水力自控空心翻板閘門的制作方法
【專利說(shuō)明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種水力自控空心翻板閘門。
二、【背景技術(shù)】
[0002]水力自控翻板門是我國(guó)水利工程技術(shù)人員歷經(jīng)四十多年的艱苦奮斗，研發(fā)出來(lái)并擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種節(jié)能、環(huán)保型閘門。自上世紀(jì)六十年代初第一代水力自控翻板閘門誕生，先后經(jīng)歷了橫軸雙支鉸型、多支鉸型、滾輪連桿式和滑塊式水力自控型四個(gè)發(fā)展階段。
[0003]水力自動(dòng)翻板閘門其主結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土或其它材料的實(shí)體閘門，一般可用于替代平板提升閘門、弧形閘門及橡膠壩，適用于攔蓄河水和泄洪。但是，水力自動(dòng)翻板閘門仍存在著很多的缺陷:橫軸式自動(dòng)翻板閘門在開(kāi)啟時(shí)要求有足夠大的水位，即要在橫軸上部的門板上產(chǎn)生的水壓力要克服門板自重及門板在橫軸下部的產(chǎn)生的水壓力作用，才能開(kāi)啟，使閘門開(kāi)啟受到很大限制，開(kāi)啟不靈活；而關(guān)閉時(shí)要求門板上游要有足夠低的水位才能關(guān)閉，會(huì)影響正常蓄水；由于橫軸式自動(dòng)翻板閘門支承結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)，閘門開(kāi)度受到了限制，有的要么不開(kāi)，要開(kāi)就一下開(kāi)到最大，不能隨著上游來(lái)水量的大小變化而隨時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)；再者，目前的水力自動(dòng)翻板閘門支承結(jié)構(gòu)均在水流之中，影響過(guò)水能力。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種水力自控空心翻板閘門，可使空心閘門開(kāi)度隨著上游來(lái)水量的大小變化而隨時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，空心閘門漸開(kāi)性好，開(kāi)啟關(guān)閉更加省力，同時(shí)，空心閘門有最大的泄流能力。本發(fā)明無(wú)需外動(dòng)力，完全由上游來(lái)水實(shí)現(xiàn)空心閘門的自動(dòng)啟閉。
[0005]一種水力自控空心翻板閘門，包括閘墩、閘底板、上擋塊、上擋塊止水、空心閘門、排水(氣)孔、“〇”型止水圈、軸承、下?lián)鯄K、下?lián)鯄K止水、閘門底部止水、進(jìn)水孔、閘門軸等。
[0006]所述的閘墩對(duì)稱地布置在閘底板的兩側(cè)，閘墩墩頂高程大于上游水位一定高度，以滿足安全運(yùn)行為依據(jù)確定；上擋塊布設(shè)在空心閘門上游一側(cè)的閘墩上部；下?lián)鯄K布設(shè)在空心閘門下游一側(cè)的閘墩下部；兩側(cè)閘墩上的上擋塊和下?lián)鯄K分別對(duì)應(yīng)設(shè)置；即兩側(cè)閘墩上的上擋塊安裝高度一致；兩側(cè)閘墩上的下?lián)鯄K安裝高度一致；上擋塊與下?lián)鯄K均與閘墩澆注成一體；上擋塊的底面高程與下?lián)鯄K的頂高程，以不影響空心閘門在設(shè)計(jì)的開(kāi)度范圍內(nèi)自由關(guān)閉和開(kāi)啟為依據(jù)，且當(dāng)閘門開(kāi)到最大開(kāi)度時(shí)，能使閘門支撐在上、下?lián)鯄K上；由于設(shè)計(jì)有上擋塊和下?lián)鯄K，可以減輕閘門運(yùn)行中過(guò)度振動(dòng)，還可以防止閘門進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，造成旋轉(zhuǎn)過(guò)度，從而可保證其最大的過(guò)水能力；上擋塊和下?lián)鯄K應(yīng)突出閘墩側(cè)面，當(dāng)閘門關(guān)閉時(shí)，起到支撐空心閘門的作用，從而實(shí)現(xiàn)上游水位一定時(shí)可以蓄水的目的；上、下?lián)鯄K的強(qiáng)度和剛度以能保持空心閘門處在關(guān)閉狀態(tài)及閘門處在最大開(kāi)度時(shí)的穩(wěn)定為依據(jù)；所述空心閘門寬度與兩側(cè)閘墩之間的凈距離相等，空心閘門高度稍低于閘墩高度或與閘墩等高，視相關(guān)設(shè)計(jì)要求而定；空心閘門通過(guò)閘門軸固定在兩個(gè)閘墩之間，閘門軸水平布置，兩端用軸承(或鉸)固定在兩側(cè)閘墩上，閘門軸將空心閘門分為上下兩部分，閘門軸在空心閘門上的安裝位置應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，以使閘門能在一定的上游水壓力作用下，按著設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)狀況工作為依據(jù)；空心閘門可以繞著閘門軸在0°?90°范圍內(nèi)做順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；所述空心閘門為具有一定厚度的中空結(jié)構(gòu)，其上、下兩端為流線型結(jié)構(gòu)，以減小對(duì)水流的流動(dòng)阻力；為保證空心閘門的剛性和強(qiáng)度，在空心閘門