技术领域
[0001] 本发明涉及水利工程技术领域，特别是涉及一种水利工程用升降式水利闸门。
相关背景技术
[0002] 现有的水利工程用升降式水利闸门在拦截水流的过程中，能够有效地控制水位和调节流量，但在处理水中垃圾方面存在不足。闸门在拦截水流的过程中会拦截水中的漂垃
圾，当闸门拦截到水中的垃圾时，为防止垃圾流入农田或下游，通常需要在闸门开启时手动捞出垃圾，而手动捞出的垃圾主要是水面的漂浮物，水下仍然存在垃圾且得不到有效清理。
水下的垃圾清理工作相对困难，导致闸门附近堆积的垃圾增加，增加了闸门的压力，影响了闸门的使用寿命。
具体实施方式
[0018] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019] 本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本发明所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本发明的限制。
[0020] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0021] 本发明实施例提供了一种水利工程用升降式水利闸门，如图1‑图5所示，包括闸室100、闸门200、调节支架300、连接杆305、主动椭圆齿轮3041、从动椭圆齿轮3042和清理桶
400。
[0022] 闸门200设于闸室100内，闸门200用于密封闸室100。调节支架300设于闸室100的相对两侧上，并能够沿闸室100的竖向方向移动，调节支架300上开设滑动槽306，其中，调节支架300为十字型结构，滑动槽306为十字通槽，使得滑动槽306在多个方向上提供滑动路
径。
[0023] 调节支架300沿闸室100的竖向方向向上移动时，将闸门200打开。反之，则将闸门200关闭。通过设置可移动的调节支架300，能够精确控制闸门200的升降，实现闸门200的密封性能。
[0024] 如图8所示，连接杆305的两端分别设有第一滑动块3031和第二滑动块3032，第一滑动块3031和第二滑动块3032贯穿滑动槽306，并能够沿滑动槽306移动，第一滑动块3031
远离连接杆305的一侧与闸门200连接，第一滑动块3031沿滑动槽306水平移动，以带动闸门
200沿上游至下游的方向往复移动。其中，第一滑动块3031和第二滑动块3032分别与连接杆
305的两端转动连接。
[0025] 主动椭圆齿轮3041的中心与滑动槽306的中心共线，即主动椭圆齿轮3041的中心与滑动槽306的中心位于同一中心线上。从动椭圆齿轮3042与主动椭圆齿轮3041啮合，并与连接杆305连接，在闸门200初始状态时，主动椭圆齿轮3041的长径垂直于从动椭圆齿轮
3042的长径方向。
[0026] 其中，从动椭圆齿轮3042通过配合杆3051固定安装到连接杆305上。当连接杆305位于调节支架300左侧(即靠近上游的一侧)时，连接杆305上的从动椭圆齿轮3042的长径与
水平面平行，主动椭圆齿轮3041的长径与水平面垂直，主动椭圆齿轮3041和从动椭圆齿轮
3042采用异形齿轮相啮合的形式，保证清理桶400在下水和出水过程中以较慢的速度运行，有助于更好地收集垃圾，提高了水利工程的环保效果和工作效率。
[0027] 清理桶400与第二滑动块3032远离连接杆305的一侧连接，并具有开口，在主动椭圆齿轮3041转动带动从动椭圆齿轮3042转动时，第二滑动块3032沿滑动槽306竖向移动，以使清理桶400在第二滑动块3032的带动下上下移动，并由闸门200的下游侧移动至闸门200
的上游侧，以使上游液体中的杂物通过开口进入清理桶400内。其中，第一滑动块3031与闸门200固定连接，第二滑动块3032与清理桶400固定连接。
[0028] 在本实施例中，升降式水利闸门的工作工程如下：在初始状态时，从动椭圆齿轮3042的长径与水平面平行，主动椭圆齿轮3041的长
径与水平面垂直。当主动椭圆齿轮3041开始转动，主动椭圆齿轮3041的转动带动与其啮合
的从动椭圆齿轮3042转动。
