四川閩河水利翻版閘門
遂寧鋼制翻板閘門基本原理
現(xiàn)在應(yīng)用*為廣泛的翻板閘門即為水力自控翻板閘門,其工作原理是杠桿平衡與轉(zhuǎn)動(dòng),具體來(lái)說(shuō),水力自控翻板閘門是利用水力和閘門重量相互制衡,通過(guò)增設(shè)阻尼反饋系統(tǒng)來(lái)達(dá)到調(diào)控水位的目的:當(dāng)上游水位升高則閘門繞“橫軸”逐漸開(kāi)啟泄流;反之,上游水位下降則閘門逐漸回關(guān)蓄水,使上游水位始終保持在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。舉個(gè)例子,滾輪連桿式翻板閘門是一種雙支點(diǎn)帶連桿的閘門,由面板、支腿、支墩、滾輪,連桿等部件組成,根據(jù)閘門水位的變化,依靠水力作用自動(dòng)控制閘門的開(kāi)啟和關(guān)閉。當(dāng)上游來(lái)流量加大,閘門上游水位抬高,動(dòng)水壓力對(duì)支點(diǎn)的力矩大于門重與各種阻尼對(duì)支點(diǎn)的力矩時(shí),閘門自動(dòng)開(kāi)啟到一定傾角,直到在該傾角下動(dòng)水壓力對(duì)支點(diǎn)的力矩等于門重支點(diǎn)的力矩,達(dá)到該流量下新的平衡。流量不變時(shí),開(kāi)啟角度也不變。而當(dāng)上游流量減少到一定程度,使門重對(duì)支點(diǎn)的力矩大于動(dòng)水壓力與各種阻尼對(duì)支點(diǎn)的力矩時(shí),水力自控翻板閘門可自行回關(guān)到一定傾角,從而又達(dá)到該流量下新的平衡。
發(fā)展歷程
遂寧鋼制翻板閘門
水力自控翻板閘門是我國(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*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*代水力自控翻板閘門誕生,先后經(jīng)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。自1982年以來(lái),第三代滾輪連桿式閘門便開(kāi)始廣泛應(yīng)用。特別是1990年以來(lái),廣大工程技術(shù)人員刻苦鉆研、反復(fù)實(shí)驗(yàn),從理論到水工模型實(shí)驗(yàn),再到工程實(shí)踐,近幾年終于設(shè)計(jì)研發(fā)出第四代新型滑塊式翻板閘門。該閘門無(wú)論技術(shù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝,還是使用性能,均產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。
從技術(shù)角度上來(lái)講,翻板閘門發(fā)展過(guò)程中幾個(gè)明顯的進(jìn)步:
(1)1982年初設(shè)計(jì)的面板鉛垂水流方向的雙支點(diǎn)滾輪連桿式閘門:
垂直擋水翻板閘門
該種翻板閘門采用雙支點(diǎn)帶連桿方式,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,能基本滿足工程需要。但不容否認(rèn),這種閘門還存在一些不足,主要是在某些水力條件下容易發(fā)生小開(kāi)度振動(dòng)拍打現(xiàn)象,雖然短期內(nèi)不***響到整個(gè)閘壩的安全,但*的小開(kāi)度振動(dòng)拍打會(huì)導(dǎo)致翻板閘門底部和固定壩的疲勞破損,以致閘壩漏水嚴(yán)重,直***成整個(gè)翻板閘壩工程的破壞。另外,其初啟動(dòng)水位較高、而回關(guān)水位偏低,難以滿足用戶的使用要求。
(2)1983年下半年設(shè)計(jì)的面板向下游有一定的預(yù)傾角度的滾輪連桿式閘門:
針對(duì)面板鉛垂的滾輪連桿式閘門存在的問(wèn)題,作了如下幾個(gè)方面的改進(jìn):
a)將翻板閘門改進(jìn)成向下游預(yù)傾一個(gè)角度的型式,經(jīng)過(guò)多次水工模型試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),證明其能有效防止翻板閘門的小開(kāi)度振動(dòng)拍打現(xiàn)象,并使初始啟門水位得以降低,關(guān)門水位得以提高;
預(yù)傾角連桿滾輪閘門
b)門下堰頂設(shè)有一個(gè)斜坡式跌落,使門下的堰型由寬頂堰改造成為梯形斷面實(shí)用堰,增大了流量系數(shù),使上游洪水位低于采用其它形式的翻板閘門的情況,減少了淹沒(méi)損失;
