對開斜立軸式水力自控閘門的制作方法
【專利說明】對開斜立軸式水力自控閘門
[0001]一、所屬領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種對開斜立軸式水力自控閘門。
二、【背景技術(shù)】
[0003]水力自動翻板閘門是我國水利工程技術(shù)人員歷經(jīng)四十多年的艱苦奮斗，研發(fā)并擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的一種節(jié)能、環(huán)保型閘門。但存在著以下主要的缺陷:①水力自動翻板閘門的水力特性較復(fù)雜閘門的支承結(jié)構(gòu)均為門后式，即橫軸式自動翻板閘門。要使閘板翻轉(zhuǎn)需要足夠的力，使閘板及閘墩受力太大，不利于閘門的穩(wěn)定。③橫軸式自動翻板閘門在水流下泄過程中，整個(gè)閘板及其支承結(jié)構(gòu)處在下泄的水流之中的，產(chǎn)生了巨大的阻力，嚴(yán)重地影響了水流的下泄能力。④橫軸式自動翻板閘門，在運(yùn)行中會出現(xiàn)周期性來回拍擊支墩或壩坎的“拍打”現(xiàn)象，破壞性極大。⑤橫軸式自動翻板閘門在開啟時(shí)要求有足夠高的水位，才能開啟；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，會影響正常蓄水。⑥由于橫軸式自動翻板閘門支承結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，閘門開度受到了限制，有的要么不開，要開就一下開到最大，不能隨著上游來水量的大小變化而隨時(shí)自動調(diào)節(jié)等問題，⑦斜軸式水力自控閘門解決了以上問題，實(shí)現(xiàn)了使閘門開度隨著上游來水量的大小變化而能隨時(shí)自動調(diào)節(jié)的目的，閘門漸開性好，開啟關(guān)閉更加省力，閘門泄流能力強(qiáng)，蓄水性能好，不產(chǎn)生“拍打”失穩(wěn)的現(xiàn)象。但由于只有一扇閘門板，致使閘室內(nèi)水流形態(tài)不對稱，流態(tài)性能不夠完善。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種對開斜立軸式水力自控閘門，無需外動力，即可由上游來水情況實(shí)現(xiàn)閘門的自動啟閉，閘門漸開性好，開啟與關(guān)閉更加省力，同時(shí)，閘門蓄水性能好，泄流能力強(qiáng)，水流對稱流動，狀態(tài)穩(wěn)定，不會產(chǎn)生“拍打”失穩(wěn)的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了自動完成蓄水及泄水目的。
[0005]一種對開斜立軸式水力自控閘門，包括閘室、對開式閘門、斜立軸、液壓減振裝置和止水。
[0006]所述的閘室由澆筑為一個(gè)整體的閘墩與閘底板構(gòu)成，閘墩對稱地布設(shè)在閘底板的兩側(cè)；兩側(cè)閘墩上對稱地布置有斜立軸，斜立軸并通過錨固結(jié)構(gòu)與閘墩剛性連接；斜立軸下端固定在閘墩與閘底板連接處，斜立軸上端向水流上游方向傾斜安裝，斜立軸與閘底板形成α夾角，α的大小根據(jù)閘門材料、重量、上游水位以及閘門要求的開度等參數(shù)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)分析計(jì)算確定；斜立軸在閘墩上的垂直投影與閘墩的高度相等；所述的對開式閘門由兩個(gè)大小一樣的閘門組成；每扇閘門的寬度等于兩側(cè)閘墩之間凈距的一半；每個(gè)閘門分別通過軸承或鉸固定在兩側(cè)閘墩的斜立軸上；當(dāng)閘門完全關(guān)閉時(shí)，閘門在立面上的投影高度與閘墩高度相等，且閘門與斜立軸在同一平面內(nèi)；閘門可采用平面閘門，并有適當(dāng)?shù)闹亓?