液壓設備的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種液壓設備(100)，該液壓設備(100)包括：至少一個閘門(110)，其設計成攔截水道(C)提供的水流以調節流速；框架(120)，其構造成通過所述設備(100)的金屬結構(G1)裝配到所述水道(C)的岸上；第一移動裝置，安裝在所述框架(120)和所述閘門(110)之間以允許閘門在所述設備(100)的主要豎直方向(V)上的運動；至少一個分配器元件(130),其固定到所述框架(120)并在所述豎直方向(V)上布置于所述閘門(110)之下，所述分配器元件(130)在所述設備(100)的縱向方向(L)上垂直于所述豎直方向(V)延伸，并設置有包括連續的平坦部分(131)和在豎直方向V上在向上的方向上取向的傾斜部分(132)的成形表面；所述設備(100)的第二移動裝置(140)，其安裝在所述金屬結構(G1)中并連接到所述框架(120)，以允許所述框架和所述分配器元件(130)在所述豎直方向上的位移；至少一個液壓輪(150)，其在所述縱向方向(L)上布置在所述分配器元件(130)的下游。由于該構造，根據本發明的所述設備(100)能允許水的控制和液壓能到機械能和/或電能的轉換。
【專利說明】
液壓設備
技術領域
[0001]本設計總體涉及水道表面上實現的液壓系統領域，是一個適合控制用于機械或電能的水的整體液壓機。
【背景技術】
[0002]液壓系統化在于水的研究，分析和控制。
[0003]近年來已知的水道表面上實現的所述液壓系統一般需要土木建筑，例如水庫，運河，用于管理和渠化水流的液壓裝置，所述液壓裝置包括構造成攔截水流、調節流速從而能控制水的閘門。
[0004]自古以來可知液壓設備包括液壓輪，所述液壓輪適于把水道的勢能和動能轉化為機械能，再利用合適的發電機以旋轉運動的形式將機械能轉化為電能。

【發明內容】

[0005]盡管在液壓系統領域的技術方案有廣泛的可用性，但是仍然有需要提供能改善水控制模式和能量生產中水利用的液壓裝置。這樣的想法構成了本發明的一個目的。
[0006]所述目的通過主要特征在權利要求1中詳細說明的、其他特征在剩余權利要求中詳細說明的液壓設備實現。
[0007]基于本發明方案的想法為了實現一種液壓設備，所述液壓設備設置有可移動的閘門和布置于其下方的分配器元件，所述分配器元件設置有成形表面以使被所述閘門攔截的水流產生偏離的效果。
[0008]所述液壓設備進一步包括液壓輪，所述液壓輪在相對于水流的方向上布置于所述分配器元件的下游。從所述分配器元件轉移的水流進入所述水輪的葉片隊列中使水輪旋轉。根據本發明的所述設備也包括移動裝置，所述移動裝置構造成可選擇地允許所述閘門在傾斜方向上的豎直運動，和相對所述水流方向的旋轉，以及選擇性地在基本上豎直的方向上移動所述分配器元件和/或所述水輪。
[0009]由于該構造，所述設備能允許控制水和液壓能到機械能和/或電能的轉換。
[0010]本發明提供的優勢在于所述閘門、所述分配器元件及所述水輪能連帶地移動到水的自由表面之上，允許所述設備放置在非運行情況下，該情況下水道的自然流動情況能臨時地恢復，而不需要建設適當的旁通渠道。
【附圖說明】
[0011]通過參考附圖，對本領域的技術人來說，根據本發明的液壓設備的進一步的優勢和特點將在下面的詳細描述和其各種變型的非限制的實現中變得明顯。
[0012]圖1是示意地顯示根據本發明所述液壓設備的部分的俯視圖，其中所述部分致力于控制地表水道的水。
[0013]圖2a至圖2c是示意地顯示根據本發明的所述系統化液壓設備的所述部分的操作的側視圖。
[0014]圖3是示意地顯示根據本發明所述設備的實施例的俯視圖，其中所述設備包括圖1中所示的嚴格控制水的液壓部分，和轉化液壓能為機械能和/或電能的部分。
[0015]圖4a和4b是示意地顯示圖3中的所述液壓系統運行情況的側視圖。
[0016]圖5是示意地顯示圖3中的所述液壓設備的另一個實施例的俯視圖。
[0017]圖6a至圖6d是示意地顯示圖5中的液壓系統的一些運行情況的側視圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖，根據本發明的液壓設備通常由附圖標記100指示。
[0019]現參照圖1，設備(100)包括至少一個閘門(110)，所述閘門(110)用于攔截由水道(C)提供的水流以調節流速。在圖中，水流的方向由箭頭(F)示意地指示。
