CN111206546A - 一种适应旋转式闸门的定轴支承装置及闸门机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适应旋转式闸门的定轴支承装置及闸门机构，涉及水利工程技术领域。所述适应旋转式闸门的定轴支承装置包括：轴组件，所述轴组件包括轴体和轴承，所述轴体的一端用于与闸墩固定连接，所述轴体的另一端与轴承连接，所述轴承用于与闸门连接。所述闸门机构包括闸门和上述定轴支承装置。在应用有所述适应旋转式闸门的定轴支承装置及闸门机构的运转过程中，闸门相对于轴体转动，轴体相对于闸墩静止，闸墩处不易漏水，且轴承便于维修、更换。

Description

一种适应旋转式闸门的定轴支承装置及闸门机构

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其是涉及一种适应旋转式闸门的定轴支承装置及闸门机构。

背景技术

在水利工程和景观工程领域中，旋转式钢闸门主要承担挡潮(挡洪)、通航、城市水景观等任务，旋转式钢闸门包括闸门的门体，门体与水平转轴固定连接，转轴通过轴承与闸墩转动连接，即转轴可相对闸墩转动。在旋转式钢闸门运转过程中，门体在转轴的带动下绕转轴的轴心线转动，从而实现闸门的开启与关闭动作。

为避免闸墩漏水，在转轴与轴承之间设置有动态止水件。但是，由于在闸门旋转受力过程中，转轴与动态止水件之间反复挤压、摩擦、变形，导致动态止水件容易损坏，从而导致闸墩在与转轴连接之处易漏水，且轴承、动态止水件难以维修、更换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适应旋转式闸门的定轴支承装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的转轴与闸墩的连接处易漏水的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种适应旋转式闸门的定轴支承装置，包括：轴组件，所述轴组件包括轴体和轴承，所述轴体的一端用于与闸墩固定连接，所述轴体的另一端与轴承连接，所述轴承用于与所述闸门连接。

在一种可行实施方案中，所述轴承为调心滚子轴承。

在一种可行实施方案中，所述轴承为关节轴承。

在一种可行实施方案中，所述轴承用于安装在所述闸门的支承盘的安装孔内，所述轴承的外圈用于与所述支承盘连接，所述轴承的内圈与所述轴承连接。

在一种可行实施方案中，所述轴组件与所述支承盘同轴设置。

在一种可行实施方案中，定轴支承装置还包括密封结构，所述密封结构设置于所述安装孔内，所述轴承的两端分别设置有所述密封结构。

在一种可行实施方案中，所述轴体的一端通过混凝土预埋方式固定于所述闸墩中。

一种闸门机构，其包括闸门和上述技术方案提供的定轴支承装置。

在一种可行实施方案中，所述闸门包括门体和支承盘，所述支承盘的数量为两个，两个所述支承盘分别连接于所述门体的两端。

在一种可行实施方案中，所述定轴支承装置中，轴组件的数量为两个，两个所述轴组件分别与两个所述支承盘一一对应连接。

相对于现有技术，本发明所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置至少具有以下优势：

本发明所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置中，轴体的一端与闸墩固定连接，轴体的另一端通过轴承与闸门转动连接，也就是说，在闸门转动的过程中，闸门相对轴体转动，而轴体本身不会相对于闸墩转动。因此，轴体与闸墩之间不会随闸门的运转而产生相对挤压、摩擦、变形，从而使得闸墩在设置有轴体处不易出现漏水现象，且便于轴承维修、更换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的适应旋转式闸门的定轴支承装置及闸门机构的示意图一；

图2为本发明实施例提供的适应旋转式闸门的定轴支承装置及闸门机构的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的适应旋转式闸门的定轴支承装置及闸门机构的局部剖视图；

图4为图3中A处的局部放大图。

图中：

10-门体； 20-支承盘； 30-轴体；

40-轴承； 41-内圈； 42-外圈；

43-滚珠； 44-外壳； 50-密封结构；

51-第一止水盖； 52-第二止水盖； 53-柔性圈；

54-止水套； 55-O型圈； 56-定位环；

57-柔性止水件； 60-第一封盖； 70-第二封盖；

80-闸墩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是焊接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

如图1-图4所示，本实施例提供了一种适应旋转式闸门的定轴支承装置(以下均简称为定轴支承装置)，其包括：轴组件，轴组件包括轴体30和轴承40，轴体30的一端用于与闸墩80固定连接，轴体30的另一端通过轴承40与闸门转动连接。

在具体应用过程中，闸门在驱动装置的驱动下转动，在闸门转动的过程中，闸门相对于轴体30及闸墩80转动，而轴体30相对于闸墩80不动。也就是说，轴体30为定轴，仅起到支撑闸门的作用，并非用于带动闸门转动。

