[實(shí)用新型]一種有預(yù)傾角的滾輪連桿式水力自控翻板閘門結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820181128.2
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN201317929Y
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾龍祥
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南省水電(閘門)建設(shè)工程有限公司
• 主分類號: E02B7/40
• 分類號: E02B7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水壩的閘門結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

早在19世紀(jì)中葉，歐洲曾出現(xiàn)過單鉸軸木質(zhì)水力自開翻倒閘門，但該門型在實(shí)際運(yùn)行過程中由于存在開門速度過快、回關(guān)水位過低等問題較為突出，且一直未得到有效的克服，因而一直未得到廣泛的應(yīng)用。

我國水力自控翻板閘壩的研究和采用，是從20世紀(jì)60年代初進(jìn)行河道渠化建設(shè)通航樞紐以及水利部門發(fā)展農(nóng)田灌溉事業(yè)的過程中逐步發(fā)展起來的。1960年由湖南省交通規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院在湖南省衡南縣蒸水的西渡通航樞紐工程中采用橫軸單鉸(一條鉸軸線)翻板閘門(閘門面板的支承結(jié)構(gòu)型式為雙懸臂式)。將橫軸置于門高的三分之一處，當(dāng)上游洪水水位高于門頂一定高度時(shí)，閘門在以水壓力為主的所有外力的共同作用下，繞橫軸自動打開泄洪。在當(dāng)時(shí)解決了利用水壓力使閘門自動打開泄洪的問題，不需要人員操作、不需要其它外加能源、不需要啟閉機(jī)械，而且工程量小、節(jié)省三材、投資省，因此相比其他類型的閘門具有較大的潛在優(yōu)勢。(見圖一)1966年水利部門在澧水干流的青山門水輪泵站主壩上設(shè)置了40扇3m×6m(高×寬)鋼制單軸支鉸翻板閘門。接著又在韶山灌區(qū)的20座主壩上設(shè)置了木制單軸支鉸翻板閘門[(1.7m×2.7m)和(2.3m×4m)二種規(guī)格]。澧水干流的慈利城關(guān)電站、洣水干流的洋塘電站也先后采用了此類翻板閘門。

但這類閘門在實(shí)際運(yùn)行過程中還存在一些技術(shù)問題：當(dāng)閘門打開時(shí)，一下子就從全關(guān)狀態(tài)跳到全開狀態(tài)，沖擊力很大，容易損壞閘門；閘門突然從全關(guān)跳到全開，容易導(dǎo)致上游水位突然猛降、下泄流量突然猛增，形成類似于潰壩的水流現(xiàn)象，不僅對上、下游通航不利，對發(fā)電、灌溉、防洪不利，而且對閘壩下游的消能防沖以及下游河床的穩(wěn)定都很不利，并且閘門還不能自動回關(guān)，只能靠人力回關(guān)，而在水流中進(jìn)行人力回關(guān)則操作很不安全。由于不能自動回關(guān)，則容易造成不能及時(shí)保住上游水位，使大量可利用水資源白白流失。

為解決閘門不能在水力作用下自動回關(guān)的問題，我國工程技術(shù)人員采取了在閘門的底部加適量配重，使閘門能在上游水位低于正常蓄水位較多時(shí)在門重和水力的共同作用下實(shí)現(xiàn)回關(guān)。但由于回關(guān)水位太低，因此水資源流失過大的問題并未得到完全解決。并且它的回關(guān)是突然從全開迅速回到全關(guān)，沖擊力很大，容易損壞閘門和壩面。又因?yàn)樵陂l門的底部加了配重，導(dǎo)致啟門水位過高，泄洪不及時(shí)，而猛然一開所造成的類似潰壩水流現(xiàn)象，比不加配重的閘門還要猛烈些，并且閘門對支墩的沖擊力更大。

為解決閘門拍打支墩與壩面的問題，我國工程技術(shù)人員曾經(jīng)在閘門上加裝了油壓減震器，但綜合效果并不理想。

在后來的改進(jìn)過程中，在單鉸式翻板閘壩的基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)革新，在原鉸位上方一定距離再增加鉸位(上鉸位)，將其設(shè)計(jì)成具有兩條鉸軸線的翻板閘門，我們通常稱之為雙鉸翻板閘門。

但這種雙鉸翻板閘門雖然較好的解決了閘門自動回關(guān)的難題，但卻存在回關(guān)力矩過大，容易造成閘門在運(yùn)行過程中發(fā)生振動、“拍打”的現(xiàn)象，不僅使水位、流量很不穩(wěn)定，而且有時(shí)還會毀壞閘門與壩面。為了解決這一問題，從加大閘門在轉(zhuǎn)動過程中的阻尼入手，有設(shè)計(jì)者在雙鉸閘門上加裝油壓減震器，從而大大減小了閘門在運(yùn)行過程中的沖擊力。

幾乎同時(shí)，為了克服單支鉸翻板閘門運(yùn)行中的一些缺點(diǎn)問題，也有的使用者改為雙軸雙鉸結(jié)構(gòu)閘門，并增設(shè)了緩沖油缸。但這種加裝了油壓減震器的雙鉸軸翻板閘門在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些現(xiàn)實(shí)問題：關(guān)門水位太低，水資源流失過大；油壓減震器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所要求的加工精度較高，不易制造，維修也很麻煩；油壓減震器價(jià)格較昂貴，大大提高了閘門的直接成本；有時(shí)同一閘門的左右兩個(gè)油壓減震器的油壓阻尼不同步，就容易造成流量、水位、開度不協(xié)調(diào)，使閘門在運(yùn)行過程中出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活或者發(fā)生振動、“拍打”等現(xiàn)象。尤其是閘門處于淹沒出流時(shí)，出現(xiàn)“拍打”現(xiàn)象嚴(yán)重。

針對上述問題，我國工程技術(shù)人員作了進(jìn)一步改進(jìn)，通過調(diào)整支承鉸與閘門重心位置的距離以提高關(guān)門水位的方法，采取加長支腿等措施，使關(guān)門水位提高到正常蓄水位。由于關(guān)門水位提高，閘門關(guān)閉時(shí)，門前水壓力也得到大大增加，可以防止閘門沖擊壩面，從而取消了油壓減震器。但實(shí)際運(yùn)行過程中依然存在一些技術(shù)問題，例如當(dāng)由兩鉸支承狀態(tài)變換為一鉸支承后，閘門傾角會發(fā)生大幅度突變，造成水位、流量大幅度波動。這種雙鉸閘門在推廣過程中，有些工程還出現(xiàn)了振動、“拍打”現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容