[0020]所述設備(100)進一步包括框架(120)和第一移動裝置(未示出)，例如液壓或機械致動器。所述第一移動裝置連接到所述框架(120)和所述閘門(110)，以允許在基本上垂直于水道底部的主要豎直方向(V)上的運動。所述設備(100)的所述框架(120)構造成與水道(C)相對應的安裝，例如安裝到專門的金屬結構(GI)支撐上，所述金屬結構(GI)支撐沿運河岸制造并依靠在相關地基(未示出)上。
[0021]根據本發明，所述液壓設備(100)包括至少一個固定于框架(120)的分配器元件(130)，例如通過螺栓固定，在所述豎直方向(V)上，所述分配器元件(130)布置在所述閘門(110)下面。所述分配器元件(130)在垂直于所述豎直方向(V)的所述設備(100)的縱軸方向(L)上延伸，并設置有成形表面，所述成形表面包括連續的平坦部分(131)和在所述豎直方向(V)上在向上的方向上取向的傾斜部分(132)。所述分配器元件(130)也在垂直于所述縱軸方向(L)和豎直方向(V)上的橫向方向(T)上延伸基本上與所述閘門(110)在同方向上尺寸相同的距離，以便所有被所述閘門(110)攔截的水流都影響所述分配器元件(130)，特別是其成形表面。
[0022]所述液壓設備(100)的構造是:接收水流的所述分配器元件的所述傾斜部分(132)向上偏轉以允許氧化，這是特別的為了改善水流的化學和物理質量。
[0023]—套閘門和分配器元件因此構成了根據本發明的系統化液壓設備(100)的一部分。
[0024]進一步的，所述設備(100)的構造是:所述閘門的液壓自由端面向所述分配器元件(130)，特別是朝向其成形表面的所述平面部分(131)。因此，關于水流方向(F)，當閘門
(100)布置于水下或頭下(underhead)時，其決定了水道緊接上游的水平的上升，和緊接下游的水更高速和收縮的液壓水脈，隨之帶來水流提升的份額增加，促進進一步的氧化。
[0025]根據本發明的所述設備(100)進一步包括第二移動裝置，例如由附圖標記(140)示意地指示的液壓致動器，所述液壓致動器安裝在約束于所述水道(C)的岸的金屬結構(Gl)支撐中并連接到所述框架(120)。與所述第一移動裝置類似的是，所述第二處理裝置(140)構造成允許框架(120)，并因此也允許所述分配器元件(130)在豎直方向(V)上的運動。
[0026]總的來說，所述設備(100)的構造是使可選擇的在豎直方向(V)上，致動或移動所述閘門(110)和帶著所述分配器元件(130)的框架(120)。
[0027]參照圖2a到2c，不同的操作情況是可能的。
[0028]圖2a，顯示了特別的情況，其中所述框架(120)浸入所述水道(C)，所述分配器元件(130)位于所述水道底部上的抽吸頭部，使水流關于所述豎直方向(V)與所述成形表面的傾斜部分(132)相對應地向上轉移。所述閘門(110)位于水的自由表面之上，水流提升的效果僅取決于水的流動和所述分配器(130)的傾斜部分(132)的斜率。
[0029]圖2b顯示了類似于圖2a的操作情況，其中，然而設備運行時，所述閘門(110)部分地淹沒在抽吸下，引起其上游水位關于水流方向(F)上的上升，并且因此引起與所述分配器元件(130)的所述傾斜部分(132)相對應的水的更大的速度，這產生更大的偏差作用，例如與圖2a所示的運行情況相比水流的提升。
[0030]圖2c反而顯示了所述液壓設備(100)的非運行情況，其中，所述框架(120)，因此和所述分配器元件(130)及所述閘門(110)完全提升到所述自由水面之上。在該情況下，所述液壓設備(100)和所述水流(C)之間沒有相互作用，這呈現了完全自然的流動情況。
[0031]如圖2a至2c所示，所述分配器元件(130)的輪廓表面也可以包括另外的傾斜部分(133)，所述另外的傾斜部分(133)在豎直方向(V)上向上取向，且在縱向方向(L)上定位在所述平面部分(131)的上游。所述進一步的傾斜部分(133)預測是有利的，因為它漸進地驅動水流從水道(C)的底部向所述平面部分(131)然后向所述分配器(130)的所述傾斜部分(132)，從而最佳化水的流動和調節所述閘門(110)下游的水流。
[0032]所述另外的傾斜部分(133)預測在基本上恒定深度的水路中或具有曲張的水路中是特別有用的，其中所述液壓系統(100)安裝在所述曲張的下游。然而，當所述設備(100)安裝與自然或人工的水躍相對應時，所述另外的傾斜部分不是嚴格必須的。因為所述分配器元件(130)的成形表面的所述平面部分(131)可以適當地布置在相對于水躍的不同高度上或是根據需要與水躍對齊。
[0033]參考圖3，根據本發明的所述設備(100)也設置有用于從液壓能到機械能和/或隨后到電能轉換的部分，所述部分包括至少一個液壓輪(150)，在縱向方向(L)上所述液壓輪(150)布置在所述分配器元件(130)的下游。
