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水利自控翻板闸的优点 门底高流速射流便于冲沙冲淤
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  • 发布日期: 2021-03-07
  • 更新日期: 2021-03-07
产品详细说明
品牌: 环浩水工 型号: PGZ
货号: hhsg2021 用途: 蓄水/止回
外型尺寸: 中型

水利自控翻板闸的优点 门底高流速射流便于冲沙冲淤

水利自控翻板闸的优点

1)准确、及时地自动调节闸门开度,使下泄流量与闸前来流量维持动态平衡;

2)不需人为操作、不需外加动力,它是水力自控,从而使洪水到来时闸门不能及时开启的事故从根本上被杜绝了,特别是洪水在夜晚到来时的情况; 

3)在洪水过程结束时,能够可靠有效地自动拦截洪水尾水,保留住满满一库可贵的水资源以资枯水期利用; 

4)闸门启动后,门顶、门底同时泄流,门顶溢流能使漂浮物顺利过闸,门底高流速射流便于冲沙冲淤; 

5)同一枢纽上的所有翻板闸门能够在水力作用下基本同步开启,单宽流量分布均匀,不会发生单宽流量集中甚至发生折冲水流的现象,有利于下游河床稳定和生态环境的保护; 

6)通过门顶、门底的水流相撞,可消耗一小部分余能,有利于消能防冲; 

7)相邻水力自控翻板闸门之间一般不需要设置闸墩。即使要设置闸墩,其间距也很大,而闸墩的厚度只有0.5至0.8m,基本不缩窄原河宽,因此过水净宽大,过流能力强; 

8)节省投资,翻板闸的投资仅为常规闸门的百分之五十至百分之七十左右; 

9)施工期短,一般在一个枯水期内可以建成一座翻板闸坝。

 

水利自控翻板闸门的施工注意事项

翻板坝在南方运用比较广泛,而在北方用的较少,考虑到东北地区气候寒冷,必须考虑翻板坝底板以及面板的冬季防冻问题,在施工及管理过程中必须注意以下问题。

(1)在北方施工时,混凝土抗冻等级均为F200,冬季施工应根据具体情况采取保温措施。

(2)拦河坝两岸施工及隔墙施工时,注意预留两侧止水的位置,闸门上下游80m内河床高程不得高于闸底高程。

(3)混凝土构件现场预制加工,闸门总宽度过大时,要求按每7扇左右用隔墙分段布置。隔墙要求先在坝面预留坑槽,在闸门安装完成之后再浇筑,金属构件采用ZG45及Q235A。

(4)此闸门在运转中,主要是轨道与滚轮接触部分,需要加强检查,如遇飘浮物(竹.木.稻草等)的卡拦、阻塞,闸门则不能自动回关,或者回关后也会漏水,此时必需将闸门用葫芦拉(吊)起;用人工清除杂物后再回关。

(5)闸门在蓄水运行中,切忌成人和小孩在门前游泳、玩水,以免发生意外的人身安全事故。

(6)闸门检修:每年的汛期前或洪水后要对闸门的金属件(如螺栓)逐个进行检查,遇螺母有松牙时,应用扳手旋紧;以确保闸门的运转安全;每2年左右要对闸门的金属件(除不要求或不见光部分)进行防锈油漆处理,以维护闸门之长久运用。

 

水利自控翻板闸门运行原理 

水力自控翻板闸的启闭原理是杠杆平衡与转动。当闸前来水流量加大时,作用在闸门门叶上的水压力和水流对门叶的摩擦力对转动中心的力矩之和大于门叶自重和运转机构的阻力对转动中心的力矩之和,在不平衡力矩的作用下,闸门开启度自动加大,直到这两组力矩之和相等,即不平衡力矩为零时,闸门在新的开启度位置上保持平衡;当闸前来水流量减少时,作用在门叶上的水压力和水流对门叶的摩擦力以及运转机构的阻力对转动中心的力矩之和小于门叶自重对转动中心的力矩时,在不平衡力矩的作用下,闸门开启度减小,直到不平衡力矩减少至零时,闸门在新的较小开度位置上保持平衡。

 

水利自控翻板闸门的应用

水力自控翻板闸门是我国工程技术人员自行研究出来的一种新型节能闸坝。翻板坝由基础固定坝和翻板闸门组成,其水力自控翻板闸门启闭的基本原理是杠杆平衡与转动。水力自控翻板闸门巧妙地利用作用在闸门上的水压力和闸门的自重来作为启闭闸门的动力,无需其他外加能源,也无需其他启闭机械、启闭机房,具有造价节省、施工期短、不需人员操作等优点。这种新型水闸的技术在目前还只是初步成熟,还处于不断研究、不断创新和不断完善的过程之中。 