[0029] 从动椭圆齿轮3042与连接杆305连接，使得连接杆305两端的第一滑动块3031和第二滑动块3032，沿着调节支架300上的滑动槽306移动。第一滑动块3031在滑动槽306内水平移动时，与其连接的闸门200沿上游至下游的方向往复移动，此时闸门200并未打开，上游的水流无法通过闸室100流向下游。
[0030] 同时，第二滑动块3032在滑动槽306内竖向移动，使得清理桶400从闸门200的下游侧移动至闸门200的上游侧，使得上游的杂物可以通过清理桶400的开口进入桶内，从而实
现清理功能。
[0031] 本发明通过设置上下错开联动机构，实现了闸门200和清理桶400的协同工作。闸门200在沿上游至下游方向移动的同时，清理桶400能够上下移动，不仅能够清理水面的漂
浮物，还能清理水底的垃圾，提高了清理的全面性。并且，清理水底的垃圾时，还能够减少上游闸门200附近堆积的泥沙量，有效减轻了闸门200的压力，延长了闸门200的使用寿命。
[0032] 在一实施例中，如图1和图3所示，闸室100包括上游连接段101和下游连接段102。
[0033] 上游连接段101的一侧高于上游液面，上游连接段101内开设上游流道。下游连接段102的一侧与上游连接段101的另一侧连接并呈台阶布局，另一侧高于下游液面，下游连
接段102内开设与上游流道连通的下游流道，上游流道内设有闸门200。
[0034] 其中，上游流道与下游流道位于同一平面内，此时下游连接段102的顶面略微高于下游流道的底面，以使工作人员能够进入。
[0035] 本发明的上游连接段101和下游连接段102的设计使得水流能够顺畅地通过闸门200，同时台阶布局方便工作人人员站立在下游连接段102上进行操作。
[0036] 在一实施例中，如图4、图6和图7所示，水利工程用升降式水利闸门还包括底座301和升降缸302。
[0037] 底座301内嵌于闸室100，底座301上开设升降槽3011。升降缸302设于升降槽3011内，其动力输出端与调节支架300连接，在升降缸302的驱动下调节支架300沿升降槽3011移动，以开闭闸门200。
[0038] 在本实施例中，闸门200的开闭过程中，升降缸302的动力输出端与调节支架300连接，通过升降缸302的驱动力，调节支架300沿着升降槽3011移动，从而带动连接杆305和闸门200的升降，实现闸门200的开启和关闭。
[0039] 本发明通过升降缸302的驱动，可以实现调节支架300的自动升降，从而控制闸门200的开闭，减少了人工操作的劳动强度。
[0040] 在一实施例中，如图6和图7所示，所述水利工程用升降式水利闸门还包括辅助架307和电机308。
[0041] 辅助架307的一端与调节支架300的下部连接，并位于升降槽3011的上侧，另一端沿远离升降槽3011的方向延伸至调节支架300的中心位置；
电机308设于辅助架307上并与主动椭圆齿轮3041连接，电机308的设置位置对应
调节支架300的中心位置，电机308用于驱动主动椭圆齿轮3041转动，主动椭圆齿轮3041转
动使得与其啮合的从动椭圆齿轮3042发生转动，从动椭圆齿轮3042的转动使得其沿主动椭
圆齿轮3041的外边缘移动，并且，使连接杆305上的第一滑动块3031和第二滑动块3032分别沿滑动槽306移动且互不干涉。
[0042] 在本实施例中，辅助架307的设置为电机308提供了稳定的安装位置，电机308通过辅助架307与主动椭圆齿轮3041连接，电机308的驱动使得主动椭圆齿轮3041转动，进而带
动整个闸门200系统的运作。
[0043] 本发明的辅助架307和电机308的设置，使得主动椭圆齿轮3041的转动更加稳定和精确，电机308的驱动方式提高了响应速度和控制精度，提高工作效率。
[0044] 在一实施例中，如图6和图7所示，辅助架307包括第一C型架和第二C型架。
[0045] 第一C型架的封闭端的中心与调节支架300连接，第二C型架的开口端与第一C型架的开口端连接，第二C型架垂直于第一C型架，第二C型架的封闭端的中心安装电机308。