[0034]此外，與所述分配器元件(130)相似，所述液壓輪(150)在橫向方向(T)上延伸基本上與所述閘門(110)在同方向上尺寸相同的距離，以便所有被所述閘門(110)和所述分配器元件(130)攔截的水流都投向所述水輪(150)，利用所有可操作的部分。
[0035]被元件(130)提高的水流在所述閘門(110)的幫助下進入所述水輪葉片隊列使水輪(150)轉動。根據本發明的所述液壓設備(100)因此使水道(C)的管理和液壓能到機械能的轉換成為可能，并且可能是通過合適的發電機到所述水輪(150)的聯接。
[0036]所述水輪(150)特別布置在所述成形表面的所述傾斜部分(132)的附近，以便全面地利用水流提升的效果。
[0037]所述傾斜部分(132)的最終斜率可能有利的按照所述水輪(150)的葉片形狀來限定和調整以最佳運行。
[0038]根據本發明的一個實施例(未示出)，所述傾斜部分(132)可以以可移動的方式約束到所述分配器元件(130)，例如樞接到所述平面部分(131)，以允許其影響范圍的變化。
[0039]該構造是有利的，因為例如，通過根據葉片的幾何結構簡單的調整傾角，允許使用同樣類型的分配器元件與更多類型的液壓輪。
[0040]該構造也能變化，特別是按照所述水道(C)的水流情況優化所述液壓輪的運行。
[0041]進一步的，所述閘門(110)也能可旋轉地約束于所述框架(120)，例如樞接，以允許其斜率相對于水的流動方向(F)上的改變。該構造是有利的，因為例如，通過根據所述葉片的幾何結構簡單地調整傾角，允許使用同樣類型的閘門與多種類型的液壓輪。
[0042]閘門(110)的沖擊力和所述分配器(130)的所述輪廓表面的斜部分(132)的沖擊力的設置是本發明的協同特征，因為它們能夠優化水流的情況。
[0043]該構造特別地能按照水道(C)的流動的情況優化所述液壓輪的運行，降低所述閘門(110)的所述抽吸頭端和所述分配器元件(130)之間的空隙處的湍流。
[0044]現參照圖3，4a和4b，根據本發明的一個實施例，所述水輪(150)安裝到支撐所述閘門(110)，所述框架(120)和所述分配器元件(130)的同一個金屬結構(G1)。
[0045]如圖4a所示，所述液壓設備(100)能可選擇地如上述描述運行，如所述閘門(110)位于所述自由水表面之上(情況未示出)，水流提升的影響取決于水道(C)的流動和所述分配器元件(130)的所述傾斜部分(132)的斜率，或如所述閘門部分地淹沒在抽吸下，在該情況下通過變化所述閘門(110)和所述分配器元件(130)之間的相對距離來調整流速是可能的。
[0046]在非運行情況下，其中，所述框架(120)，及所述閘門(110)，所述分配器元件(130)和所述水輪(150)完全提升至所述水面之上是可能的，所以所述水道(C)以自然流動情況為特點。該情況在圖4b中示出。
[0047]根據本發明的另一個在圖5，圖6a至6d中示出的實施例，所述水輪(150)可以有利地安裝至所述設備(100)的框架(160)，所述框架(160)完全獨立于安裝有所述閘門(110)和所述分配器元件的框架(120)。所述框架(160)由金屬結構(G2)支撐，所述金屬結構(G2)連接到沿著所述水流(C)的岸形成的地基(未示出)，第三移動裝置(170)，例如可以一直以液壓致動器的形式，安裝到所述金屬結構(G2)，以使所述水輪(150)在所述豎直方向(V)上的運動成為可能。
[0048]圖6a和6b顯示了運行情況，其中所述設備(100)只利用布置在所述水道(C)(圖6a)底部的所述分配器元件(130)，或利用所述分配器元件(130)和所述閘門(110)(圖6b)的結合僅執行控制水的功能。在兩種情況下，液壓輪(150)都保持在水的自由表面之上且不與所述水道(C)相互作用。
[0049]圖6c顯示了一種運行情況，其中除了嚴格控制水流之外，液壓能也轉化為了機械能和/或電能。也能看到，所述液壓輪(150)設置在被所述分配器元件(130)的成形表面的傾斜部分(132)提高的水流附近，以便其葉片經受如此的流動，然后移動使所述輪(150)繞其軸轉動。
[0050]圖6d顯示了所述設備(100)的最終非運行情況，其中所述閘門(100)，所述分配器元件(130)和所述水輪(150)全都提高到水面之上，以使水道(C)正常的流動。
[0051]應該理解的是，所述液壓設備(100)的該變化實施例是特別有利的，因為它使所述液壓輪能夠以一種可選擇的方式或獨立的運行，給操作者用所述設備只控制所述水道(C)的水，和用所述設備將液壓能轉換成機械能，最終轉換成電的可能性。
