水力翻板闸门是今后一个时期重点培育发展的主导产业,以培育全国水力翻板闸门制造中心为目标,重点开发水力自控翻板闸门、液压互动翻板闸门、新型水力自控翻板闸门等产品,进一步拉长产业链,形成以技术创新化、产业集群化、制造信息化、标准国际化和资源集约化为特征的先进水力翻板闸门制造体系。

下卧式钢结构翻板闸门
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  工作特点

  下卧式平板闸门吸取了直升式平板闸门和弧形闸门的优点,使平板闸门在近似弧形轨道上作曲线运动,分为向上游转动和向下游转动(转动方式与吊耳位置有关)。这样可以减少闸墩数量和取消工作桥,从而提高河道景观,可在河道工作闸门中使用。

  下卧式平板闸门在挡水时是直立的,然后根据闸门开度,闸门向下游或上游转动,至闸门全开时,闸门呈水平状卧于闸底板的上部,即平板闸门作近似弧形门的运行。

  向下游转动的升卧式平板闸门,一般将闸门设置在闸室段的尾部,所以挡水后闸门前的闸室有较大的水重,有利于闸的稳定,也使地基应力较均匀,同时闸门的转动方向与水压力使闸门转动的方向一致,启闭力较小。

  向上游转动的升卧式平板闸门由于在小开度时与水压力产生的转动方向相反,故需要的启闭力较大,不利于闸门的转动。

 

  产品分类

  1) 带支臂的下卧式翻板闸门。

  带支臂的下卧式闸门是一种可以绕安装在闸室底板的转动轴转动以适应不同水位和流量控制要求的新型闸门。闸门的启闭采用安装在闸墩两侧的液压启闭机系统,其管路系统可通过河床底部廊道(也可通过上部桥面系统),上部不需要单独设置支承结构,容易与周边的环境相协调。闸门全开时,闸门隐藏在水下门库内,不干扰水流;闸门挡水运行时,水流从闸门顶溢流,形成跌水瀑布,不仅形成河床水面的一道景观,跌水还卷入了大量空气,增加了水体的溶解氧,改善了河流水质。

  2) 不带支臂的下卧式翻板闸门

  不带支臂的下卧式翻板闸门工作原理同带支臂的下卧式翻板闸门,唯一不同的是液压启闭机直接同闸门顶部的吊耳相连,该闸门适用于低水头小孔口水闸。

  3) 底轴驱动下卧式翻板闸门

  在水利水电建设中,随着城市用水、景观建设及环境整治和灌溉、发电的需要,翻板闸、水闸和橡胶坝得到广泛的运用。然而,橡胶坝等生产比较复杂,运行时充水(充气)升坝或放水(放气)塌坝时间较长,影响快速截流或泄洪,再加上橡胶易老化的弊端,容易发生质量事故。

  现在市场上出现大量钢结构闸门或翻板闸,但无论是提升式或卧倒式,单孔都很难适用较宽的河道。底轴驱动翻板闸门是一种新型可调空控溢流闸门,它有土建结构、带固定轴的钢闸门门体、启闭设备等组成。这种建筑物适合于闸孔较宽(10米~100米)而水位差比较小的工况(1~7米),由于它可以设计的比较宽,可以省区数孔闸墩,所以不仅结构简单,可以节省不少土建投资,而且可以立门蓄水,卧门行洪排涝,适当开启调节水位,还可以利用闸门门顶过水,形成人工瀑布的景观效果。

 

  闸门结构

  带支臂(不带支臂)下卧式闸门采用多个支座底枢,相对孔口中心线对称布置,门叶结构采用横向主梁布置,主梁支承在边梁上;闸门边梁与支臂采用高强螺栓连接。油缸与支臂(闸门吊耳)连接,连接处设有球面关节轴承,可以适应闸门安装误差和受力变形产生的位移和转角。闸门底枢轴套采用工程塑料合金材料MGA,该材料为耐磨高分子材料,具有自润滑效果。工作闸门形式为底轴式下翻板钢闸门,闸门运行方式为动水启闭,可局部开启,闸门两侧各设一台卧式液压启闭机闸门升卧运动,开关闸门。下卧式闸门底板处制作成圆弧滚筒状,在底坎埋件上设置一道底水封,底水封采用P45A橡塑水封,利用水封转角预压可以实现自动磨损补偿。侧水封采用整体可拆卸结构,方便更换,同时利用水封转角预压实现自动磨损补偿,也适应闸门温度变形等自调节功能。

  底轴驱动下卧式翻板闸门在孔口净宽范围内由左、右相对独立 的两扇带底轴的门叶组成,相对孔口中心线呈对称布置,孔口中心线处的连接结构采用对各向变位有一定适应能力的Q形橡皮。每扇门叶沿宽度方向由多块的门叶结构用螺栓拼接而成,相邻的门叶结构之间设有纵向止水。门叶与底轴间采用螺栓连接。翻板闸门的上游设一道底水封,采用耐磨损高分子合成硬质材料,为延长使用寿命,补偿磨损量,压板上设有预压板弹簧。侧水封为插拔式具自动补偿功能的双向止水装置,不仅具有止水功能,在出现温变情况下,还具有自动调节功能。翻板闸门允许门顶溢流,门顶设有破水器,以避免局部开启运行时因门顶溢流及启闭操作时造成门后负压。底轴作为门叶纵 向悬臂梁的固端和闸门启闭驱动轴是本水闸最重要的构件之一。为最大限度地避免土建结构变形和变位对底轴运行的影响,使底轴受力状态明确,设计将底轴主体在孔口中心线处一分为二,再采用波纹管加滑动止水衬套的柔性连接形式将左右两段底轴连接起来。

  下卧式闸门是绕底枢旋转,利用重力、水压力和启闭力力矩平衡的原理工作的,其工作状态分为静态和动态两种。所谓静态,指闸门在某一开度静止不动,作用在门上的各个力构成一静定平衡力系的状态。钢闸门处于静态时,闸门的上、下游水位稳定不变,且过闸的流量为常量。当水位不满足需要 时 ,闸门的开度就需要随需求而改变。闸门根据实际需求从某一开度过渡到另一开度的过程,称之为下卧式闸门的动态过程。处于动态过程中运动着的下卧式闸门,作用在门上的各个力是变化的,而且是不平衡的。由于下卧式闸门启闭速度较小,闸门惯性动量不大,可以按静态平衡体系进行考虑。下卧式闸门启闭过程中绕底枢转动,门叶通过支臂与操作油缸连接。上游水位升高时,上游水压力增大,门叶向下游倾倒的力矩增加。若此时不开启闸门,加大油缸的受拉力即可保持平衡;反之 ,若要增大闸门的开度 ,则需降低油缸受拉力,使闸门向下游滑动,最终闸门停留在需要开度。当上游水位回落后,同样通过控制油缸拉动支臂上行使闸门关闭。因而,闸门能够稳定于某一开度或某一特定位置,闸门的开度能平稳地随水位的变化而变化。

 

  启闭设备

  为了保证闸门运行安全,实现管理自动化,提高安全生产水平,改善劳动条件,常常对翻板闸门配置液压启闭机。由于闸门起吊点的运动轨迹是曲线,翻板闸门多用两个吊点,启闭设备多采用一门一机的布置。根据建筑物的结构,翻板闸门的启闭形式常采用吊点设在门叶面板后的梁系或支腿上,采用液压启闭机。翻板闸门液压启闭机的缸体一般作成可摇摆式,以达到布置紧凑,设备重量也可减轻。

 

 

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