一种螺杆式启闭机论文和设计-赵铁斌

全文摘要

本实用新型涉及起吊闸门用启闭设备技术领域，具体涉及一种螺杆式启闭机，旨在解决现有技术中螺杆式启闭机的螺杆不易防护，导致螺纹被破坏，降低传动效率乃至失效的问题，其技术要点在于包括机箱和机座，所述机箱位于所述机座的上方，所述机座的底部正中央设有一体连接的套管，所述机座的内部设有直径与所述套管内径匹配的第一支杆，使得所述第一支杆可伸出套管实现闸门启闭，并且所述第一支杆转动连接有第二支杆，所述第一支杆与所述第二支杆同轴设置且螺纹连接，所述机箱的内部设有驱动所述第二支杆转动的调节机构。本实用新型使传动结构处于封闭空间，免遭破坏，进而使启闭机运行可靠、故障少、寿命长、实用效果显著。

主设计要求

1.一种螺杆式启闭机，包括机箱(1)和机座(2)，所述机箱(1)位于所述机座(2)的上方，其特征在于，所述机座(2)的底部正中央设有一体连接的套管(21)，所述机座(2)的内部设有直径与所述套管(21)内径匹配的第一支杆(22)，使得所述第一支杆(22)可伸出套管(21)实现闸门启闭，并且所述第一支杆(22)转动连接有第二支杆(23)，所述第一支杆(22)与所述第二支杆(23)同轴设置且螺纹连接，所述机箱(1)的内部设有驱动所述第二支杆(23)转动的调节机构(3)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种螺杆式启闭机，其特征在于，所述调节机构(3)包括转动设置在所述机箱(1)内的连杆(31)，所述连杆(31)垂直于所述第二支杆(23)，所述连杆(31)与所述第二支杆(23)之间通过锥齿轮(32)传动连接，所述连杆(31)一端延伸至所述机箱(1)外并在端部设置有驱动件。

3.根据权利要求2所述的一种螺杆式启闭机，其特征在于，所述驱动件为驱动电机(33)，所述驱动电机(33)的输出轴与所述连杆(31)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种螺杆式启闭机，其特征在于，所述连杆(31)和所述第二支杆(23)靠近锥齿轮(32)一端设有限位板(11)。

5.根据权利要求3或4所述的一种螺杆式启闭机，其特征在于，所述机座(2)内部两侧开有沿竖直方向设置的限位槽(24)，所述第一支杆(22)靠近机箱(1)一端两侧设有与限位槽(24)滑移连接的限位杆(25)。

6.根据权利要求1所述的一种螺杆式启闭机，其特征在于，所述机箱(1)与所述机座(2)之间设有固接两者的重量传感器(4)。

7.根据权利要求6所述的一种螺杆式启闭机，其特征在于，所述重量传感器(4)为四个且呈四角均布状布置于所述机座(2)的上端面。

8.根据权利要求6所述的一种螺杆式启闭机，其特征在于，所述重量传感器(4)外形呈两端细中间粗的阶梯轴状，其细端设螺纹部且两端分别通过螺栓固接所述机箱(1)与所述机座(2)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及起吊闸门用启闭设备技术领域，具体涉及一种螺杆式启闭机。

背景技术

螺杆式启闭机是用在各种水利工程的过水孔道上，起着控制水闸的一种中小型启闭机械设备，利用该机的升降使其配套水闸实现开启和封闭过水孔道、控制水位、调节流量的作用，它广泛应用于水利水电、市政建设、水产养殖及农田水利建设等工程中。

螺杆式启闭机具有结构简单、使用合理、价格便宜、安装方便、种类齐全等特点被广泛应用于各自水利工程。但是，螺杆式启闭机在实际使用中也有不足：螺杆防护不好，螺纹容易破坏，降低传动效率乃至失效。因此做好螺杆防护非常重要。传统螺杆式启闭机采用刚性套管防护，套管固定在机头的压盖上，对螺杆上部进行保护，防止雨雪、风沙、灰尘等进入；由于螺杆下部不能安装刚性套管，故无法防护，螺纹浸泡水中更易受到破坏(污水腐蚀、泥沙淤积、污物粘附等)，造成启闭机使用寿命的降低。刚性套管材质采用碳钢、不锈钢或玻璃钢。除不能作全防护外，刚性套管还有以下缺陷：①碳钢、不锈钢套管不透明，无法观察螺杆运行；碳钢、不锈钢套管重量大，增加机体负荷；②玻璃钢套管虽然透明，可以观察螺杆运行，但是它不耐磨易老化，脆性大易损坏；③不锈钢、玻璃钢套管价格贵，成本高；④刚性套管安装高度大，外载荷影响大，风雨天气机体多有震动。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中螺杆式启闭机的螺杆不易防护，导致螺纹被破坏，降低传动效率乃至失效的缺陷，从而提供一种结构简单、使用方便的螺杆式启闭机。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种螺杆式启闭机，包括机箱和机座，所述机箱位于所述机座的上方，其特征在于，所述机座的底部正中央设有一体连接的套管，所述机座的内部设有直径与所述套管内径匹配的第一支杆，使得所述第一支杆可伸出套管实现闸门启闭，并且所述第一支杆转动连接有第二支杆，所述第一支杆与所述第二支杆同轴设置且螺纹连接，所述机箱的内部设有驱动所述第二支杆转动的调节机构。

