弧形门破冰装置的制作方法

1.本实用新型涉及水利工程技术领域，尤其涉及弧形门破冰装置。


背景技术：

2.高寒地区，冬季气候寒冷，每年12月中旬开始结冰，次年4月中旬解冻。高寒地区的电站湖面冰层最大厚度能达到1.5米-2米。
3.冰层产生的膨胀压力和水位变化时的剪切力会对泄洪弧形闸门和泄洪闸门支墩产生应力性破坏，冰层可使弧形闸门面，支门摆臂，摆臂支座，支座芯轴产生挤压断裂或永久变形，导致泄洪时弧形门不能开启泄洪，产生严重后果。
4.现有破冰方法：
5.1、人工开槽破冰方式，就是用人工采用冰川、锯、镐等工具对冰面进行挖凿一条宽水带。挖凿宽水带时，需要在冰层达到一定的厚度，可以承载人员在冰上作业时，才能对冰面进行挖凿处理，因此在冰封初期冰层对闸门的应力影响是不能消除的，同时在解冻前期，同样也不能提供保护。另外，采取人工破冰，人员在整个冰封期每天需要大强度的重复性劳作，在极寒条件下湖面结冰速度快，一夜之间即可冰封江面，且人工费用逐年上升成本逐渐加大，此外人员安全隐患较大。
6.2、吹气法是指在水库深处使用空压机喷出压缩气体，其形成的气动水流，使水面浮动不易结冰，同时防止新冰层的形成。该系统一般包括两台空压机、两个贮气罐、管网及控制元件等，整体费用较高，同时管道布设也比较复杂，为此，我们提出弧形门破冰装置解决上述问题。