由于轴体30无需相对于闸墩80转动，因此轴体30与闸墩80固定连接。轴体30与闸墩80之间固定连接的具体方式有多种，例如：

在一种具体实施方式中，在闸墩80上设置有孔，将轴体30的一端伸入孔后通过固定件将轴体30与闸墩80固定，固定件可包括法兰盘、螺钉等结构。进一步地，轴体30与闸墩80的孔之间设置有止水件，止水件为定止水。由于闸墩80与轴体30之间不会产生相对移动或转动，因此止水件使用寿命相对较长。

而在一种更为优选的实施方式中，轴体30通过混凝土预埋方式固定于闸墩80中。

具体地，在浇筑闸墩80的过程中，将轴体30的一端浇筑在闸墩80内，从而使得轴体30与闸墩80固定为一体结构，而轴体30的另一端伸出闸墩80，以备与闸门连接。如此设置，使得轴体30与闸墩80浇筑为一体，轴体30与闸墩80之间不存在缝隙，因此轴体30与闸墩80之间即使不设置止水件，也不会发生漏水现象。

定轴支承装置适用于旋转式闸门，例如以下这种闸门：闸门包括门体10和支承盘20，支承盘20与门体10连接，轴组件与支承盘20连接。

在本实施例的一种优选实施方式中，轴组件的数量为两个，即轴体30的数量与轴承40的数量均为两个。一个支承盘20上对应安装一个轴体30和轴承40，该轴体30通过对应的轴承40与对应的支承盘20连接。

如此设置，使得两个支承盘20之间的区域没有轴体30穿过，一方面减小了轴体30的长度，降低了结构体积，减轻了闸门机构的整体重量；另一方面使得在闸门处于开启状态的时候，两个支承盘20之间没有横贯的轴体30露出，美观度高。

进一步地，轴体30可为空心轴，如此设置可进一步减轻轴体30重量。

当与轴组件连接的支承盘20为圆盘时，轴组件优选与支承盘20同轴设置。如此设置，使得采用齿轮驱动装置时，闸门在绕轴体30转动的过程中，所需驱动力始终等同且为最小，同时便于布设驱动装置。

为便于闸门相对轴体30转动，在闸门与轴体30之间通过轴承40连接。由于闸门应用于挡水，因此在闸门转动过程中还受到水压影响，使得支承盘20可能产生一定程度的偏转，因此，闸门与轴体30之间优选采用调心滚子轴承40或关节轴承40连接。采用关节轴承时，可选用自润滑型式，实现免维护。如此设置，在闸门安装或运行过程中，在支承盘20发生一定角度的偏转变形时，调心滚子轴承40或关节轴承40均可适应支承盘20偏转而不影响闸门运行，以保证闸门的顺畅运转。

在一种设置方式中，轴承40安装于支承盘20的安装孔中，该安装孔设置于支承盘20的圆心处，轴承40套设在轴体30的一端，轴承40的外圈42与支承盘20固定连接，轴承40的内圈41与轴体30固定连接。

当轴体30为空心轴时，可在轴端设置端盖以对轴体30内腔进行密封。如图3和图4所示，在轴体30远离闸墩80的一端的端部设置有第一封盖60，第一封盖60与轴体30之间可通过螺栓固定，第一封盖60可防止水进入轴体30的内腔。

进一步地，在安装孔远离闸墩80的一端设置有第二封盖70，第二封盖70与支承盘20之间可通过螺栓固定，第二封盖70可防止水进入安装孔中。第一封盖60与第二封盖70之间具有一定的间隙，在闸门转动过程中，第二封盖70随闸门一同转动，而第一封盖60随轴体30处于静止的状态。

在一种优选实施方式中，定轴支承装置还包括密封结构50，密封结构50设置于安装孔内，轴承40的两端分别设置有密封结构50。

具体地，密封结构50的作用是对轴承40、轴体30及安装孔进行密封。

如图4所示，在一种具体实施方式中，轴承40包括内圈41、外圈42、滚珠43和外壳44。外壳44与支承盘20固定连接，外壳44套设于外圈42外侧，且外壳44与外圈42固定连接，外圈42套设于内圈41外侧，外圈42与内圈41之间设置有滚珠43，以使得外圈42可相对内圈41转动。内圈41套设在轴体30上，且内圈41与轴体30固定连接。在闸门转动过程中，外圈42与外壳44相对内圈41与轴体30同步转动。

在轴承40的两侧均设置有密封结构50，两侧的密封结构50可为相同结构也可为不同结构。在图4所示结构中，在轴承40两侧的密封结构50为相同结构，为便于描述，以下均以位于轴承40左侧的结构为例进行描述。

密封结构50至少包括第一止水盖51、第二止水盖52、柔性圈53、止水套54和O型圈55。

第一止水盖51为台阶状结构，第一止水盖51通过螺栓与外壳44连接，第一止水盖51的右侧端面，部分区域与外壳44的左侧端面贴合、部分区域与外圈42的左侧端面贴合。第一止水盖51的外周面与安装孔的孔壁贴合。第一止水盖51与安装孔的孔壁之间设置有O型圈55；第一止水盖51与外壳44之间设置有O型圈55。具体地，在第一止水盖51上设置有安装槽，O型圈55安装于安装槽中，且有部分区域伸出于安装槽，在将第一止水盖51装配好后，O型圈55被完全压入到安装槽中，从而具备更大的预压缩量，起到更好的止水作用。

