液壓設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液壓設(shè)備(100)，該液壓設(shè)備(100)包括：至少一個閘門(110)，其設(shè)計成攔截水道(C)提供的水流以調(diào)節(jié)流速；框架(120)，其構(gòu)造成通過所述設(shè)備(100)的金屬結(jié)構(gòu)(G1)裝配到所述水道(C)的岸上；第一移動裝置，安裝在所述框架(120)和所述閘門(110)之間以允許閘門在所述設(shè)備(100)的主要豎直方向(V)上的運(yùn)動；至少一個分配器元件(130),其固定到所述框架(120)并在所述豎直方向(V)上布置于所述閘門(110)之下，所述分配器元件(130)在所述設(shè)備(100)的縱向方向(L)上垂直于所述豎直方向(V)延伸，并設(shè)置有包括連續(xù)的平坦部分(131)和在豎直方向V上在向上的方向上取向的傾斜部分(132)的成形表面；所述設(shè)備(100)的第二移動裝置(140)，其安裝在所述金屬結(jié)構(gòu)(G1)中并連接到所述框架(120)，以允許所述框架和所述分配器元件(130)在所述豎直方向上的位移；至少一個液壓輪(150)，其在所述縱向方向(L)上布置在所述分配器元件(130)的下游。由于該構(gòu)造，根據(jù)本發(fā)明的所述設(shè)備(100)能允許水的控制和液壓能到機(jī)械能和/或電能的轉(zhuǎn)換。
【專利說明】
液壓設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本設(shè)計總體涉及水道表面上實現(xiàn)的液壓系統(tǒng)領(lǐng)域，是一個適合控制用于機(jī)械或電能的水的整體液壓機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓系統(tǒng)化在于水的研究，分析和控制。
[0003]近年來已知的水道表面上實現(xiàn)的所述液壓系統(tǒng)一般需要土木建筑，例如水庫，運(yùn)河，用于管理和渠化水流的液壓裝置，所述液壓裝置包括構(gòu)造成攔截水流、調(diào)節(jié)流速從而能控制水的閘門。
[0004]自古以來可知液壓設(shè)備包括液壓輪，所述液壓輪適于把水道的勢能和動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再利用合適的發(fā)電機(jī)以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的形式將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]盡管在液壓系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)方案有廣泛的可用性，但是仍然有需要提供能改善水控制模式和能量生產(chǎn)中水利用的液壓裝置。這樣的想法構(gòu)成了本發(fā)明的一個目的。
[0006]所述目的通過主要特征在權(quán)利要求1中詳細(xì)說明的、其他特征在剩余權(quán)利要求中詳細(xì)說明的液壓設(shè)備實現(xiàn)。
[0007]基于本發(fā)明方案的想法為了實現(xiàn)一種液壓設(shè)備，所述液壓設(shè)備設(shè)置有可移動的閘門和布置于其下方的分配器元件，所述分配器元件設(shè)置有成形表面以使被所述閘門攔截的水流產(chǎn)生偏離的效果。
[0008]所述液壓設(shè)備進(jìn)一步包括液壓輪，所述液壓輪在相對于水流的方向上布置于所述分配器元件的下游。從所述分配器元件轉(zhuǎn)移的水流進(jìn)入所述水輪的葉片隊列中使水輪旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的所述設(shè)備也包括移動裝置，所述移動裝置構(gòu)造成可選擇地允許所述閘門在傾斜方向上的豎直運(yùn)動，和相對所述水流方向的旋轉(zhuǎn)，以及選擇性地在基本上豎直的方向上移動所述分配器元件和/或所述水輪。
[0009]由于該構(gòu)造，所述設(shè)備能允許控制水和液壓能到機(jī)械能和/或電能的轉(zhuǎn)換。
[0010]本發(fā)明提供的優(yōu)勢在于所述閘門、所述分配器元件及所述水輪能連帶地移動到水的自由表面之上，允許所述設(shè)備放置在非運(yùn)行情況下，該情況下水道的自然流動情況能臨時地恢復(fù)，而不需要建設(shè)適當(dāng)?shù)呐酝ㄇ馈?br>【附圖說明】
[0011]通過參考附圖，對本領(lǐng)域的技術(shù)人來說，根據(jù)本發(fā)明的液壓設(shè)備的進(jìn)一步的優(yōu)勢和特點(diǎn)將在下面的詳細(xì)描述和其各種變型的非限制的實現(xiàn)中變得明顯。