技术实现要素：

7.本实用新型提供弧形门破冰装置，解决了冰层产生的膨胀压力和水位变化时的剪切力会对泄洪弧形闸门和泄洪闸门支墩产生应力性破坏，冰层可使弧形闸门面，支门摆臂，摆臂支座，支座芯轴产生挤压断裂或永久变形，导致泄洪时弧形门不能开启泄洪，产生严重后果的技术问题。
8.为解决上述技术问题，本实用新型提供的弧形门破冰装置，包括滑动安装在两相邻闸门槽口间的架体，所述架体上安装有水管，所述水管上开设有多个出水孔，所述出水孔的外部安装有喷水嘴，所述架体内部对称安装有两个小浮筒，所述架体外壁上两两对称共安装有四个支撑架，所述支撑架上安装有大浮筒，所述架体中部安装有两个潜水泵，所述水管与潜水泵连接，所述架体上可拆卸安装有配重框，所述架体左右两端均安装有滑架，所述滑架两侧壁均转动安装有多个与闸门槽口外壁贴合的内滚轮，所述滑架远离架体的一侧转动安装有多个与闸门槽口内壁贴合的外滚轮。
9.优选的，所述喷水嘴包括y型喷嘴和垂直喷嘴，所述y型喷嘴和垂直喷嘴均以不同角度与水管连接。
10.优选的，所述出水孔的直径为20mm，每相邻的两个出水孔之间的间距为1m。
11.优选的，所述小浮筒和大浮筒均为中空筒结构，所述小浮筒和大浮筒的内部均安装有橡胶气囊。
12.优选的，所述架体的材质为不锈钢，所述架体从左至由依次分为前段、中段和后段，所述前段、中段和后段通过螺栓固定。
13.优选的，所述架体的底面安装有防污网，所述防污网罩设在潜水泵的外部。
14.与相关技术相比较，本实用新型提供的弧形门破冰装置具有如下有益效果：
15.1、本实用新型中、利用潜水泵将库区底层温度较高的水抽吸喷射至水面上制造浪涌，使安装水域处产生的涌浪水花内侧至溢洪门面，外侧至闸墩以外10m，制造的涌浪可保证溢洪门及门闸墩前均不结冰，达到非常好的除冰效果。
16.2、利用冬季强劲的风吹搅水面形成的波浪，使架体带着随着波浪轴向一起摇摆从而加助浪涌的行程，利用“流水不腐，动水不冻”的原理及上下层水的温差，达到融冰、不结冰的目的。
17.3、利用冬季强劲的风吹搅水面形成的波浪，使架体随着波浪轴向一起摇摆从而使防污网上下左右摆动把吸附在防污网上的杂物摆甩掉保证水泵的吸水面积。
附图说明
18.图1为弧形门破冰装置的俯视结构示意图；
19.图2为弧形门破冰装置的侧视结构示意图。
20.图中标号：1、架体；2、水管；3、y型喷嘴；4、垂直喷嘴；5、小浮筒；6、大浮筒；7、潜水泵；8、配重框；9、支撑架；10、滑架；11、内滚轮；12、外滚轮；13、防污网。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电连接。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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而
言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.实施例一，由图1-2给出，弧形门破冰装置，包括滑动安装在两相邻闸门槽口间的架体1，架体1上安装有水管2，水管2上开设有多个出水孔，出水孔的外部安装有喷水嘴，架体1内部对称安装有两个小浮筒5，架体1外壁上两两对称共安装有四个支撑架9，支撑架9上安装有大浮筒6，架体1中部安装有两个潜水泵7，水管2与潜水泵7连接，架体1上可拆卸安装有配重框8，架体1左右两端均安装有滑架10，滑架10两侧壁均转动安装有多个与闸门槽口外壁贴合的内滚轮11，滑架10远离架体1的一侧转动安装有多个与闸门槽口内壁贴合的外滚轮12，利用潜水泵7将库区底层温度较高的水抽吸喷射至水面上制造浪涌，利用冬季强劲的风吹搅水面形成的波浪，使架体1带着喷水嘴随着波浪轴向一起摇摆从而加助浪涌的行程，利用“流水不腐，动水不冻”的原理及上下层水的温差，达到融冰、破冰的目的；
25.根据整个装置的总重量设置有共设计个六浮筒，并在架体1中设有配重框8，可通过安装配重框8的数量来调节配重量来调节装置吃水深度，保证出水孔与水面距离为20cm-30cm。
26.喷水嘴包括y型喷嘴3和垂直喷嘴4，y型喷嘴3和垂直喷嘴4均以不同角度与水管2连接，出水孔的直径为20mm，每相邻的两个出水孔之间的间距为1m，为了保证喷水后水面形成浪涌，设计不同角度的喷水嘴，且出水孔的直径不宜过小为20mm，每组间距1m，共48孔。
27.小浮筒5和大浮筒6均为中空筒结构，小浮筒5和大浮筒6的内部均安装有橡胶气囊，考虑小浮筒5和大浮筒6在风吹雨摆杂物甚多的恶劣环境中工作，为了防止小浮筒5和大浮筒6遭遇碰击损伤造成整机下沉事故发生，故此将小浮筒5和大浮筒6内侧加有橡胶气囊，如果小浮筒5和大浮筒6外侧受到冲击或遭到破坏，内侧的橡胶气囊也可以保证装置正常工作。
