橫軸水力自控旋轉(zhuǎn)閘門的制作方法
【專利說明】橫軸水力自控旋轉(zhuǎn)閘門
[0001]一、所屬領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種橫軸水力自控旋轉(zhuǎn)閘門。
二、【背景技術(shù)】
[0003]水力自動翻板閘門是我國水利科技工作者研發(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。自上世紀六十年代初第一代水力自動翻板閘門誕生，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發(fā)展階段。但還存在著一些不足:①水力自動翻板閘門的水力特性較復(fù)雜；②閘門的支承結(jié)構(gòu)均為門后式橫軸水力自動翻板閘門。由于橫軸設(shè)置在閘門中間部位，軸折上方閘門及軸的下方閘門同時受到上游水壓力作用，要使閘板翻轉(zhuǎn)需要足夠的力，致使閘板及閘墩受力太大，不利于閘門的穩(wěn)定。③整個閘板及其支承結(jié)構(gòu)處在下泄的水流正中間，產(chǎn)生了巨大的阻力，嚴重地影響了水流的下泄能力。④水力自動翻板閘門，在運行中會出現(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水力自動翻板閘門在開啟時要求有足夠高的水位，才能開啟；而關(guān)閉時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由于自動翻板閘門支承結(jié)構(gòu)的特點，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自動調(diào)節(jié)等問題。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種橫軸水力自控旋轉(zhuǎn)閘門；本發(fā)明可使閘室內(nèi)水流狀態(tài)穩(wěn)定，使蓄水、泄水能力更加增強，實現(xiàn)完全由上游來水狀況控制旋轉(zhuǎn)閘門的自動開啟與關(guān)閉，而且可隨水位升降而隨時自動調(diào)整旋轉(zhuǎn)閘門的開度，以自動調(diào)節(jié)、穩(wěn)定下泄流量，開啟、關(guān)閉更加省力、靈活，具有很好的漸開性，可解決閘前淤積問題。
[0005]一種橫軸水力自控旋轉(zhuǎn)閘門，包括閘室、軸承體、閘門軸、旋轉(zhuǎn)閘門、懸掛機構(gòu)、蓋板橋、工作橋、止水和液壓減振裝置。
[0006]所述的閘室由澆筑成一個整體的閘墩與閘底板構(gòu)成，兩側(cè)閘墩對稱地布設(shè)在閘底板的兩側(cè)；所述的軸承體，由軸承槽、軸承、軸承壓蓋和螺栓組成；軸承槽對稱地設(shè)置在兩閘墩頂部，軸承槽用于放置軸承；閘墩的高度及軸承槽的位置由上游來水特性結(jié)合旋轉(zhuǎn)閘門要求的開度依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)計算確定；軸承壓蓋通過螺栓固定在閘墩上；兩端軸承可活動地安裝在軸承壓蓋后面的軸承槽中；在澆注兩閘墩時，預(yù)留軸承槽，且預(yù)先將螺栓澆注在軸承槽周圍的閘墩上，以便于固定軸承壓蓋；軸承壓蓋用于保護并防止軸承從軸承槽內(nèi)移出；軸承槽上面設(shè)有蓋板橋；所述閘門軸通過軸承固定在軸承槽中；閘門軸兩端分別固定在兩側(cè)閘墩的軸承中；由于軸承的作用，使得閘門軸只能轉(zhuǎn)動而不能在其軸線方向上竄動；所述旋轉(zhuǎn)閘門上端通過懸掛機構(gòu)安裝在閘門軸上；所述蓋板橋，是用于覆蓋軸承體的蓋板，并兼有交通的作用，人或機械可在上面通行；所述的工作橋設(shè)置在蓋板橋下游一側(cè)的兩側(cè)閘墩上，方便觀察旋轉(zhuǎn)閘門及閘門軸等設(shè)備的工作情況，并可增加閘墩的穩(wěn)定性，工作橋的位置以能觀察閘門工作并不影響閘門工作為準；工作橋主要用于管理人員通行的橋梁，以便于觀察旋轉(zhuǎn)閘門的工作狀況，同時，有關(guān)的機械設(shè)備也可以在工作橋上通行，其設(shè)置位置以不影響旋轉(zhuǎn)閘門正常工作為依據(jù)；旋轉(zhuǎn)閘門關(guān)閉狀態(tài)時與閘墩、閘底板之間的接觸部位設(shè)置有止水，止水是設(shè)在閘墩和閘底板上，用以防止旋轉(zhuǎn)閘門關(guān)閉時產(chǎn)生漏水現(xiàn)象；所述的液壓減振裝置，由活塞缸、活塞及活塞桿組成；在活塞上開設(shè)有面積較小的小孔，當活塞運動時，由于小孔的過流面積較小，流動速度較慢，致使活塞的運移速度較慢，所以，液壓減振裝置可以有效地減緩旋轉(zhuǎn)閘門工作過程的振動?