[實用新型]一種滑塊式翻板閘門結構

在審

• 申請號: 200820181130.X
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN201317930Y
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 曾龍祥
• 申請（專利權）人: 湖南省水電(閘門)建設工程有限公司
• 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

技術領域

本實用新型涉及水壩的閘門結構。

背景技術

早在19世紀中葉，歐洲曾出現過單鉸軸木質水力自開翻倒閘門，但該門型在實際運行過程中由于存在開門速度過快、回關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用。

我國水力自控翻板閘壩的研究和采用，是從20世紀60年代初進行河道渠化建設通航樞紐以及水利部門發展農田灌溉事業的過程中逐步發展起來的。1960年由湖南省交通規劃勘測設計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(閘門面板的支承結構型式為雙懸臂式)。將橫軸置于門高的三分之一處，當上游洪水水位高于門頂一定高度時，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。在當時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、不需要啟閉機械，而且工程量小、節省三材、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。接著又在韶山灌區的20座主壩上設置了木制單軸支鉸翻板閘門[(1.7m×2.7m)和(2.3m×4m)二種規格]。澧水干流的慈利城關電站、洣水干流的洋塘電站也先后采用了此類翻板閘門。

但這類閘門在實際運行過程中還存在一些技術問題：當閘門打開時，一下子就從全關狀態跳到全開狀態，沖擊力很大，容易損壞閘門；閘門突然從全關跳到全開，容易導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象，不僅對上、下游通航不利，對發電、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定都很不利，并且閘門還不能自動回關，只能靠人力回關，而在水流中進行人力回關則操作很不安全。由于不能自動回關，則容易造成不能及時保住上游水位，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的問題，我國工程技術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在門重和水力的共同作用下實現回關。但由于回關水位太低，因此水資源流失過大的問題并未得到完全解決。并且它的回關是突然從全開迅速回到全關，沖擊力很大，容易損壞閘門和壩面。又因為在閘門的底部加了配重，導致啟門水位過高，泄洪不及時，而猛然一開所造成的類似潰壩水流現象，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，我國工程技術人員曾經在閘門上加裝了油壓減震器，但綜合效果并不理想。

在后來的改進過程中，在單鉸式翻板閘壩的基礎上進行了技術革新，在原鉸位上方一定距離再增加鉸位(上鉸位)，將其設計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的難題，但卻存在回關力矩過大，容易造成閘門在運行過程中發生振動、“拍打”的現象，不僅使水位、流量很不穩定，而且有時還會毀壞閘門與壩面。為了解決這一問題，從加大閘門在轉動過程中的阻尼入手，有設計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行過程中的沖擊力。

幾乎同時，為了克服單支鉸翻板閘門運行中的一些缺點問題，也有的使用者改為雙軸雙鉸結構閘門，并增設了緩沖油缸。但這種加裝了油壓減震器的雙鉸軸翻板閘門在實際應用中仍存在一些現實問題：關門水位太低，水資源流失過大；油壓減震器結構較復雜，所要求的加工精度較高，不易制造，維修也很麻煩；油壓減震器價格較昂貴，大大提高了閘門的直接成本；有時同一閘門的左右兩個油壓減震器的油壓阻尼不同步，就容易造成流量、水位、開度不協調，使閘門在運行過程中出現運轉不靈活或者發生振動、“拍打”等現象。尤其是閘門處于淹沒出流時，出現“拍打”現象嚴重。

針對上述問題，我國工程技術人員作了進一步改進，通過調整支承鉸與閘門重心位置的距離以提高關門水位的方法，采取加長支腿等措施，使關門水位提高到正常蓄水位。由于關門水位提高，閘門關閉時，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。但實際運行過程中依然存在一些技術問題，例如當由兩鉸支承狀態變換為一鉸支承后，閘門傾角會發生大幅度突變，造成水位、流量大幅度波動。這種雙鉸閘門在推廣過程中，有些工程還出現了振動、“拍打”現象。