28.架体1的材质为不锈钢，架体1从左至由依次分为前段、中段和后段，前段、中段和后段通过螺栓固定，因为设备长期处于水中，为了防止生锈，架体1采用不锈钢材质，不锈钢材质耐腐蚀，达到不易锈蚀的效果，将架体1分为三段可随意拆卸、组合与折叠，方便运输和安装。
29.架体1的底面安装有防污网13，防污网13罩设在潜水泵7的外部，设置的防污网13能够起到过滤效果，防止水中的杂质进入潜水泵7的内部，利用冬季强劲的风吹搅水面形成的波浪，使架体随着波浪轴向一起摇摆从而使防污网上下左右摆动把吸附在防污网上的杂物摆甩掉保证水泵的吸水面积。
30.工作原理：该装置整体装入闸门槽口中，两台不锈钢潜水泵7，按设定时间自动交替运行，既可保证设备在冬季持续运行，也可延长潜水泵7的使用寿命，通过潜水泵7将库区底层温度较高的水抽吸至水管2的内部，再由喷水嘴喷出，使在水下的喷嘴喷射的水柱无定向、无规律的搅动上层水域形成浪涌；架体1分为三段，可随意拆卸、组合与折叠，四个大浮筒6固定在架体1中段露出水面1/3它可使架体1随着风吹水浪进行轴向摇动，另两个小浮筒5分别固定在架体1前段和后段的中部，它可控制架体1上下浮动，利用闸门槽口限制架体1使其随着水位的升降而升降；架体1还装有水管2和安装在水管2上的喷水嘴，且喷水嘴呈y型和垂直水面的形式，可在湖面较大面积范围处形成浪涌；架体1上设有两端均设置有10、内滚轮11和外滚轮12，内滚轮11和外滚轮12可利用水自行润滑，并且起到限位整体装置的作用，保证在任何风浪下，随着水位的升降整个装置也始终沿着检修门槽口上升或下降且
无卡涩；安装时，内滚轮11和外滚轮12可使该装置较容易地安装入泄洪检修门槽内，且内滚轮11和外滚轮12内部设有双层滑套，滑套内外设有斜槽，它具有自排污、排砂功能，可长时间浸泡在各种恶劣水质中，不怕泥沙、不生锈、卡不住，通过在架体1上设置的小浮筒5、大浮筒6和配重框8，可调节整个装置在水中的位置，使水管2距水面保持在200mm-300mm，使产生的浪涌达到最佳。
31.本实用新型主要是利用流水不腐，动水不结冰的原理，利用水泵的压力水柱产生水泛起浪涌水花，利用冬季狂风吹动水面的波浪使架体1无规律的摆动从而使喷嘴的高压水柱达到无定向，无规律的喷射形成无规律的浪涌，此浪涌与风吹波浪叠加而成的更大浪涌，来达到水面不结冰的效果。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.弧形门破冰装置，包括滑动安装在两相邻闸门槽口间的架体(1)，其特征在于，所述架体(1)上安装有水管(2)，所述水管(2)上开设有多个出水孔，所述出水孔的外部安装有喷水嘴，所述架体(1)内部对称安装有两个小浮筒(5)，所述架体(1)外壁上两两对称共安装有四个支撑架(9)，所述支撑架(9)上安装有大浮筒(6)，所述架体(1)中部安装有两个潜水泵(7)，所述水管(2)与潜水泵(7)连接，所述架体(1)上可拆卸安装有配重框(8)，所述架体(1)左右两端均安装有滑架(10)，所述滑架(10)两侧壁均转动安装有多个与闸门槽口外壁贴合的内滚轮(11)，所述滑架(10)远离架体(1)的一侧转动安装有多个与闸门槽口内壁贴合的外滚轮(12)。2.根据权利要求1所述的弧形门破冰装置，其特征在于，所述喷水嘴包括y型喷嘴(3)和垂直喷嘴(4)，所述y型喷嘴(3)和垂直喷嘴(4)均以不同角度与水管(2)连接。3.根据权利要求1所述的弧形门破冰装置，其特征在于，所述出水孔的直径为20mm，每相邻的两个出水孔之间的间距为1m。4.根据权利要求1所述的弧形门破冰装置，其特征在于，所述小浮筒(5)和大浮筒(6)均为中空筒结构，所述小浮筒(5)和大浮筒(6)的内部均安装有橡胶气囊。5.根据权利要求1所述的弧形门破冰装置，其特征在于，所述架体(1)的材质为不锈钢，所述架体(1)从左至由依次分为前段、中段和后段，所述前段、所述中段和所述后段通过螺栓固定。6.根据权利要求1所述的弧形门破冰装置，其特征在于，所述架体(1)的底面安装有防污网(13)，所述防污网(13)罩设在潜水泵(7)的外部。

技术总结
本实用新型公开了弧形门破冰装置，涉及水利工程技术领域，包括滑动安装在两相邻闸门槽口间的架体，所述架体上安装有水管，所述水管上开设有多个出水孔，所述出水孔的外部安装有喷水嘴，所述架体内部对称安装有两个小浮筒，所述架体外壁上两两对称共安装有四个支撑架，所述支撑架上安装有大浮筒，所述架体中部安装有两个潜水泵，所述水管与潜水泵连接，所述架体上可拆卸安装有配重框，所述架体左右两端均安装有滑架，所述滑架两侧壁均转动安装有多个与闸门槽口外壁贴合的内滚轮。本实用新型中，利用流水不腐，动水不冻的原理及上下层水的温差，达到融冰、破冰的目的。破冰的目的。破冰的目的。


技术研发人员：仝红丽 白云凯 李喆夫 谢天宇 许云东 张青山
受保护的技术使用者：黑龙江哈电多能水电开发有限责任公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/8/5