水力自控翻板闸门的研究和应用,是从上世纪60年代发展起来的,到本世纪初,经历了5次更新换代。自1982年以来,第三代滚轮连杆式闸门便开始广泛应用。特别是1990年以后,设计研发出第四代新型滑块式翻板闸门。  

水力自控翻板闸门具有自动开启回关、不需人员操作、节约能源等优点,同时全开时阻水率小、过流能力强、不改变天然河床断面,适用范围非常广泛,可以使用于各种河宽的闸坝工程,主要用于航运、发电、防洪、灌溉、给水和改善环境。 

 

水力自控翻板闸门的运行管理

在日常运行中应注意以下管理措施和操作办法,避免造成事故和损失:

1、在闸坝上游尽量设置拦污栅,拦截汛期漂浮物,避免对闸门造成伤害。

2、如需人工开启翻板闸,使用两个5T的手动葫芦平衡拉启闸门,注意保持两个支腿的同步,在整个操作过程中,要特别注意人和闸门的安全。

3、当人工开启翻板闸门后,闸门一定要拉可靠,枕在支墩的橡皮上,并且要锁紧在支墩上。在洪水来临前必须把翻板闸门关闭,让其自动泄洪,否则翻板闸门被钢索拉住在洪水中运行会产生拍打以致损坏。

4、闸门在蓄水运行中,切忌成人和小孩在闸门上游100m范围内游泳、玩水等,以免发生意外的人身安全事故。

5、每年的汛期前或洪水后要对闸门的金属件逐个进行检查,遇螺母有松动时,应用扳手旋紧,以确保闸门的运转安全,每二年左右要对闸门的金属件进行防锈油漆处理,以维护闸门长久运用,若止水橡胶损坏造成漏水,则拉启闸门更换止水橡胶。

6、闸门在运转时主要是靠轨道与滚轮接触,需加强检查,如遇漂浮物(竹、木、稻草等)的卡拦、阻塞,闸门则不能自动回关,或者回关后漏水,此时必须将闸门用葫芦拉起,以人工清除杂物后再回关。

7、翻板闸下游水流逐级消能后仍具有较大的冲刷力,闸后海漫、防冲槽容易受水流冲刷破坏,该部位应经常检查维修防止较大变形破坏对坝体安全造成影响。


底轴驱动翻板闸门概要:

底轴驱动翻板闸门是一种新型可调控溢流闸门,它主要由土建结构、圆柱形底轴、固定在底轴上的门叶、支承底轴的若干固定支铰座、底侧止水、闸墩侧墙密封件及启闭机驱动连接拐臂等组成。闸门的启、闭操作由布置在两侧启闭机室内的液压启闭机控制。
1、主要工作原理

水压力通过悬臂式门叶结构传递到圆柱形底横轴,底横轴作用力可以分解为水平力、垂直力和力矩。水平力、垂直力通过固定支铰座传递给土建结构,力矩由底横轴传递给液压启闭机或锁定装置。闸门启闭机运行时,液压启闭机通过拐臂驱动底横轴转动,同时使门叶以底横轴中心为圆心作扇形转动实现闸门的开启和关闭。闸门局部开度取决于锁定装置的锁定位置或液压启闭机活塞杆持住位置,闸门的开度范围为垂直与水平之间的任意位置或角度。闸门全部关闭时门顶可溢流以达到景观效果。

2、使用条件及优缺点分析

底轴驱动翻板闸门适合于闸孔较宽而水位差比较小的城市景观工程,或山区河道洪水急涨,要求快速开闸泄洪的工程【2】。由于可以将孔口设计的比较宽,可以省去数孔中间闸墩,所以不仅结构简单,而且可以节省土建投资。该站能够实现双向挡水及立门蓄水或防洪、卧门行洪排涝;闸门启闭灵活快速、开度无级可调且调度方便;启闭设备隐蔽,门顶过水形成人工瀑布,改善工程景观效果;另外,该闸型泄洪能力大,卧门时无碍通航。该闸型的主要缺点:总造价相对较高;要求闸基不存在大的不均匀沉陷;不便设置检修闸门,闸门检修较困难。