c) 在連桿長(zhǎng)度及支鉸位置、滾輪直徑方面作多次修改和調(diào)整,運(yùn)行更加準(zhǔn)確可靠。而且翻板閘門的啟門水位可以根據(jù)業(yè)主要求設(shè)計(jì)為高于正常水位5~30cm之內(nèi)的任一值,設(shè)計(jì)成果與實(shí)際使用的水位差值可控制在5cm以內(nèi),一般只有一、兩個(gè)厘米;
d)在閘門前增設(shè)防護(hù)墩,防護(hù)墩可以有效防止上游來(lái)物撞擊閘門及漂浮物堵在閘門支鉸下造成破壞。
經(jīng)近40年全國(guó)近30個(gè)省市實(shí)例工程的運(yùn)行證明,該種面板有預(yù)傾角的滾輪連桿式翻板閘門已相當(dāng)成熟可靠,具有廣泛推廣應(yīng)用的價(jià)值。
混凝土自控翻板閘門
當(dāng)上游水位超過(guò)正常蓄水位時(shí),閘門自動(dòng)開(kāi)啟,水位越高開(kāi)啟量越大,直***開(kāi);當(dāng)水逐漸流出水位開(kāi)始下降,降***于正常蓄水位時(shí),閘門*關(guān)閘,這樣閘門就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉的工作。水力自控翻板閘門要求一定高度的啟動(dòng)水位,全開(kāi)所需的水位更高。
水力自控翻板閘門與橡膠壩及鋼閘門相比具有:鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件,采用人工和機(jī)械吊裝相結(jié)合進(jìn)行拼裝,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工簡(jiǎn)便,可選擇一定大小的平整地面即可施工,施工工期短,在大壩以外進(jìn)行鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn);運(yùn)行時(shí)無(wú)需外力作用,*依靠水壓力和重力作用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉,并始終保持水位處于一定的范圍,運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性良好;正常工作情況下不需要人工管理。
水力自控翻板閘門用預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件作為擋水及支撐部分,通過(guò)金屬構(gòu)件進(jìn)行連接,組成閘門的整體。
當(dāng)閘門蓄水時(shí),隨著水位的升高,作用于閘門板上的水壓力合力作用點(diǎn)也隨之上升,當(dāng)蓄水位高于閘門高度10~20cm時(shí),水壓力合力相對(duì)于支點(diǎn)的力矩大于閘門板和支腿重力相對(duì)于支點(diǎn)的力矩,金屬構(gòu)件表面作相對(duì)運(yùn)動(dòng),支腿隨之抬高,閘門處于動(dòng)平衡狀態(tài),水位變化動(dòng)平衡被打破,然后產(chǎn)生新的動(dòng)平衡位置直到閘門*打開(kāi)。同樣當(dāng)水位下降后,閘門活動(dòng)擋水門體重心向下移動(dòng),直***門*關(guān)閉。
2、鋼結(jié)構(gòu)翻板閘門
鋼結(jié)構(gòu)翻板閘門采用框架結(jié)構(gòu)的門葉作為擋水構(gòu)件,通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)支腿與支墩進(jìn)行連接,門葉和鋼結(jié)構(gòu)支腿成一體,可以繞支墩座轉(zhuǎn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有復(fù)雜的傳動(dòng)構(gòu)件。
鋼結(jié)構(gòu)水力自控翻板閘門的工作原理:當(dāng)上游水位超過(guò)正常蓄水位10—20cm時(shí),隨著水位的上升閘門在水力作用下自動(dòng)逐步開(kāi)啟,水位越高,開(kāi)啟量越大,直***開(kāi);當(dāng)水逐漸流出,水位開(kāi)始下降,降***于正常蓄水位時(shí),閘門*關(guān)閘;
鋼結(jié)構(gòu)翻板閘門由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力分布合理、材料用量節(jié)省、運(yùn)行管理費(fèi)用低等特點(diǎn),隨著用戶對(duì)閘門運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性、安全性的提高及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的逐步改善和投資成本合理性要求的提高,鋼結(jié)構(gòu)翻板閘門將會(huì)得到越來(lái)越多的投資者認(rèn)可,也會(huì)在水利建設(shè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