可选地，所述调节机构包括转动设置在所述机箱内的连杆，所述连杆垂直于所述第二支杆，所述连杆与所述第二支杆之间通过锥齿轮传动连接，所述连杆一端延伸至所述机箱外并在端部设置有驱动件。

可选地，所述驱动件为驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述连杆固定连接。

可选地，所述连杆和所述第二支杆靠近锥齿轮一端设有限位板。

可选地，所述机座内部两侧开有沿竖直方向设置的限位槽，所述第一支杆靠近机箱一端两侧设有与限位槽滑移连接的限位杆。

可选地，所述机箱与所述机座之间设有固接两者的重量传感器。

可选地，所述重量传感器为四个且呈四角均布状布置于所述机座的上端面。

可选地，所述重量传感器外形呈两端细中间粗的阶梯轴状，其细端设螺纹部且两端分别通过螺栓固接所述机箱与所述机座。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型的螺杆式启闭机，当闸门处于开启状态下，第一支杆整体置于机座内部，仅有与闸门固定连接的端部位于启闭机外侧；进而需要闭合闸门时，由调节机构驱动第二支杆旋转，以驱使第一支杆沿竖直方向移动，此时，第一支杆与第二支杆的连接部位于套管内部，第一支杆杆身位于启闭机外侧，整个过程均将容易在水中受到破坏的螺纹置于机座内，凭借套管对第一支杆与第二支杆的连接部进行有效地防护，无论闸门处于开启或封闭状态，始终确保水不会浸入机座，尽可能保证整体传动效率不受环境、时间等因素影响，并且第一支杆外表采用防腐耐用的不锈钢制成，以此有效降低成本，降低机体负荷，提高使用寿命。

2.本实用新型的螺杆式启闭机，调节机构的设置，运用锥齿轮的传动方式，配合第一支杆与第二支杆的螺纹结构，使整体具备自锁功能，避免长期使用后出现滑移而导致闸门突然下落的情况。

3.本实用新型的螺杆式启闭机，驱动件的设置，将驱动电机的输出轴与连杆固定连接，从而当使驱动电机动作时，让连杆保持同轴转动，紧接着锥齿轮传动以确保第二支杆转动，再通过螺纹带动第一支杆沿竖直方向位移，以控制闸门升降，省时省力。

4.本实用新型的螺杆式启闭机，限位板的设置，可起到固定连杆及第二支杆的作用，从而防止相啮合的锥齿轮脱落分离。

5.本实用新型的螺杆式启闭机，限位杆、限位槽的设置，并将限位杆置于限位槽内活动，一方面起到限制第一支杆径向位移的效果，另一方面辅助第一支杆和第二支杆通过螺纹转动时沿着竖直方向位移，确保第一支杆不会脱离第二支杆掉出套管外。

6.本实用新型的螺杆式启闭机，重量传感器的设置，通过重量传感器发回的荷重信号，可精确测定、显示、控制启闭机闸门的荷重信息，有助于促进启闭机的自动化升级改进，扩展启闭机的功能，使启闭机适应时代要求在水利工程中发挥更大作用，实现闸门自动控制，提高工程防洪、灌溉、发电的调度指挥效益和水平，实现了水利工程现代化管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的一种实施方式的螺杆式启闭机的剖视图；