；钊淄ㄟ^橋鉸連接在下游方向一側(cè)的工作橋上，活塞桿通過閘門鉸連接在旋轉(zhuǎn)閘門下端；為增加液壓減振裝置工作的穩(wěn)定性，旋轉(zhuǎn)閘門兩側(cè)各設(shè)有一套液壓減振裝置，即設(shè)置有左右兩套液壓減振裝置；活塞桿和活塞缸的長度以不影響閘門達到最大開度為依據(jù)確定。
[0007]本發(fā)明工作時，當上游來水量變化后，使水位發(fā)生改變，這樣作用在旋轉(zhuǎn)閘門上的水壓力也會隨之變化，旋轉(zhuǎn)閘門在水壓力作用下，可自動完成旋轉(zhuǎn)閘門的開啟和關(guān)閉過程:
[0008]首先將旋轉(zhuǎn)閘門固定在閘門軸上，將閘門軸固定在軸承體內(nèi)，再將軸承體固定在軸承槽內(nèi)，然后用蓋板橋覆蓋，這樣即將旋轉(zhuǎn)閘門固定在了閘墩上。當上游來水量增大，旋轉(zhuǎn)閘門前水位升高到一定高度時，上游來水作用在旋轉(zhuǎn)閘門上的力矩(繞閘門軸的力矩)大于旋轉(zhuǎn)閘門自重產(chǎn)生的力矩(繞閘門軸的力矩)，會使旋轉(zhuǎn)閘門繞著閘門軸向水流下游方向轉(zhuǎn)動(圖示逆時針方向)，旋轉(zhuǎn)閘門自動打開，并通過旋轉(zhuǎn)閘門與閘底板之間的泄水通道向下游泄水；當上游來水量維持一定量不再變化時，旋轉(zhuǎn)閘門前水位保持穩(wěn)定，上游來水作用在旋轉(zhuǎn)閘門上的力矩與旋轉(zhuǎn)閘門自重產(chǎn)生的力矩相等，則旋轉(zhuǎn)閘門的開度保持穩(wěn)定，下泄流量與上游來水量相等；如果上游來水量進一步增加，則旋轉(zhuǎn)閘門前水位進一步升高，作用在旋轉(zhuǎn)閘門上的力矩大于旋轉(zhuǎn)閘門自重產(chǎn)生的力矩，旋轉(zhuǎn)閘門向水流下游方向的開度會進一步增大，使下泄流量進一步增加，若當上游來水量增大到一定量不再變化時，旋轉(zhuǎn)閘門前水位保持穩(wěn)定，使下泄流量與上游來水量相等，則旋轉(zhuǎn)閘門的開度又會保持穩(wěn)定。為防止旋轉(zhuǎn)閘門在工作過程中產(chǎn)生振動，在旋轉(zhuǎn)閘門和工作橋之間設(shè)置有液壓減振裝置，液壓減振裝置通過閘門鉸和橋鉸固定在旋轉(zhuǎn)閘門與工作橋上，液壓減振裝置可以有效地減緩旋轉(zhuǎn)閘門工作過程的振動，使旋轉(zhuǎn)閘門工作更加平穩(wěn)。
[0009]當上游來水量減小時，旋轉(zhuǎn)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旋轉(zhuǎn)閘門自重產(chǎn)生的力矩，使得旋轉(zhuǎn)閘門自動向著關(guān)閉方向(圖示順時針方向)轉(zhuǎn)動，則旋轉(zhuǎn)閘門的開度會自動減小，從而減小下泄流量；若當上游來水量減小到一定量不再變化時，則旋轉(zhuǎn)閘門前水位保持穩(wěn)定，使下泄流量與上游來水量相等，并保持不變，則旋轉(zhuǎn)閘門的開度保持穩(wěn)定；當上游來水量進一步減小時，水位進一步下降，上游水壓力作用在旋轉(zhuǎn)閘門上的力矩進一步小于旋轉(zhuǎn)閘門自重產(chǎn)生的力矩，使得旋轉(zhuǎn)閘門進一步自動向著關(guān)閉的方向轉(zhuǎn)動，則旋轉(zhuǎn)閘門的開度會進一步自動減小，從而使下泄流量進一步減小；當上游來水量減小到一定程度，旋轉(zhuǎn)閘門前水位下降到一定高度時，旋轉(zhuǎn)閘門自重產(chǎn)生的力矩大于上游水壓力作用在旋轉(zhuǎn)閘門上的力矩，使得旋轉(zhuǎn)閘門自動完全關(guān)閉，以保持蓄水狀態(tài)，達到蓄水的要求。
[0010]當旋轉(zhuǎn)閘門關(guān)閉后，由于在旋轉(zhuǎn)閘門與兩側(cè)閘墩之間及旋轉(zhuǎn)閘門與閘底板處設(shè)置有止水，可保持旋轉(zhuǎn)閘門不漏水。能較好