[0012]圖1是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明所述液壓設(shè)備的部分的俯視圖，其中所述部分致力于控制地表水道的水。
[0013]圖2a至圖2c是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的所述系統(tǒng)化液壓設(shè)備的所述部分的操作的側(cè)視圖。
[0014]圖3是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明所述設(shè)備的實施例的俯視圖，其中所述設(shè)備包括圖1中所示的嚴(yán)格控制水的液壓部分，和轉(zhuǎn)化液壓能為機(jī)械能和/或電能的部分。
[0015]圖4a和4b是示意地顯示圖3中的所述液壓系統(tǒng)運(yùn)行情況的側(cè)視圖。
[0016]圖5是示意地顯示圖3中的所述液壓設(shè)備的另一個實施例的俯視圖。
[0017]圖6a至圖6d是示意地顯示圖5中的液壓系統(tǒng)的一些運(yùn)行情況的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖，根據(jù)本發(fā)明的液壓設(shè)備通常由附圖標(biāo)記100指示。
[0019]現(xiàn)參照圖1，設(shè)備(100)包括至少一個閘門(110)，所述閘門(110)用于攔截由水道(C)提供的水流以調(diào)節(jié)流速。在圖中，水流的方向由箭頭(F)示意地指示。
[0020]所述設(shè)備(100)進(jìn)一步包括框架(120)和第一移動裝置(未示出)，例如液壓或機(jī)械致動器。所述第一移動裝置連接到所述框架(120)和所述閘門(110)，以允許在基本上垂直于水道底部的主要豎直方向(V)上的運(yùn)動。所述設(shè)備(100)的所述框架(120)構(gòu)造成與水道(C)相對應(yīng)的安裝，例如安裝到專門的金屬結(jié)構(gòu)(GI)支撐上，所述金屬結(jié)構(gòu)(GI)支撐沿運(yùn)河岸制造并依靠在相關(guān)地基(未示出)上。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，所述液壓設(shè)備(100)包括至少一個固定于框架(120)的分配器元件(130)，例如通過螺栓固定，在所述豎直方向(V)上，所述分配器元件(130)布置在所述閘門(110)下面。所述分配器元件(130)在垂直于所述豎直方向(V)的所述設(shè)備(100)的縱軸方向(L)上延伸，并設(shè)置有成形表面，所述成形表面包括連續(xù)的平坦部分(131)和在所述豎直方向(V)上在向上的方向上取向的傾斜部分(132)。所述分配器元件(130)也在垂直于所述縱軸方向(L)和豎直方向(V)上的橫向方向(T)上延伸基本上與所述閘門(110)在同方向上尺寸相同的距離，以便所有被所述閘門(110)攔截的水流都影響所述分配器元件(130)，特別是其成形表面。
[0022]所述液壓設(shè)備(100)的構(gòu)造是:接收水流的所述分配器元件的所述傾斜部分(132)向上偏轉(zhuǎn)以允許氧化，這是特別的為了改善水流的化學(xué)和物理質(zhì)量。
[0023]—套閘門和分配器元件因此構(gòu)成了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)化液壓設(shè)備(100)的一部分。
[0024]進(jìn)一步的，所述設(shè)備(100)的構(gòu)造是:所述閘門的液壓自由端面向所述分配器元件(130)，特別是朝向其成形表面的所述平面部分(131)。因此，關(guān)于水流方向(F)，當(dāng)閘門
(100)布置于水下或頭下(underhead)時，其決定了水道緊接上游的水平的上升，和緊接下游的水更高速和收縮的液壓水脈，隨之帶來水流提升的份額增加，促進(jìn)進(jìn)一步的氧化。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的所述設(shè)備(100)進(jìn)一步包括第二移動裝置，例如由附圖標(biāo)記(140)示意地指示的液壓致動器，所述液壓致動器安裝在約束于所述水道(C)的岸的金屬結(jié)構(gòu)(Gl)支撐中并連接到所述框架(120)。與所述第一移動裝置類似的是，所述第二處理裝置(140)構(gòu)造成允許框架(120)，并因此也允許所述分配器元件(130)在豎直方向(V)上的運(yùn)動。
[0026]總的來說，所述設(shè)備(100)的構(gòu)造是使可選擇的在豎直方向(V)上，致動或移動所述閘門(110)和帶著所述分配器元件(130)的框架(120)。