图2为本实用新型的一种实施方式的螺杆式启闭机中重量传感器的结构示意图。

附图标记说明：

1、机箱；11、限位板；2、机座；21、套管；22、第一支杆；23、第二支杆；24、限位槽；25、限位杆；3、调节机构；31、连杆；32、锥齿轮；33、驱动电机；4、重量传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种螺杆式启闭机，如图1所示，包括机箱1和机座2，其中机箱1位于机座2的上方，为了使启闭机运行可靠、故障少、寿命长、实用效果显著，首先在机座2的底部正中央设置一体连接的套管21，然后在机座2的内部设置与套管21内径匹配的第一支杆22，从而闸门可安装在第一支杆22位于机座2外的端部，即驱动第一支杆22伸出套管以实现闸门启闭；另外，第一支杆22转动连接有第二支杆23，限定第一支杆22与第二支杆23同轴设置且螺纹连接，在本实用新型此实施例中，第一支杆22为螺管，第二支杆23为螺柱，从而通过转动第二支杆23来驱使第一支杆22沿竖直方向移动，控制闸门升降，最后在机箱1的内部设置有驱动第二支杆23转动的调节机构3。因此，本结构取代现有技术中单纯利用螺杆升降而启闭闸门的手段，将容易在水中受到破坏(污水腐蚀、泥沙淤积、污物粘附等)的螺纹置于机座2内，凭借套管21对第一支杆22与第二支杆23的连接部进行有效地防护，无论闸门处于开启或封闭状态，始终确保水不会浸入机座2，尽可能保证整体传动效率不受环境、时间等因素影响，并且第一支杆22外表采用防腐耐用的不锈钢制成即可，以此有效降低成本，降低机体负荷，提高使用寿命。当闸门处于开启状态下，第一支杆22整体置于机座2内部，仅有与闸门固定连接的端部位于启闭机外侧；进而需要闭合闸门时，由调节机构3驱动第二支杆23旋转，以驱使第一支杆22沿竖直方向移动，此时，第一支杆22与第二支杆23的连接部位于套管21内部，第一支杆22杆身位于启闭机外侧，因此可对传动结构进行有效防护。

如图1所示，调节机构3包括转动设置在机箱1内的连杆31，连杆31与第二支杆23相垂直，并在连杆31和第二支杆23上均设置锥齿轮32，且两锥齿轮32相啮合连接，最后将连杆31一端延伸至机箱1外并在端部设置有驱动件。因此，运用锥齿轮的传动方式，配合第一支杆22与第二支杆23的螺纹结构，使整体具备自锁功能，避免长期使用后出现滑移而导致闸门突然下落的情况。

如图1所示，驱动件为驱动电机33，安装时，将驱动电机33的输出轴与连杆31固定连接，从而当使驱动电机33动作时，让连杆31保持同轴转动，紧接着锥齿轮32传动以确保第二支杆23转动，再通过螺纹带动第一支杆22沿竖直方向位移，以控制闸门升降，省时省力。在本实用新型其他实施例中，驱动件可采用手动摇把进行驱动。

如图1所示，连杆31和第二支杆23靠近锥齿轮32一端均设置有限位板11，该限位板11可起到固定连杆31及第二支杆23的作用，从而防止相啮合的锥齿轮32脱落分离。

如图1所示，机座2内部两侧开有沿竖直方向设置的限位槽24，并且第一支杆22靠近机箱1一端两侧设有与限位槽24滑移连接的限位杆25，将限位杆25置于限位槽24内活动，一方面起到限制第一支杆22径向位移的效果，另一方面辅助第一支杆22和第二支杆23通过螺纹转动时沿着竖直方向位移，确保第一支杆22不会脱离第二支杆23掉出套管21外。

由于螺旋式启闭机自身不能提供荷重信号，启闭机的实际启闭负荷只能通过操作人员经验判断，因此存在安全隐患，常因超载发生电机烧毁和人员伤亡事故，为解决这一问题，如图1所示，在机箱1与机座2之间安装有固接两者的重量传感器4，通过重量传感器4发回的荷重信号，可精确测定、显示、控制启闭机闸门的荷重信息，有助于促进启闭机的自动化升级改进，扩展启闭机的功能，使启闭机适应时代要求在水利工程中发挥更大作用，实现闸门自动控制，提高工程防洪、灌溉、发电的调度指挥效益和水平，实现了水利工程现代化管理。

如图1和图2所示，考虑到重量传感器4作为承压元件，为保证其安装可靠及稳定，作为本实用新型的进一步优选方案，重量传感器4为四个且呈四角均布状布置于机座2上端面上。

如图1和图2所示，重量传感器4外形呈两端细中间粗的阶梯轴状，其细端设螺纹部并两端分别螺栓固接机座2与机箱1。在实际工作中，重量传感器4通过屏蔽信号线将荷重信号传给荷重仪，工作人员可在荷重仪表上事先设定启闭机额定启闭力。当启闭机启闭闸门且实际负荷达到设定的90％时，荷重仪报警提示，实际负荷达到额定启闭力110％时，荷重仪切断启闭机主电路，使启闭机停止运行，从而达到保护启闭机以及杜绝安全隐患的目的。

本螺杆式启闭机的工作原理：当闸门处于开启状态下，第一支杆22整体置于机座2内部，仅有与闸门固定连接的端部位于启闭机外侧；进而需要闭合闸门时，控制驱动电机33动作，让连杆31保持同轴转动，紧接着锥齿轮32传动以确保第二支杆23转动，再通过螺纹带动第一支杆22沿竖直方向位移，以控制闸门升降，此时，第一支杆22与第二支杆23的连接部位于套管21内部，第一支杆22杆身位于启闭机外侧，因此整个过程均可对传动结构进行有效防护。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

设计图

一种螺杆式启闭机论文和设计

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