[0052]應該理解的是，所述水輪(150)也能約束于框架，所述框架構造成通過金屬支撐結構以一種固定的方式安裝到所述水道(C)的岸。然而，上述描述的兩個實施例是優選的和有利的，其中，它們都提供恢復到水道的自然流動情況的可能性，而不需要建設旁通渠道或旁路。所述致動器的控制使所述閘門(110)，所述框架(120)和所述安裝到獨立框架的輪(150)能夠在豎直方向上操縱，所述致動器的控制可以是手動的，優選的是通過適當的控制系統自動的。本發明到此為止已經參照其實施例進行了描述。應該理解的是，可能有其他的關于相同發明的范圍的實施例，由下面報道的權利要求的保護范圍限定。
【主權項】
1.一種液壓設備(100)，包括: -至少一個閘門(110)，其設計成攔截水道(C)提供的水流以調節流速； -框架(120)，其構造成通過所述設備(100)的金屬結構(Gl)安裝到所述水道(C)的岸上； -第一移動裝置，其安裝在所述框架(120)和所述閘門(110)之間以允許所述閘門在所述設備(100)的主要豎直方向(V)上的運動； -至少一個分配器元件(130)，其固定到所述框架(120)并在所述豎直方向(V)上設置于所述閘門(110)之下，所述分配器元件(130)在垂直于所述豎直方向(V)的所述設備(100)的縱向方向(L)上延伸，并設置有包括連續的平坦部分(I31)和在豎直方向(V)上在向上的方向上取向的傾斜部分(132)的成形表面，-第二移動裝置(140)，其安裝在所述金屬結構(Gl)中并連接到所述框架(120)，以允許所述框架和所述分配器元件(130)在所述豎直方向(V)上的位移； -至少一個液壓輪(150)，其在所述縱向方向(L)上設置在所述分配器元件(130)的下游。2.根據權利要求1所述的設備(100)，其中，水輪(150)安裝到所述框架(120)上，所述閘H(IlO)和所述分配器元件(130)被約束到所述框架(120)。3.根據權利要求1所述的設備(100)，進一步包括獨立于約束所述閘門(110)和所述分配器元件(130)的框架(120)的框架(160)，所述框架(160)適合于支撐所述液壓輪(150)并構造成通過所述設備(100)的另外的金屬結構(G2)安裝到所述水道(C)的岸上，其中，所述設備(100)進一步包括第三移動裝置(170)，所述第三移動裝置(170)連接在支撐水輪(150)的所述框架(160)和所述另外的金屬結構(G2)之間，以允許所述液壓輪(150)在所述豎直方向(V)上的位移。4.根據權利要求1所述的設備(100)，其中，水輪(150)安裝到構造成通過金屬支撐結構安裝到所述水道(C)的岸上的框架，所述框架相對于所述金屬支撐結構固定。5.根據權利要求1-4中任一項所述的設備(100)，其中，所述分配器元件(130)和所述液壓輪(150)也在垂直于所述豎直方向(V)和所述縱向(L)的橫向方向(T)上延伸基本上等于所述閘門(110)在同樣方向上的尺寸的距離。6.根據權利要求1-5中任一項所述的設備(100)，其中，水輪(150)布置在所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述傾斜部分(132)的附近。7.根據權利要求1-6中任一項所述的設備(100)，其中，所述閘門(110)的自由端指向所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述平坦部分(131)。8.根據權利要求1-7中任一項所述的設備(100)，其中，所述閘門(110)可旋轉地連接到所述框架(120)，其中所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述傾斜部分(132)可旋轉地附接到所述成形表面的所述平坦部分(131)，以允許它們相對在水道(C)中流動的水流的方向F傾斜的變化。9.根據權利要求1-8中任一項所述的設備(100)，其中，所述分配器元件(130)的輪廓表面進一步包括另外的傾斜部分(133)，所述另外的傾斜部分(133)在豎直方向(V)上在向上的方向上取向并在所述縱向方向(L)上布置在所述平面部分(131)的上游。10.根據權利要求1-9中任一項所述的設備(100)，進一步包括構造成驅動所述移動裝置的控制系統。
【文檔編號】F03B17/06GK105899800SQ201480058508
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月10日
【發明人】安東尼諾·瑪麗亞·隆哥
【申請人】米爾科·卡斯塔尼亞羅, 薩拉·岡姆比拉希