一种组合式自动生态流量阀及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种组合式自动生态流量阀及其控制方法，包括一个圆变矩的渐变段闸阀外壳，一套由弹簧控制的阀门开度控制装置，一个消能保护罩，一套压差式流量计，一套手动液压控制装置，一套阀门开度标尺。本发明专利技术可以实现自动调节，上游水位升高，则阀内弹簧被更大的水压力压缩，出流孔口开度随之变小，保持下游流量恒定，上游水位降低，则阀内弹簧伸长，出流孔口开度随之变大，同样保持下放流量恒定。整个阀体控制机构为机械控制，无需电力，人力干预，省事、精确。

A combined automatic ecological flow valve and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种组合式自动生态流量阀及其控制方法
本专利技术属于水利水电工程和生态环境
，特别涉及生态水流下放的流量控制。
技术介绍
大部分水库或水电站都需要下放生态流量，以满足下游河段的生态需要。一般工程建设都会根据上、下游的水资源情况核定一个生态流量，水库或水电站在运行过程需要时刻下放生态流量，才能保证下游河道不断流。到目前为止，所建设的生态流量下放设施主要是生态放水管，少数生态流量较大的水电站或水库设置生态流量发电机组放水。生态放水管直径大多在150～800mm之间，对管道闸阀来说，属大口径或较大口径，一般设蝶阀或锥形阀控制水流，大多只能全关或全开，所放流量要么过大，要么过小，对生态流量的管理和监控造成极大困难，导致多数时间不下放生态流量。在现有技术中，中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司申请的申请号为201610494320.6的专利技术专利公开了一种水库预泄兼生态流量下泄结构，包括导流洞、连通管和竖直布置的竖井，竖井将水库与导流洞连通，连通管贴合竖井内壁并延伸至导流洞出口，连通管进口的高程低于水库的正常蓄水位并高于水库的死水位，连通管出口设有消力池，导流洞内的连通管外部设有封堵体，封堵体的末端设有控制连通管通断的第一阀门，连通管末端设有调节连通管流量的第二阀门。该方案能够将水库内需预泄洪水或生态流量及时、有序地排至下游。中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司申请的申请号为201910198592.5的专利技术专利公开了一种混凝土坝蓄水期临时下放生态流量的方法与装置，该方法通过改变坝体钢管布置位置，在坝体廊道底部布置偏心半球阀，控制下泄生态流量；在坝体钢管进口处布置Y型双腔水力控制阀门，通过阀门的介质压力来控制阀启闭及开度，在蓄水高度满足条件后，根据Y型双腔水力控制阀门提前设置好的压力值，关闭进口阀门；通过进口设置的排气管及灌浆管，封堵偏心半球阀与Y型双腔水力控制阀门之间的钢管。该方案可以解决混凝土坝下闸蓄水期间临时下放生态流量及后期封堵的问题。然而，目前市场上的流量控制阀多为直径数十毫米的小口径闸阀，不适用水库或电站的生态流量下放，目前普遍使用的蝶阀和锥形阀，对流量的控制又过于粗放，达不到控制流量的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种运输、安装方便、运行可靠，水力条件好，利用水压自动平衡，无需外加能量，能全自动调节流量，还可手动校正和干预，流量控制精确度高，使用寿命长，能广泛应用于水库大坝、水电站的生态流量下放自动控制闸阀及其控制方法。详细技术说明：一种组合式自动生态流量阀，包括一个圆变矩的渐变段闸阀外壳，一套由弹簧控制的阀门开度控制装置，一个消能保护罩，一套压差式流量计，一套手动液压控制装置，一套阀门开度标尺。其中，前述的渐变段闸阀外壳包括一个圆环形法兰盘，用于与上游生态放水管连接，法兰盘上设有若干螺栓孔和止水胶垫；渐变段下游矩形部分的外壳的顶面、左侧面、右侧面各开有一个矩形出流孔口，生态放水管的水流从此三个孔口流至下游河道；渐变段闸阀外壳通过固定螺栓固定在消能保护罩上，防止渐变段侧面变形影响止水效果。进一步的，前述的阀门开度控制装置包括三块孔口阀板，分别固定在底阀板的顶面、左面、右面上；底阀板上连接了一组弹簧，弹簧固定在底座上，底座由底座螺栓固定在渐变段闸阀外壳上，底阀板在水压力的作用下向上游或向下游移动，带动固定在其上的顶、左、右的孔口阀板移动，从而使孔口开度变大或变小。进一步的，前述的手动液压装置包括液压油筒，螺纹式液压调节杆和液压调节手柄，螺纹式液压调节杆内为空心管道，空心管道出口设有螺纹式液压开关。进一步的，前述的手动液压装置还包括连接油管，油管接头，固定油管和伸缩油管；前述的液压油筒固定在消能保护罩上，固定油管固定在底座上，伸缩油管固定在底阀板上。进一步的，前述的阀门开度标尺包括标尺及标尺支架，标尺与标尺支架共同形成一个固定支撑结构，标尺支架的一脚固定在顶面的孔口阀板上，另一脚底端设有一只滚轮，附着于渐变段闸阀外壳顶面上，标尺支架跟随孔口阀板作往复直线运动，通过标尺读数知道出流孔口的开度。该组合式自动生态流量阀的控制方法步骤是这样的：上游水位升高，则阀内弹簧被更大的水压力压缩，出流孔口开度随之变小，保持下游流量恒定，上游水位降低，则阀内弹簧伸长，出流孔口开度随之变大，同样保持下放流量恒定；当手动左右旋转液压调节手柄时，螺纹式液压调节杆就上升或下降，引起液压油筒压力变化，油压由连接油管传递到固定油管，再传到伸缩油管，将压力作用在底阀板上，底阀板因油压变化而向上游或向下游移动而调节出流孔口的开度，实现手动调节流量。与现有技术相比,本专利技术具有如下优点：1、现状对水库或水电站下放生态流量一般采用蝶阀、锥形阀等，这些阀门有手动或电动操作，对流量的控制比较粗略，一般凭操作人员的感观来判断流量的大小。当固定一个开度后，上游水位升高，则下放流量增大，无自动调节功能。本专利技术可以实现自动调节，上游水位升高，则阀内弹簧被更大的水压力压缩，出流孔口开度随之变小，保持下游流量恒定，上游水位降低，则阀内弹簧伸长，出流孔口开度随之变大，同样保持下放流量恒定。整个阀体控制机构为机械控制，无需电力，人力干预，省事、精确。2、现有的流量恒定阀等设备因为受力结构的限制，所做出来的产品都是小口径，基本在50mm以下。本专利技术针对水库或电站下放生态流量而设计，能广泛满足大口径、大流量、低中高水头的使用条件。3、与现有的阀门相比，本专利技术装配了流量计，开度标尺，可以现场读取下放的流量数据，也可现场核算下放的流量数据；4、与现有的泄放设施相比，实现流量精确控制后，对水库或水电站来说不浪费水资源，容易主动下放生态流量，利于提高自觉性，利于环境保护，减轻监管压力。5、与现有的电子自动控制流量阀相比，本专利技术采用全机械结构，不惧外力，不惧风雨，适用环境广泛，耐用，节能，无需电力。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中的a-a剖视图；图3为图1中的c-c剖视图；图4为图1中的b-b剖视图；图5为实施例1的布置图。附图中的标记为：1-圆环形法兰盘，2-法兰盘螺栓孔，3-止水胶垫，4-渐变段闸阀外壳，5-固定螺栓，6-消能保护罩，7-孔口阀板，8-出流孔口，9-底阀板，10-弹簧，11-螺栓垫片，12-底座螺栓，13-底座，14-平压孔，15-液压管螺栓，16-固定油管，17-伸缩油管，18-连接油管，19-固定支撑结构，20-油管接头，21-差压式流量计，22-液压油筒，23-螺纹式液压调节杆，24-液压调节手柄，25-空心管道，26螺纹式液压开关，27-拦河坝，28-生态放水管，29-检修阀门，30-组合式自动生态流量阀。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式自动生态流量阀，其特征在于：包括一个圆变矩的渐变段闸阀外壳(4)，一套由弹簧(10)控制的阀门开度控制装置，一个消能保护罩(6)，一套压差式流量计(21)，一套手动液压控制装置，一套阀门开度标尺。/n