[0046] 在本实施例中，第一C型架和第二C型架的组合形成了辅助架307的结构，电机308安装在第二C型架的封闭端中心，这样的设计提供了稳定的支撑结构，使得电机308的安装
更加稳固，同时也方便了电机308对主动椭圆齿轮3041的驱动，有助于提高整个装置的稳定性和耐用性。
[0047] 在一实施例中，如图1和图4所示，闸室100的相对两侧上分别开设凹槽，凹槽内安装底座301、升降槽3011和辅助架307，凹槽与上游流道相互独立。当水流通过闸室100时，水流不会进入凹槽内，进而不会对底座301、升降槽3011和辅助架307造成损害。
[0048] 其中，调节支架300包括呈十字型结构的水平段和竖直段，凹槽包括两个相对设置的第一侧壁和两个相对设置的第二侧壁，第一侧壁沿水流流动方向设置，且两个第一侧壁
相互平行。两个第二侧壁相互平行，且第一侧壁与第二侧壁相垂直。
[0049] 水平段设于凹槽的外侧，且水平段的两端凸出于第一侧壁的两端。在升降缸302带动调节支架300沿升降槽3011移动时，调节支架300的水平段始终位于凹槽的外侧。
[0050] 辅助架307的尺寸与凹槽的尺寸相适配，并且辅助架307在升降缸302复位时位于升降槽3011的外侧。
[0051] 在本实施例中，凹槽的开设使得底座301、升降槽3011和辅助架307可以嵌入闸室100的两侧，既节省了空间，又增强了结构的稳定性。调节支架300、辅助架307和升降槽3011的位置布局保证了它们在凹槽内的稳定安装。
[0052] 在一实施例中，如图3所示，清理桶400包括桶体、多个清理叶片401和动力源。
[0053] 桶体的一侧设有开口，桶体内设有连接轴。多个清理叶片401均匀设于连接轴的外壁上。动力源设于桶体内，并与连接轴连接，动力源用于带动清理叶片401转动，以将上游液体中的杂物从开口引入桶体内。
[0054] 在本实施例中，清理叶片401一端为可形变的材料制成，清理叶片401位于桶体内，由于桶体内壁的阻碍，使得清理叶片401远离连接轴的一端呈弯折结构。当清理叶片401转动至开口处时，此时桶体的内壁不再阻碍清理叶片401，清理叶片401远离连接轴的一端伸
出于桶体并呈凸状结构，以将垃圾和泥沙带入桶体内。
[0055] 具体地，启动动力源，动力源带动连接轴上的清理叶片401转动，使得清理叶片401将位于开口处的垃圾和泥沙引入桶体内，增加了清理叶片401对杂物的引导和收集效率。同时，清理上游水底积攒的杂物和泥沙，能够防止杂物和泥沙对闸门200造成损害，还降低了杂物对下游水流的影响。
[0056] 在另一实施例中，如图3所示，清理桶400包括桶体和多个清理叶片401。
[0057] 桶体的一侧设有开口，桶体的外周壁上开设滤孔，以使上游液体进入桶体内，桶体内设有连接轴。多个清理叶片401均匀设于连接轴的外壁上，在上游液体的冲击下清理叶片401发生转动，以将上游液体中的杂物从开口引入桶体内。
[0058] 在本实施例中，清理桶400的外周壁上开设的滤孔允许上游液体进入桶体内，而清理叶片401在上游液体的冲击下转动，有助于将杂物从开口引入桶体内，实现清理功能。
[0059] 在一实施例中，如图3所示，清理叶片401包括直板和弯曲板。
[0060] 直板的一端与连接轴连接，直板上开设滤孔。弯曲板的一端与直板的另一端连接，另一端向靠近下游的方向弯曲，弯曲板上开设滤孔，以使上游液体冲击清理叶片401带动其转动时，卸掉上游液体对清理叶片401的部分冲击力。
[0061] 在本实施例中，清理叶片401的直板和弯曲板上设有滤孔，使得上游液体在冲击清理叶片401时，不仅能够带动清理叶片401转动，还能卸掉部分冲击力，减少对叶片的损害，延长了叶片的使用寿命。
[0062] 综上，水利工程用升降式水利闸门的工作过程如下：安装时，将底座301和调节支架300放置在凹槽内，并通过浇筑以限制底座301在凹
槽内的位置。使用时，闸门200封堵上游水，水位不能超过上游连接段101的高度面，下游连接段102的高度面设置略高于下游液面，以便人员进入。
[0063] 在周期性清理垃圾的过程中，如图5、图9‑图11所示，具体过程如下：如图5所示，本装置在初始状态(第一状态)时，闸门200封堵上游水，从动椭圆齿轮