[0027]參照圖2a到2c，不同的操作情況是可能的。
[0028]圖2a，顯示了特別的情況，其中所述框架(120)浸入所述水道(C)，所述分配器元件(130)位于所述水道底部上的抽吸頭部，使水流關(guān)于所述豎直方向(V)與所述成形表面的傾斜部分(132)相對應(yīng)地向上轉(zhuǎn)移。所述閘門(110)位于水的自由表面之上，水流提升的效果僅取決于水的流動和所述分配器(130)的傾斜部分(132)的斜率。
[0029]圖2b顯示了類似于圖2a的操作情況，其中，然而設(shè)備運(yùn)行時，所述閘門(110)部分地淹沒在抽吸下，引起其上游水位關(guān)于水流方向(F)上的上升，并且因此引起與所述分配器元件(130)的所述傾斜部分(132)相對應(yīng)的水的更大的速度，這產(chǎn)生更大的偏差作用，例如與圖2a所示的運(yùn)行情況相比水流的提升。
[0030]圖2c反而顯示了所述液壓設(shè)備(100)的非運(yùn)行情況，其中，所述框架(120)，因此和所述分配器元件(130)及所述閘門(110)完全提升到所述自由水面之上。在該情況下，所述液壓設(shè)備(100)和所述水流(C)之間沒有相互作用，這呈現(xiàn)了完全自然的流動情況。
[0031]如圖2a至2c所示，所述分配器元件(130)的輪廓表面也可以包括另外的傾斜部分(133)，所述另外的傾斜部分(133)在豎直方向(V)上向上取向，且在縱向方向(L)上定位在所述平面部分(131)的上游。所述進(jìn)一步的傾斜部分(133)預(yù)測是有利的，因為它漸進(jìn)地驅(qū)動水流從水道(C)的底部向所述平面部分(131)然后向所述分配器(130)的所述傾斜部分(132)，從而最佳化水的流動和調(diào)節(jié)所述閘門(110)下游的水流。
[0032]所述另外的傾斜部分(133)預(yù)測在基本上恒定深度的水路中或具有曲張的水路中是特別有用的，其中所述液壓系統(tǒng)(100)安裝在所述曲張的下游。然而，當(dāng)所述設(shè)備(100)安裝與自然或人工的水躍相對應(yīng)時，所述另外的傾斜部分不是嚴(yán)格必須的。因為所述分配器元件(130)的成形表面的所述平面部分(131)可以適當(dāng)?shù)夭贾迷谙鄬τ谒S的不同高度上或是根據(jù)需要與水躍對齊。
[0033]參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的所述設(shè)備(100)也設(shè)置有用于從液壓能到機(jī)械能和/或隨后到電能轉(zhuǎn)換的部分，所述部分包括至少一個液壓輪(150)，在縱向方向(L)上所述液壓輪(150)布置在所述分配器元件(130)的下游。
[0034]此外，與所述分配器元件(130)相似，所述液壓輪(150)在橫向方向(T)上延伸基本上與所述閘門(110)在同方向上尺寸相同的距離，以便所有被所述閘門(110)和所述分配器元件(130)攔截的水流都投向所述水輪(150)，利用所有可操作的部分。
[0035]被元件(130)提高的水流在所述閘門(110)的幫助下進(jìn)入所述水輪葉片隊列使水輪(150)轉(zhuǎn)動。根據(jù)本發(fā)明的所述液壓設(shè)備(100)因此使水道(C)的管理和液壓能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換成為可能，并且可能是通過合適的發(fā)電機(jī)到所述水輪(150)的聯(lián)接。
[0036]所述水輪(150)特別布置在所述成形表面的所述傾斜部分(132)的附近，以便全面地利用水流提升的效果。
[0037]所述傾斜部分(132)的最終斜率可能有利的按照所述水輪(150)的葉片形狀來限定和調(diào)整以最佳運(yùn)行。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例(未示出)，所述傾斜部分(132)可以以可移動的方式約束到所述分配器元件(130)，例如樞接到所述平面部分(131)，以允許其影響范圍的變化。
[0039]該構(gòu)造是有利的，因為例如，通過根據(jù)葉片的幾何結(jié)構(gòu)簡單的調(diào)整傾角，允許使用同樣類型的分配器元件與更多類型的液壓輪。
[0040]該構(gòu)造也能變化，特別是按照所述水道(C)的水流情況優(yōu)化所述液壓輪的運(yùn)行。
[0041]進(jìn)一步的，所述閘門(110)也能可旋轉(zhuǎn)地約束于所述框架(120)，例如樞接，以允許其斜率相對于水的流動方向(F)上的改變。該構(gòu)造是有利的，因為例如，通過根據(jù)所述葉片的幾何結(jié)構(gòu)簡單地調(diào)整傾角，允許使用同樣類型的閘門與多種類型的液壓輪。
