監(jiān)控和報警功能，閘門或弧門的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行提供了有效保障。
文檔編號E02B8/00GK102650122SQ20121014329
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者侯紀坤, 劉國峰, 劉建華, 寇磊, 張軍智, 張寶莉, 張繼成, 張雷, 李崗, 楊新光, 段宏江, 譚大基, 趙妍 申請人:中國水電顧問集團西北勘測設(shè)計研究院