底軸液壓翻板閘門的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

一、水力自動(dòng)翻板閘門概況

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

由于水力自動(dòng)翻板閘門具有過流能力強(qiáng)、水位壅高少、結(jié)構(gòu)簡單、制造使用方便、造價(jià)低廉、維護(hù)簡單等諸多優(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)意識的增強(qiáng)，水力翻板閘門的應(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)翻板閘門經(jīng)過幾十年的施工運(yùn)行管理，積累了很多成功的經(jīng)驗(yàn)，已由多鉸式升級換代為滾輪連桿式，閘門的調(diào)節(jié)性能和研制技術(shù)逐步完善和成熟，但這類閘門在運(yùn)行中也存在一些問題，集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.運(yùn)行環(huán)境

雜草、樹枝等雜物堵塞在鉸座周圍，嚴(yán)重影響閘門的啟閉，尤其是漲洪時(shí)洪水來勢猛，速度大，沖刷強(qiáng)，漂浮物極易使閘門失控或卡死，汛后清理這些雜物很困難。對于富含泥沙的河流，泥沙極易在門前淤積堵塞造成閘門開啟困難。

2.運(yùn)行穩(wěn)定性

由于水力翻板閘門的運(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、壩坎結(jié)構(gòu)毀壞。影響閘門穩(wěn)定的因素很多，因此要確保閘門運(yùn)行穩(wěn)定很困難。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

閘門穩(wěn)定性主要來自于連桿的阻尼作用，在進(jìn)行閘門設(shè)計(jì)時(shí)，滾輪的直徑、連桿的長度及連桿后支點(diǎn)位置，閘門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)國家已逐步放棄水力自動(dòng)翻板閘門，而多采用底軸液壓翻板閘門。

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，再在閘門安裝止水橡皮，滿足了密封止水和減小摩擦的要求。

（6）閘門與堰壩的配合

閘門靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于閘門支承點(diǎn)上下受不等水力作用可能始終對液壓馬達(dá)和支承軸產(chǎn)生力矩作用，此作用對液壓系統(tǒng)不利。為克服這種不利影響，可以通過改善閘門與堰壩底座配合方式，在堰壩底座中央砌一與閘門等寬小臺階。當(dāng)閘門上部水受力大時(shí)，閘門靠臺階外側(cè)布置；當(dāng)閘門下部水受力大時(shí)，閘門靠臺階內(nèi)側(cè)布置；就可達(dá)到消除力矩作用。同時(shí)對增加閘門與堰壩的密封有利。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）閘門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

閘門的結(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，閘門翻轉(zhuǎn)和穩(wěn)定性不再靠閘門的重量來維系。閘門重量可大大減輕，閘門的強(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作閘門，結(jié)構(gòu)形式要與周圍環(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]