底軸液壓翻板閘門(mén)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

一、水力自動(dòng)翻板閘門(mén)概況

水力自動(dòng)翻板閘門(mén)是目前國(guó)內(nèi)***常見(jiàn)的一類(lèi)自控閘門(mén)。它利用杠桿的力矩平衡原理在水壓力及閘門(mén)自重的作用下使閘門(mén)繞水平鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到自動(dòng)啟閉的目的，無(wú)需動(dòng)力源，因而被形象地稱(chēng)為“翻板閘門(mén)”。

由于水力自動(dòng)翻板閘門(mén)具有過(guò)流能力強(qiáng)、水位壅高少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造使用方便、造價(jià)低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而在小型水電站和中小型蓄水工程中得到了廣泛的應(yīng)用。近年，隨著治水思路的改變，以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，水力翻板閘門(mén)的應(yīng)用范圍不斷拓展，在城市園林景觀、旅游、環(huán)保等綜合工程中也得到了較好的應(yīng)用。水力自動(dòng)翻板閘門(mén)經(jīng)過(guò)幾十年的施工運(yùn)行管理，積累了很多成功的經(jīng)驗(yàn)，已由多鉸式升級(jí)換代為滾輪連桿式，閘門(mén)的調(diào)節(jié)性能和研制技術(shù)逐步完善和成熟，但這類(lèi)閘門(mén)在運(yùn)行中也存在一些問(wèn)題，集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.運(yùn)行環(huán)境

雜草、樹(shù)枝等雜物堵塞在鉸座周?chē)?，?yán)重影響閘門(mén)的啟閉，尤其是漲洪時(shí)洪水來(lái)勢(shì)猛，速度大，沖刷強(qiáng)，漂浮物極易使閘門(mén)失控或卡死，汛后清理這些雜物很困難。對(duì)于富含泥沙的河流，泥沙極易在門(mén)前淤積堵塞造成閘門(mén)開(kāi)啟困難。

2.運(yùn)行穩(wěn)定性

由于水力翻板閘門(mén)的運(yùn)行環(huán)境和受力情況相當(dāng)復(fù)雜，而設(shè)計(jì)計(jì)算理論目前尚不完善，運(yùn)行中普遍存在著諸多失穩(wěn)現(xiàn)象，波及閘門(mén)的正常工作，輕者能引起工程結(jié)構(gòu)的整體振動(dòng)，重者可導(dǎo)致閘門(mén)、壩坎結(jié)構(gòu)毀壞。影響閘門(mén)穩(wěn)定的因素很多，因此要確保閘門(mén)運(yùn)行穩(wěn)定很困難。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

閘門(mén)穩(wěn)定性主要來(lái)自于連桿的阻尼作用，在進(jìn)行閘門(mén)設(shè)計(jì)時(shí)，滾輪的直徑、連桿的長(zhǎng)度及連桿后支點(diǎn)位置，閘門(mén)重量的正確選擇等等都需優(yōu)化設(shè)計(jì)。

4.運(yùn)行功能

受諸多因素的影響，水力自動(dòng)翻板閘門(mén)大多使用在水質(zhì)條件較好、水流量不大的小型水利工程上。目前許多發(fā)達(dá)國(guó)家已逐步放棄水力自動(dòng)翻板閘門(mén)，而多采用底軸液壓翻板閘門(mén)。

采用槽鋼外包不銹鋼片的設(shè)計(jì)。具體方法是在一期混凝土澆筑時(shí)，預(yù)先在邊墩和底墩埋設(shè)適當(dāng)數(shù)目的固定鋼筋，在每根鋼筋上安裝一顆正向螺絲；安裝槽鋼時(shí)，在槽鋼內(nèi)側(cè)相應(yīng)位置上安裝四顆反向螺絲，用槽鋼內(nèi)側(cè)的微調(diào)螺絲將槽鋼調(diào)整到設(shè)計(jì)位置后點(diǎn)焊固定，再進(jìn)行二期混凝土澆筑。這樣既平整光滑，又安裝到位，再在閘門(mén)安裝止水橡皮，滿足了密封止水和減小摩擦的要求。

（6）閘門(mén)與堰壩的配合

閘門(mén)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于閘門(mén)支承點(diǎn)上下受不等水力作用可能始終對(duì)液壓馬達(dá)和支承軸產(chǎn)生力矩作用，此作用對(duì)液壓系統(tǒng)不利。為克服這種不利影響，可以通過(guò)改善閘門(mén)與堰壩底座配合方式，在堰壩底座中央砌一與閘門(mén)等寬小臺(tái)階。當(dāng)閘門(mén)上部水受力大時(shí)，閘門(mén)靠臺(tái)階外側(cè)布置；當(dāng)閘門(mén)下部水受力大時(shí)，閘門(mén)靠臺(tái)階內(nèi)側(cè)布置；就可達(dá)到消除力矩作用。同時(shí)對(duì)增加閘門(mén)與堰壩的密封有利。但不利因素是馬達(dá)只能沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)而不能雙向轉(zhuǎn)動(dòng)。

（7）閘門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

閘門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在兩個(gè)方面：重量和結(jié)構(gòu)形式。由于屬外力可控閘門(mén)，閘門(mén)翻轉(zhuǎn)和穩(wěn)定性不再靠閘門(mén)的重量來(lái)維系。閘門(mén)重量可大大減輕，閘門(mén)的強(qiáng)度和剛度須大大提高，可選擇一些強(qiáng)度高、抗彎性能好的材料來(lái)作閘門(mén)，結(jié)構(gòu)形式要與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。

（8）污染源控制

電動(dòng)插板閥使用中注意事項(xiàng)及其特點(diǎn)：插板閥的啟閉件是閘板，閘板的運(yùn)動(dòng)方向與流體方向相垂直，插板閥只能作全開(kāi)和全關(guān)，不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。閘板有兩個(gè)密封面，***常用的模式閘板閥的兩個(gè)密封面形成楔形、楔形角隨閥門(mén)參數(shù)而異，通常為50，楔式插板閥的閘板可以做成一個(gè)整體，叫做剛性閘板；也可以做成能產(chǎn)生微量變形的閘板,以改善其工藝性，彌補(bǔ)密封面角度在加工過(guò)程中產(chǎn)生的偏差，這種閘板叫做彈性閘板插板閥關(guān)閉時(shí)，密封面可以只依靠介質(zhì)壓力來(lái)密封，即依靠介質(zhì)壓力將閘板的密封面壓向另一側(cè)的閥座來(lái)密封面的密封，這就是自密封。大部分插板閥是采用強(qiáng)制密封的，即閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，要依靠外力強(qiáng)行將閘板壓向閥座，以密封面的密封性。插板閥密封結(jié)構(gòu)可以分軟密封、硬密封結(jié)構(gòu)。[object Object][object Object]