[0042]閘門(110)的沖擊力和所述分配器(130)的所述輪廓表面的斜部分(132)的沖擊力的設(shè)置是本發(fā)明的協(xié)同特征，因為它們能夠優(yōu)化水流的情況。
[0043]該構(gòu)造特別地能按照水道(C)的流動的情況優(yōu)化所述液壓輪的運(yùn)行，降低所述閘門(110)的所述抽吸頭端和所述分配器元件(130)之間的空隙處的湍流。
[0044]現(xiàn)參照圖3，4a和4b，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述水輪(150)安裝到支撐所述閘門(110)，所述框架(120)和所述分配器元件(130)的同一個金屬結(jié)構(gòu)(G1)。
[0045]如圖4a所示，所述液壓設(shè)備(100)能可選擇地如上述描述運(yùn)行，如所述閘門(110)位于所述自由水表面之上(情況未示出)，水流提升的影響取決于水道(C)的流動和所述分配器元件(130)的所述傾斜部分(132)的斜率，或如所述閘門部分地淹沒在抽吸下，在該情況下通過變化所述閘門(110)和所述分配器元件(130)之間的相對距離來調(diào)整流速是可能的。
[0046]在非運(yùn)行情況下，其中，所述框架(120)，及所述閘門(110)，所述分配器元件(130)和所述水輪(150)完全提升至所述水面之上是可能的，所以所述水道(C)以自然流動情況為特點(diǎn)。該情況在圖4b中示出。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的另一個在圖5，圖6a至6d中示出的實施例，所述水輪(150)可以有利地安裝至所述設(shè)備(100)的框架(160)，所述框架(160)完全獨(dú)立于安裝有所述閘門(110)和所述分配器元件的框架(120)。所述框架(160)由金屬結(jié)構(gòu)(G2)支撐，所述金屬結(jié)構(gòu)(G2)連接到沿著所述水流(C)的岸形成的地基(未示出)，第三移動裝置(170)，例如可以一直以液壓致動器的形式，安裝到所述金屬結(jié)構(gòu)(G2)，以使所述水輪(150)在所述豎直方向(V)上的運(yùn)動成為可能。
[0048]圖6a和6b顯示了運(yùn)行情況，其中所述設(shè)備(100)只利用布置在所述水道(C)(圖6a)底部的所述分配器元件(130)，或利用所述分配器元件(130)和所述閘門(110)(圖6b)的結(jié)合僅執(zhí)行控制水的功能。在兩種情況下，液壓輪(150)都保持在水的自由表面之上且不與所述水道(C)相互作用。
[0049]圖6c顯示了一種運(yùn)行情況，其中除了嚴(yán)格控制水流之外，液壓能也轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能和/或電能。也能看到，所述液壓輪(150)設(shè)置在被所述分配器元件(130)的成形表面的傾斜部分(132)提高的水流附近，以便其葉片經(jīng)受如此的流動，然后移動使所述輪(150)繞其軸轉(zhuǎn)動。
[0050]圖6d顯示了所述設(shè)備(100)的最終非運(yùn)行情況，其中所述閘門(100)，所述分配器元件(130)和所述水輪(150)全都提高到水面之上，以使水道(C)正常的流動。
[0051]應(yīng)該理解的是，所述液壓設(shè)備(100)的該變化實施例是特別有利的，因為它使所述液壓輪能夠以一種可選擇的方式或獨(dú)立的運(yùn)行，給操作者用所述設(shè)備只控制所述水道(C)的水，和用所述設(shè)備將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，最終轉(zhuǎn)換成電的可能性。
[0052]應(yīng)該理解的是，所述水輪(150)也能約束于框架，所述框架構(gòu)造成通過金屬支撐結(jié)構(gòu)以一種固定的方式安裝到所述水道(C)的岸。然而，上述描述的兩個實施例是優(yōu)選的和有利的，其中，它們都提供恢復(fù)到水道的自然流動情況的可能性，而不需要建設(shè)旁通渠道或旁路。所述致動器的控制使所述閘門(110)，所述框架(120)和所述安裝到獨(dú)立框架的輪(150)能夠在豎直方向上操縱，所述致動器的控制可以是手動的，優(yōu)選的是通過適當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)自動的。本發(fā)明到此為止已經(jīng)參照其實施例進(jìn)行了描述。應(yīng)該理解的是，可能有其他的關(guān)于相同發(fā)明的范圍的實施例，由下面報道的權(quán)利要求的保護(hù)范圍限定。
【主權(quán)項】