內(nèi)部設(shè)置有互相垂直的縱向隔板和橫向隔板；所述縱向隔板和橫向隔板均設(shè)置有若干個(gè)相互通水的孔洞，以便可以使水在空心閘門中流動(dòng)；所述空心閘門下部迎水面均勻地設(shè)有若干個(gè)進(jìn)水孔，以便使上游水源的水能較為流暢地流入到空心閘門中；空心閘門上部迎水一面均勻設(shè)有排氣/水孔，以便在上游水位升高，致使閘門中水位升高后能及時(shí)排出空心閘門中的水及空氣；進(jìn)水孔的個(gè)數(shù)多于排氣(水)孔的個(gè)數(shù)，具體個(gè)數(shù)以能使空心閘門正常運(yùn)行為原則確定；由于上游水源可以通過(guò)進(jìn)水孔進(jìn)入空心閘門，通過(guò)排氣(水)孔排出空心閘門，從而可以使空心閘門中的水位隨著上游的水位變化而變化，當(dāng)上游水位低于空心閘門門頂時(shí)，空心閘門中水位與上游水源水位等高；當(dāng)上游水位高于空心閘門門頂時(shí)，由于進(jìn)水孔個(gè)數(shù)多于排氣(水)孔個(gè)數(shù)，所以，空心閘門的進(jìn)水能力強(qiáng)于排水能力，此時(shí)，能保證空心閘門中一直充滿水，作用在閘門軸上的力矩可以保持不變，使空心閘門運(yùn)行更加穩(wěn)定；空心閘門關(guān)閉時(shí)，空心閘門的下端面支撐在閘底板上，上部支承在上擋塊上，下部支承在下?lián)鯄K上；在空心閘門與閘底板之間設(shè)置有閘門底部止水；空心閘門和上擋塊及下?lián)鯄K之間分別設(shè)置有上擋塊止水和下?lián)鯄K止水；在閘門軸外圍和閘門與閘墩接觸的縫隙中均設(shè)置有“O”型止水圈，以防止閘門關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生漏水。
[0007]本發(fā)明中，空心閘門的關(guān)閉和開(kāi)啟完全由上游水位的高低及空心閘門內(nèi)水位變化來(lái)自動(dòng)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守工作，方便實(shí)踐中推廣應(yīng)用。
四、【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖
[0009]圖2圖1中沿1-1方向剖面圖
[0010]圖中:1_閘墩；2-上擋塊；3-空心閘門;4-排水(氣)孔；5-閘門橫隔板；6-閘門縱隔板-J- “O”型止水圈；8_軸承；9_下?lián)鯄K；10_閘門底部止水；11_進(jìn)水孔；12_閘門軸；13_閘底板；14_下?lián)鯄K止水；15_上擋塊止水。
五、【具體實(shí)施方式】
[0011]閘墩為混凝土結(jié)構(gòu)，或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或漿砌石結(jié)構(gòu)等，以能保證閘墩安分工作為依據(jù)；閘底板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或混凝土結(jié)構(gòu)，或漿砌石結(jié)構(gòu)等，亦以能保證閘墩安分工作為依據(jù)；兩側(cè)閘墩與閘底板現(xiàn)場(chǎng)澆筑，并澆筑成一個(gè)完整的整體結(jié)構(gòu)，以增加其穩(wěn)定性；閘墩高度應(yīng)大于或相等閘門高度，以保證安全運(yùn)行為依據(jù)；閘門軸采用不銹鋼或合金等材料，并通過(guò)軸承固定在閘墩上，閘門軸要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證閘門軸不產(chǎn)生任何變形；空心閘門為鑄鋼或合金鋼等材料，應(yīng)具有一定剛性和強(qiáng)度，做好防銹處理，空心閘門內(nèi)設(shè)置有縱向和橫向隔板，以增加空心閘門的剛性和強(qiáng)度。軸承可視受力大小采用滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承或采用鉸支承，使空心閘門可自由地繞著閘門軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并做好防水處理；上擋塊、下?lián)鯄K應(yīng)與閘墩澆注成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，并保證強(qiáng)度要求；在空心閘門與上、下?lián)鯄K之間、空心閘門與閘底板之間均設(shè)置有條形止水，在閘門軸四周的閘門與閘墩之間設(shè)置有〇”型止水圈，以防止空心閘門關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生漏水，保證正常蓄水。
[0012]本發(fā)明工作時(shí)，當(dāng)上游來(lái)水量變化后，使水位發(fā)生改變，這樣作用在空心閘門上的水壓力也會(huì)隨之變化，空心閘門在上游水壓力及空心閘門中水重力的共同作用下，可自動(dòng)完成空心閘門的開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程:
[0013]上游水量較低時(shí)，此時(shí)需要關(guān)門蓄水，由于其水位為一定值，上游水源的水可以通過(guò)進(jìn)水孔自由進(jìn)入空心閘門，其內(nèi)空氣由排水(氣)孔排出，空心閘門內(nèi)的水位與上游水源水位等高；由于空心閘門下部填充著一定的水量，致使空心閘門下部的總重量大于上部的重量，因此，下部閘門及水對(duì)閘門軸產(chǎn)生的逆時(shí)針?lè)较虻牧卮笥谏喜?