，閘門的重量視上游水深大小而定，以保證在上游水壓力作用下，能自由啟閉及保證安全為原則；閘門關(guān)閉時(shí)，閘門的下端面支撐在閘底板上；對開式閘門的兩扇閘門可繞著斜立軸向下游方向在0°?90°之間轉(zhuǎn)動，但不能沿著斜立軸的軸線方向上下移動；兩扇閘門之間、閘門與兩側(cè)閘墩及閘門與閘底板之間均設(shè)置有止水，以防止閘門關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生漏水；在兩扇閘門的頂端，設(shè)置有液壓減振裝置；所述液壓減振裝置，由活塞缸、活塞及活塞桿組成，活塞桿通過長鉸固定在一側(cè)閘門的頂部，活塞缸通過短鉸固定另一側(cè)的閘門頂部，液壓減振裝置可以有效地減緩閘門工作過程的振動?；钊麠U和活塞缸的長度以不影響閘門達(dá)到最大開度為依據(jù)確定。
[0007]本發(fā)明工作時(shí)，當(dāng)上游來水量變化后，使水位發(fā)生改變，這樣作用在閘門上的水壓力也會隨之變化，閘門在水壓力作用下，可自動完成閘門的開啟和關(guān)閉過程:
[0008]首先將兩側(cè)的斜立軸分別對稱地裝置在兩側(cè)閘墩上，并通過錨固結(jié)構(gòu)與閘墩之間剛性連接，再將對開式閘門分別對稱地通過軸承或鉸固定在兩側(cè)的斜立軸上，當(dāng)上游來水量增大，閘門前水位升高到一定高度時(shí)，上游來水作用在閘門上的力矩(繞斜立軸的力矩)大于閘門自重產(chǎn)生的力矩(繞斜立軸的力矩)，克服了轉(zhuǎn)動摩擦后，會使閘門繞著斜立軸向水流下游方向轉(zhuǎn)動，閘門自動打開，并通過閘門與閘門之間、閘門與閘底板之間的縫隙向下游泄水；當(dāng)上游來水量維持一定量不再變化時(shí)，閘門下泄流量與上游來水量相等，閘門前水位保持穩(wěn)定，閘門開度保持穩(wěn)定；如果上游來水量進(jìn)一步增加，則閘門前水位進(jìn)一步升高，作用在閘門的力矩大于閘門自重產(chǎn)生的力矩，閘門向水流下游方向的開度會進(jìn)一步增大，使下泄流量進(jìn)一步增大，若當(dāng)上游來水量增大到一定量不再變化時(shí)，閘門前水位保持穩(wěn)定，閘門下泄流量與上游來水量相等，閘門的開度保持穩(wěn)定；當(dāng)來水量增大到一定程度、閘門前水位上升到一定高度后，閘門會全部打開，可使閘門繞斜立軸向水流下游方向旋轉(zhuǎn)近90°，此時(shí)，閘門與閘墩靠近，閘門開度達(dá)到最大，使下泄能力進(jìn)一步增大，以很好地完成泄洪的需要。為防止閘門在工作過程中產(chǎn)生振動，在兩扇閘門之間，設(shè)置有液壓減振裝置，液壓減振裝置布設(shè)在閘門頂端，可以減緩閘門的振動，使閘門工作更加平穩(wěn)。
[0009]當(dāng)上游來水量減小時(shí)，閘門前水位會隨之下降，使得上游水壓力作用在閘門上的力矩小于閘門自重產(chǎn)生的力矩，克服了轉(zhuǎn)動摩擦之后，閘門會自動向著水流上游的方向轉(zhuǎn)動，則閘門的開度會自動減小，從而減小下泄流量；若當(dāng)上游來水量減小到一定量不再變化時(shí)，則閘門前水位保持穩(wěn)定，閘門下泄流量與上游來水量相等，并保持不變，閘門開度保持穩(wěn)定；當(dāng)上游來水量進(jìn)一步減小時(shí)，水位進(jìn)一步下降，上游水壓力作用在閘門上的力矩進(jìn)一步小于閘門自重產(chǎn)生的力矩，使得閘門進(jìn)一步自動向著關(guān)閉的方向轉(zhuǎn)動，則閘門的開度會進(jìn)一步自動減小，從而使下泄流量進(jìn)一步減??；當(dāng)上游來水量減小到一定程度時(shí)，閘門前水位下降到一定高度，閘門自重產(chǎn)生的力矩大于上游水壓力作用在閘門上的力矩，使得閘門自動關(guān)閉，以保持蓄水狀態(tài)。
[0010]當(dāng)閘門關(guān)閉后，由于兩扇閘門之間、閘門與兩側(cè)閘墩及閘門與閘底板之間均設(shè)置有止水，可保持閘門不漏水。能較好地保留住閘門上游的蓄水，以便于興利使用。
[0011]所以，閘門的工作完全是由上游水位的高低來自動調(diào)控的。隨