鋼制翻板閘門應(yīng)用較為廣泛的翻板閘門即為水力自控翻板閘門,鋼結(jié)構(gòu)翻板閘門,鋼制雙作用液壓壩,鋼結(jié)構(gòu)水力雙控翻板閘門框與門體安裝在水下部位。其工作原理是杠桿平衡與轉(zhuǎn)動(dòng),具體來(lái)說(shuō),水力自控翻板閘門是利用水力和閘門重量相互制衡,通過(guò)增設(shè)阻尼反饋系統(tǒng)來(lái)達(dá)到調(diào)控水位的目的當(dāng)上游水位升高則閘門繞“橫軸”逐漸開(kāi)啟泄流;反之,上游水位下降則閘門逐漸回關(guān)蓄水,使上游水位始終堅(jiān)持在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。導(dǎo)軌則裝在門框上端,保證了門體工作時(shí),沿門框,導(dǎo)軌在一定行程內(nèi)作上、下垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
因閘門在水下工作,為操作方便,水下設(shè)置了啟閉裝置,由于閘門標(biāo)高不相*,所以傳動(dòng)螺桿的長(zhǎng)短,軸導(dǎo)架的設(shè)置與否,視其具體尺寸而定(詳情見(jiàn)本廠產(chǎn)品樣本)吊耳、吊塊、銷軸主要用于傳動(dòng)螺桿與門體連接,使門體作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源來(lái)于啟閉機(jī)。工作時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)啟閉機(jī)搖把(電動(dòng)啟閉機(jī),只需撳動(dòng)控制箱電源開(kāi)關(guān)按鈕)使螺母或螺桿蝸輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿工作,使門體相對(duì)對(duì)門框作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí),楔緊裝置運(yùn)用楔塊可緊可松的工作原理,使門體下降至設(shè)定極限位置時(shí),門框、門體密封座面能有效地貼合,起到截水之作用。
3、液壓控制翻板閘門
水力自控翻板閘門必須在水位達(dá)到一定水位才能逐漸開(kāi)啟,而且開(kāi)度越大所需要的水位越高,往往會(huì)出現(xiàn)小洪水(如一年一遇,兩年一遇)情況時(shí),上游水位達(dá)不到閘門全開(kāi)水位高度,閘門不能*打開(kāi),導(dǎo)致過(guò)洪能力,不能滿足泄洪要求,造成上游水位超過(guò)設(shè)計(jì)要求,而大洪水(如五年或十年一遇)情況時(shí),閘門可以*打開(kāi)而滿足泄洪要求的情況;水位降低到一定高度(一般降低到閘門蓄水高度的90%~95%)才能*關(guān)閉,會(huì)出現(xiàn)一定的水頭損失。
此特性是水力自控翻板閘門原理確定的,如果使用中需要對(duì)水位進(jìn)行調(diào)控就必須通過(guò)外部力量才能實(shí)現(xiàn)。
*簡(jiǎn)單而且*有效的方法就是在水力自控翻板閘門的基礎(chǔ)上增設(shè)液壓系統(tǒng),在支墩與支腿間安裝液壓油缸,在壩端設(shè)立液壓控制系統(tǒng),用油管將油缸和控制系統(tǒng)進(jìn)行連接,通過(guò)操縱液壓控制開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)液壓油缸的伸縮,使閘門能夠在任意位置打開(kāi)、關(guān)閉、停留。
每扇閘門都是獨(dú)立的,可根據(jù)需要打開(kāi)或關(guān)閉任意一扇或幾扇閘門。
不需要人工調(diào)控水位時(shí),液壓系統(tǒng)是不工作的,油缸處于自由伸縮狀態(tài)下,閘門仍然可以實(shí)現(xiàn)水力自控翻板閘門的運(yùn)行狀態(tài)。
翻板閘門型號(hào)對(duì)應(yīng)參數(shù)
閘門高度 | 1.0m | 1.2m | 1.5m | 2.0m | 2.5m | 3.0m | 3.5m | 4.0m | 4.5m | 5.0m | 5.5m | 6.0m |
閘門單孔寬度 | 6m | 6.0m | 6.0m | 6.0m | 6.0m | 6.0m | 8.0m | 8.0m | 9.0m | 10.0m | 10.0m | 10.0m |
大壩頂部*小寬度 | 3m | 3m | 3m | 3.4m | 4.2m | 5.0m | 6.0m | 7.0m | 8.0m | 8.5m | 9.0m | 9.0m |