3、基本结构要求

(1)底横轴

底横轴作为门叶悬臂梁的纵向固端和闸门启闭渠道轴是闸门最重要结构之一,主要承受门叶水压力作用产生的扭转和弯曲。横轴为圆形钢管截面,管径较小时可选用定型标准无缝钢管加工,管径较大时可采用钢板卷制焊接结构。由于底横轴整体较长,在厂内分段制造加工,分段长度根据支承间距、加工及运输条件确定,一般长约6-10m,在工地现场进行组装。拼接方式为焊接和高强螺栓连接两种。底横轴的制造、安装时应保证同心度,轴外表尽可能进行精加工。一般跨度较大时底横轴在中间一分为二,采取柔性连接,不仅有效减少闸底板变形变位影响,还可以有效避免启闭机不同步带来的问题。

底横轴的截面尺寸应按承受门叶水压力作用、门叶重量、门顶水重及底横轴自重产生的扭矩和弯矩初选、复核和确定,确定截面尺寸时注意留有余地。

(2)底轴铰座

铰座主要承受门叶水压力作用、门叶重量、门顶水重及底横轴自重产生的推力及启闭时摩擦阻力,并将其传递到土建结构。通常铰座的布置间隔约6-10m,底轴与铰座之间采用低摩擦系数的自润滑球轴承,铰座材料一般使用铸钢。铰座与土建结构固定采用锚栓,使用二期跧浇筑

 

 

(3)密封止水

与传统闸门比较,底横轴旋转钢闸门的止水要复杂得多。因此,止水设计应作为设计工作的重点。止水主要包含门叶与侧墙止水、穿墙套管与底横轴止水、底轴与门叶止水、底轴与闸底坎止水等,而且有单向和双向止水之分。门叶与侧墙通常用P型橡皮止水,外加弹簧钢板调节橡皮压缩;门叶与底轴之间常用I型橡皮止水带配钢压板,橡皮压缩量不超过5mm,否则底轴旋转时,橡皮容易翻转,并会增加启闭的摩阻力。底轴与穿墙套管的止水应加强设计,尽量做到滴水不漏。止水材料要求耐磨性能好。

(4)闸门顶部破水及补气措施

门顶过流的底横轴旋转钢闸门,由于门顶过流行成连续的水面瀑布,门体背面容易产生负压,门顶易产生气蚀。通常在门顶设置破水器和补气孔,破水器高度应根据门顶溢流水深确定。如泰州市生态环境整治工程、黄山湖边枢纽花山坝工程和上海市苏州河河口水闸门顶均设了破水器和补气孔。

(5)闸门锁定方式

闸门的锁定基本依靠对驱动拐臂的固定来实现闸门位置的锁定。目前有两种锁定方式:一是在拐臂上布置液压推杆,液压推杆将活塞杆推入墙体的定位孔锁定住闸门,此种锁定型式的缺点在于推杆缸体直径有限,抵抗锁定剪力较小。如苏州工业园区金鸡湖游艇码头闸就是采用这种锁定;二是在拐臂上设置挡板,并根据拐臂的转动轨迹,用升降式锁定钢梁与拐臂上的挡板接触锁定闸门,如泰州市水生态环境整治工程。

(6)防腐

底横轴旋转钢闸门跨度较大,上、下游不便设置检修闸门。通常闸门检修时需要做上、下游围堰,代价较大,因此闸门的防腐十分重要。目前主要防腐措施有3种:一是喷锌加涂防腐,喷锌厚度不小于0.2mm,应采用耐磨性能较好涂料,如氯化橡胶防锈漆等,厚度不小于0.4mm

;二是泥砂较多,流速较高的河流闸门,面板采用复合不锈钢钢板材料制造,不锈钢层不小于3mm。如黄山湖边枢纽地处于新安江水库上游新安江上,泥砂较多,闸门面板采用了复合不锈钢板材料;三是采用防腐涂料加阴极保护,如泰州市生态景观工程和上海市苏州河河

口水闸均安装了阴极保护装置。

(7) 检修

由于单闸孔宽度大,通常不设置检修闸门。因此,对于无条件检修的闸门,应按照免维修、少维护的要求设计底横轴,适当增加底横轴轴壁厚度及水下部分使用年限,如苏州河口闸,水下部分按30年设计。这样虽增加了投资,但大大减轻了运行管理的工作量。对于通过采取措施形成检修条件的闸门,可适当简化底横轴等结构构件及防腐设计。


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