3042的长径与水平面平行，主动椭圆齿轮3041的长径与水平面垂直。
[0064] 清理开始时，启动电机308，电机308的输出轴转动带动主动椭圆齿轮3041转动，主动椭圆齿轮3041的转动使得从动椭圆齿轮3042沿主动椭圆齿轮3041的外边缘顺时针移动至主动椭圆齿轮3041的上方，以使主动椭圆齿轮3041的长径与水平面平行，从动椭圆齿轮
3042的长径与水平面垂直，如图9所示，此时为本装置的第二状态。
[0065] 在第二状态时，闸门200向右(即向靠近下游的一侧)移动至调节支架300的中心处，同时清理桶400会向上移动至闸门200的上方，两者在移动过程中互相避让，不会产生干涉。
[0066] 主动椭圆齿轮3041继续转动，当从动椭圆齿轮3042沿主动椭圆齿轮3041的外边缘顺时针移动至主动椭圆齿轮3041的右侧时，主动椭圆齿轮3041的长径与水平面垂直，从动
椭圆齿轮3042的长径与水平面平行，如图10所示，此时为本装置的第三状态。
[0067] 在第三状态时，闸门200移动到清理桶400右方并位于最右端，此时清理桶400位于调节支架300的中心处，闸门200的向右移动将垃圾往右边吸附，同时泥沙和底部的垃圾也
会向右移动，但闸门200的移动不会使得闸室100通水。
[0068] 随着主动椭圆齿轮3041的继续转动，从动椭圆齿轮3042沿主动椭圆齿轮3041的外边缘顺时针移动至主动椭圆齿轮3041的右下侧，此时通过连接杆305将闸门200从最右端向
左移动，清理桶400向下移动进入水面并到达极限状态进行垃圾清理，即向左移动的闸门
200将与向下移动的清理桶400接触，此时为本装置的第四状态。
[0069] 在由第三状态切换至第四状态的过程中，向左移动的闸门200将与向下移动的清理桶400即将接触。如图11所示，闸门200从最右端向左移动时，通过连接杆305将清理桶400向下移动至接触水面，并进入水中。此时启动动力源，使得清理叶片401逆时针转动，清理桶
400底部开设开口，清理叶片401在清理桶400内部呈弯折状，当清理叶片401出开口后形成
凸状，有助于将水面和水底的垃圾带入清理桶400内部。
[0070] 当清理桶400移动到最底部时，即切换为第四状态，此时闸门200将与清理桶400接触。接着，清理叶片401停止转动，电机308反向转动带动主动椭圆齿轮3041反转，从动椭圆齿轮3042随动并使得连接杆305在滑动槽306内移动，使清理桶400向上移动，并使得闸门
200向右移动至最右端，即复位到第三状态。
[0071] 回到第三状态对应的位置后，主动椭圆齿轮3041继续反转，闸门200和清理桶400依次再复位至第二状态与第一状态分别对应的位置，以此完成清理工作。
[0072] 具体地，在由第四状态复位到第三状态时，闸门200往右移动，清理桶400往上移动，直至闸门200移动到最右端，此时清理桶400到达调节支架300的中心处。
[0073] 在由第三状态复位到第二状态时，闸门200往左侧移动，清理桶400继续上移。当闸门200往左侧移动至调节支架300的中心处后，清理桶400位于闸门200正上方。
[0074] 在由第二状态复位到第一状态时，闸门200继续往左移动，清理桶400向下移动，并且清理桶400位于闸门200右侧。此时闸门200靠近下游的一侧没有水，清理叶片401再次开始转动，以将清理桶400内部的垃圾排出，后续人员清走垃圾。
[0075] 其中，在清理垃圾的过程中，闸门200移动一个周期，清理叶片401在清理桶400内部转动一周。
[0076] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛
盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0077] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范
围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