1.一種液壓設(shè)備(100)，包括: -至少一個閘門(110)，其設(shè)計成攔截水道(C)提供的水流以調(diào)節(jié)流速； -框架(120)，其構(gòu)造成通過所述設(shè)備(100)的金屬結(jié)構(gòu)(Gl)安裝到所述水道(C)的岸上； -第一移動裝置，其安裝在所述框架(120)和所述閘門(110)之間以允許所述閘門在所述設(shè)備(100)的主要豎直方向(V)上的運(yùn)動； -至少一個分配器元件(130)，其固定到所述框架(120)并在所述豎直方向(V)上設(shè)置于所述閘門(110)之下，所述分配器元件(130)在垂直于所述豎直方向(V)的所述設(shè)備(100)的縱向方向(L)上延伸，并設(shè)置有包括連續(xù)的平坦部分(I31)和在豎直方向(V)上在向上的方向上取向的傾斜部分(132)的成形表面，-第二移動裝置(140)，其安裝在所述金屬結(jié)構(gòu)(Gl)中并連接到所述框架(120)，以允許所述框架和所述分配器元件(130)在所述豎直方向(V)上的位移； -至少一個液壓輪(150)，其在所述縱向方向(L)上設(shè)置在所述分配器元件(130)的下游。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其中，水輪(150)安裝到所述框架(120)上，所述閘H(IlO)和所述分配器元件(130)被約束到所述框架(120)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，進(jìn)一步包括獨(dú)立于約束所述閘門(110)和所述分配器元件(130)的框架(120)的框架(160)，所述框架(160)適合于支撐所述液壓輪(150)并構(gòu)造成通過所述設(shè)備(100)的另外的金屬結(jié)構(gòu)(G2)安裝到所述水道(C)的岸上，其中，所述設(shè)備(100)進(jìn)一步包括第三移動裝置(170)，所述第三移動裝置(170)連接在支撐水輪(150)的所述框架(160)和所述另外的金屬結(jié)構(gòu)(G2)之間，以允許所述液壓輪(150)在所述豎直方向(V)上的位移。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其中，水輪(150)安裝到構(gòu)造成通過金屬支撐結(jié)構(gòu)安裝到所述水道(C)的岸上的框架，所述框架相對于所述金屬支撐結(jié)構(gòu)固定。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的設(shè)備(100)，其中，所述分配器元件(130)和所述液壓輪(150)也在垂直于所述豎直方向(V)和所述縱向(L)的橫向方向(T)上延伸基本上等于所述閘門(110)在同樣方向上的尺寸的距離。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的設(shè)備(100)，其中，水輪(150)布置在所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述傾斜部分(132)的附近。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的設(shè)備(100)，其中，所述閘門(110)的自由端指向所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述平坦部分(131)。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的設(shè)備(100)，其中，所述閘門(110)可旋轉(zhuǎn)地連接到所述框架(120)，其中所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述傾斜部分(132)可旋轉(zhuǎn)地附接到所述成形表面的所述平坦部分(131)，以允許它們相對在水道(C)中流動的水流的方向F傾斜的變化。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的設(shè)備(100)，其中，所述分配器元件(130)的輪廓表面進(jìn)一步包括另外的傾斜部分(133)，所述另外的傾斜部分(133)在豎直方向(V)上在向上的方向上取向并在所述縱向方向(L)上布置在所述平面部分(131)的上游。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的設(shè)備(100)，進(jìn)一步包括構(gòu)造成驅(qū)動所述移動裝置的控制系統(tǒng)。
【文檔編號】F03B17/06GK105899800SQ201480058508
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月10日
【發(fā)明人】安東尼諾·瑪麗亞·隆哥
【申請人】米爾科·卡斯塔尼亞羅, 薩拉·岡姆比拉希