【技术特征摘要】
1.一种组合式自动生态流量阀，其特征在于：包括一个圆变矩的渐变段闸阀外壳(4)，一套由弹簧(10)控制的阀门开度控制装置，一个消能保护罩(6)，一套压差式流量计(21)，一套手动液压控制装置，一套阀门开度标尺。


2.根据权利要求1所述的组合式自动生态流量阀，其特征在于：所述渐变段闸阀外壳(4)包括一个圆环形法兰盘(1)，用于与上游生态放水管连接，法兰盘(1)上设有若干螺栓孔(2)和止水胶垫(3)；渐变段下游矩形部分的外壳的顶面、左侧面、右侧面各开有一个矩形出流孔口(8)，生态放水管(28)的水流从此三个孔口流至下游河道；渐变段闸阀外壳(4)通过固定螺栓(5)固定在消能保护罩(6)上，防止渐变段侧面变形影响止水效果。


3.根据权利要求1所述的组合式自动生态流量阀，其特征在于：所述阀门开度控制装置包括三块孔口阀板(7)，分别固定在底阀板(9)的顶面、左面、右面上；底阀板(9)上连接了一组弹簧(10)，弹簧(10)固定在底座(13)上，底座(13)由底座螺栓(12)固定在渐变段闸阀外壳(4)上，底阀板(9)在水压力的作用下向上游或向下游移动，带动固定在其上的顶、左、右的孔口阀板(7)移动，从而使孔口开度变大或变小。


4.根据权利要求1所述的组合式自动生态流量阀，其特征在于：所述手动液压装置包括液压油筒(22)，螺纹式液压调节杆(23)和液压调节手柄(24)，螺纹式液压调节杆(23)内为空心管道(25)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周仕刚，
申请(专利权)人：贵州省水利水电勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：贵州;52