可以根據(jù)客戶需要的尺寸進(jìn)行特殊設(shè)計(jì) |
翻板閘門的應(yīng)用與功能
1).原理*,作用微妙,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,運(yùn)行安全。
2).施工簡(jiǎn)便,造價(jià)合理,投資僅為其它常規(guī)門三分之一左右。
3).毋須耗費(fèi)能源控制,自動(dòng)啟閉,自控水位準(zhǔn)確,運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性好。管理方便安全、省人、省事、省時(shí)、省力。
4).洪水來(lái)時(shí),亦毋須耗費(fèi)能源控制,能自動(dòng)、及時(shí)沖淤和泄洪。
5).門體為預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu),僅支承部分為金屬結(jié)構(gòu),維修方便,費(fèi)用低。
6).由于能準(zhǔn)確自動(dòng)調(diào)控水位,就當(dāng)前水資源短缺,在合理使用和利用水資源上有其獨(dú)到之處。
7).混凝土翻板閘門和鋼結(jié)構(gòu)翻板閘門均可增設(shè)液壓控制系統(tǒng),液壓雙控翻板閘門已經(jīng)得到市場(chǎng)的認(rèn)同,大大提高了翻板閘門的穩(wěn)定性和翻板閘門的使用范圍,如水電站、城市景觀、水庫(kù)溢洪道、航運(yùn)及農(nóng)田灌溉、老壩改造增加庫(kù)容、橡膠壩改翻板閘門等等。
4、液壓升降壩介紹
液壓升降壩采用鉸鏈?zhǔn)皆O(shè)計(jì),以雙支點(diǎn)或多支點(diǎn)的方式與壩面埋件連接,在閘門板背面壩基上設(shè)置啟閉閘門的油缸,用以開(kāi)啟閘門泄洪或關(guān)閉閘門蓄水,正常蓄水狀態(tài)下采用支撐桿輔助支撐,也可采用油缸直接支撐,閘門重心較低,壩面上下游基礎(chǔ)落差小,開(kāi)啟泄洪時(shí)閘門板緊貼河床,行洪能力非常強(qiáng)。適用范圍廣,如灌溉、船閘、漁業(yè)、海水擋潮、城市河道景觀工程和小水電站等建設(shè)等等。相對(duì)于翻板閘及常規(guī)閘門減少了支撐墩及啟閉臺(tái)。安全系數(shù)更高,是目前較為流行的河道建筑物,建成蓄水后美觀大方,瀑布景觀效果明顯。
我公司結(jié)合多年水工建筑物施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合翻板閘門的施工優(yōu)點(diǎn),采用預(yù)埋構(gòu)件式方法施工,減少基礎(chǔ)施工方麻煩,與壩基的結(jié)合方式更方便,安裝速度更快更精準(zhǔn)。歡迎選購(gòu)。
液壓升降壩作為新型翻板閘門,雙三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu),力學(xué)結(jié)構(gòu)科學(xué);無(wú)限寬度式組裝,面板間無(wú)須設(shè)置閘墩,適用于各種寬度的河道。面板以*底部為鉸連軸,塌平后緊貼河床,行洪效果好,且不受泥砂淤積和漂浮物影響;工廠化裝配式設(shè)計(jì),品質(zhì)有保障,施工快速;單扇閘門或全壩段操作,任何漂浮物均可在位置快速?zèng)_***游,沖沙沖淤效果***;分區(qū)式控制,放壩快速,不影響防洪安全,特別適合雨量充沛的南方及洪水漲落快速的山區(qū)及城市河道。液壓升降壩在克服了常規(guī)活動(dòng)壩型主要缺陷的基礎(chǔ)上,又保留了它們的各自優(yōu)點(diǎn):
(1) 具有攔水閘堅(jiān)固耐用的特點(diǎn);
(2) 具有橡膠壩緊貼河床不阻水特點(diǎn);
(3) 具有翻板門壩快速放壩行洪、任意高度擋水的特點(diǎn);
(4) 具有鋼壩閘美化景觀的特點(diǎn)。
綜上所述,液壓升降壩克服了傳統(tǒng)活動(dòng)壩的所有缺點(diǎn),保留了四種活動(dòng)壩的所有優(yōu)點(diǎn),具有明顯優(yōu)勢(shì),是性價(jià)比較高的活動(dòng)壩。
液壓壩對(duì)應(yīng)參數(shù)
閘門板型狀:弧形、平板形
閘門高度:1.0m、1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m、4m、4.5m、5m、6m
單扇寬度:標(biāo)準(zhǔn)寬度為6m,非標(biāo)另行設(shè)計(jì)。
啟閉結(jié)構(gòu):柱塞缸、雙作用缸、多級(jí)缸
控制系統(tǒng):手動(dòng)搖桿式操作、PLC 電控操作、電腦遠(yuǎn)程控制及監(jiān)控。
其他可選功能:同步升降壩功能、自動(dòng)報(bào)警功能、自動(dòng)降壩功能