第二止水盖52为类似T型的结构，第二止水盖52与第一止水盖51之间通过螺钉固定连接。第二止水盖52的部分区域与第一止水盖51的左侧端面贴合，第二止水盖52的部分区域与第一止水盖51的内侧壁贴合。

止水套54套设在轴体30上，止水套54与轴体30之间设置有O型圈55。具体地，在止水套54的内壁设置有安装槽，O型圈55安装于安装槽中，且有部分区域伸出于安装槽，在将第一止水盖51装配好后，O型圈55被完全压入到安装槽中，从而具备更大的预压缩量，以在轴体30与止水套54之间起到更好的止水作用。

第二止水盖52与止水套54之间具有一定的间隙。

在止水套54的外侧靠近于内圈41的端面套设有柔性圈53。柔性圈53位于第一止水盖51、第二止水盖52、外圈42和止水套54之间形成的空间内。柔性圈53的外环壁与第一封盖60贴合，柔性圈53的左侧壁与第二封盖70贴合，柔性圈53的内环壁与止水套54紧密接触。

如图4所示，柔性圈53包括外环部与内环部，在柔性圈53的截面中，外环部与内环部相对倾斜设置。如此设置，使得柔性圈53的弹性更大，密封效果更好。

在止水套54的左侧设置有定位环56，止水套54位于定位环56与内圈41之间，定位环56的外径大于止水套54的外径，定位环56与第二止水盖52之间设置有柔性止水件57。

位于轴承40右侧的密封结构50可不设置定位环56，而使用第一封盖60对止水套54进行定位。在第一封盖60与第二止水盖52之间设置有柔性止水件57。

位于轴承40右侧的密封结构50与第二封盖70之间存在一定的间隙。

第二实施例

第二实施例提供了一种闸门机构，该闸门机构包括闸门和上述第一实施例提供的定轴支承装置。

定轴支承装置中的轴组件中，轴体30的一端用于与闸墩80固定连接，轴体30的另一端套设有轴承40，轴体30通过轴承40与闸门转动连接。

闸门包括门体10和支承盘20，支承盘20与门体10固定连接，支承盘20与轴组件转动连接。

在实际应用场景中，支承盘20在驱动装置的驱动下转动，从而带动门体10转动，在闸门转动过程中，支承盘20与门体10同步转动，且支承盘20与门体10均相对于轴体30转动。

为便于带动闸门两端同步转动，在门体10的两端均安装有支承盘20，两端的支承盘20同步转动，以带动闸门转动。

根据闸门所需转动角度，支承盘20可为圆盘结构或扇形盘状结构。优选地，支承盘20为圆盘，如此设置，使得闸门可进行360度转动。

当支承盘20为圆盘时，轴组件优选与支承盘20同轴设置。如此设置，使得驱动装置采用齿轮驱动时，闸门在绕轴体30转动的过程中，所需驱动力始终等同且为最小，同时便于布设驱动装置。

在一种设置方式中，门体10的截面为月牙状，门体10连接于支承盘20的边缘处。支承盘20的圆心处设置有安装孔，轴承40安装于安装孔中，轴承40套设在轴体30的一端，轴承40的外圈42与支承盘20固定连接，轴承40的内圈41与轴体30固定连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种适应旋转式闸门的定轴支承装置，其特征在于，包括：轴组件，所述轴组件包括轴体和轴承，所述轴体的一端用于与闸墩固定连接，所述轴体的另一端与轴承连接，所述轴承用于与闸门连接。

2.根据权利要求1所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置，其特征在于，所述轴承为调心滚子轴承。

3.根据权利要求1所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置，其特征在于，所述轴承为关节轴承。

4.根据权利要求1-3任一所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置，其特征在于，所述轴承用于安装在所述闸门的支承盘的安装孔内，所述轴承的外圈用于与所述支承盘连接，所述轴承的内圈与所述轴承连接。

5.根据权利要求4所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置，其特征在于，所述轴组件与所述支承盘同轴设置。

6.根据权利要求4所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置，其特征在于，还包括密封结构，所述密封结构设置于所述安装孔内，所述轴承的两端分别设置有所述密封结构。

7.根据权利要求1所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置，其特征在于，所述轴体的一端通过混凝土预埋方式固定于所述闸墩中。

8.一种闸门机构，其特征在于，包括闸门和如上述权利要求1-7任一项所述的适应旋转式闸门的定轴支承装置。

9.根据权利要求8所述的闸门机构，其特征在于，所述闸门包括门体和支承盘，所述支承盘的数量为两个，两个所述支承盘分别连接于所述门体的两端。

10.根据权利要求9所述的闸门机构，其特征在于，所述定轴支承装置中，轴组件的数量为两个，两个所述轴组件分别与两个所述支承盘一一对应连接。

Images