5.9 闸门与启闭机.docx

任务9闸门与启闭机

5.9.1闸门

闸门是水闸的一个重要组成部分，其作用是控制水位、调节流量以及通航，过木，排砂等。闸门设计应满足安全经济、操作灵活、止水可靠及过水平顺等性能，并且应尽量避免闸门产生空蚀和振动现象。

1．闸门的组成

闸门结构一般由活动部分、埋固部分和悬吊设备三部分组成。活动部分主要是由面板、梁格系统组成的门体结构；埋固构件是预埋在闸墩和胸墙等结构内部的固定构件；悬吊设备是指连接闸门和启闭设备的拉杆或牵引索等。

2．闸门的分类与选型

(1)闸门按结构型式可分为平面闸门、弧形闸门。平面闸门按提升方式不同可分为直升式和升卧式两种。直升式平面闸门(见图5-39)，其门体结构简单，可吊出孔口进行检修所用闸墩长度较短，也便于采用移动式启闭机；缺点是闸门的启闭力较大，工作桥较高，门槽处也易发生空蚀现象。这种闸门型式应用很普遍。升卧式平面闸门提升时，先沿铅垂轨道直升，再在自重和吊绳组成的倾翻力矩作用下继续沿弧形轨和斜轨逐步向下游或上游倾翻，最后全开时闸门平卧在闸墩顶部。其优点是工作桥高度小，可以降低造价，提高抗震性能；缺点是由于闸门的吊点一般设在闸门底部的上游一侧，长期浸入水中，易于锈蚀，且闸门除锈涂漆也较困难。

图5-39宣升式平面闸门门叶结构布置图

弧形闸门（见图5-40）的挡水面板是圆弧面，启闭时绕位于弧形挡水面圆心处的支承铰转动。闸门上的总水压力通过转动中心，对闸门的启闭不产生阻力矩，故启门力小，应用较广。同时，由于弧形闸门不设门槽，不影响孔口水流状态，且所需闸墩厚度较小，但闸墩较长，且受到侧向推力的作用。

图5-40卷扬式启闭机的弧形闸门结构布置图

图5-40卷扬式启闭机的弧形闸门结构布置图

1-1作桥；2-公路桥；3-面板；4-吊耳；5-主梁；6-支

臂；7-支铰；8-牛腿}9-竖隔板；IO-水平次梁

(2)闸门按工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事故闸门。水闸一般只设工作闸门和检修闸门。工作闸门用以控制孔口、调节水位和流量，要求其在动水中启闭；检修闸门是当工作闸门、门槽或门坎等检修时，临时挡水的闸门，通常在平压静水中启闭。

(3)闸门按所用材料可分为钢闸门、

钢筋混凝土及钢丝网水泥闸门、钢木混合结构闸门、木闸门和铸铁闸门等。钢闸门具有自重轻、工作可靠的优点，在大中型水闸中应用广泛。钢筋混凝土及钢丝网水泥闸门和铸铁闸门可节约钢材，但自重较大，增加了启闭设备的造价，且耐久性或韧性较差，一般只用于小型水闸。木闸门和钢木混合闸门因其寿命短，并需要经常维护检修，目前已很少采用。

另外，当闸门关闭，闸门顶高于上游水位时，称其为露顶闸门，否则称其为潜孔闸门。露顶式闸门顶部应在可能出现的最高挡水位以上有0.3～0.5m的超高。对胸墙式水闸，闸门高度根据构造要求稍高于孔口即可。闸门的结构选型应根据其受力情况、控制运用要求、制作、运输、安装、维修条件等，结合闸室结构布置等合理选定。SL265-2001《水闸设计规茫》推荐，挡水高度和闸孔孔径均较大的水闸宜采用弧形闸门。当永久缝设置在闸室底板上时，宜采用平面闸门；如采用弧形闸门时，必须考虑闸墩间可能产生的不均匀沉降对闸门强度、止水和启闭的影响。受风浪或风浪冲击力较大的挡潮闸，宜采用平面闸门，且闸门面板宜布置在迎潮侧。有排冰或过木要求的水闸宜采用平面闸门或下卧式弧形闸门；多泥沙河流上的水闸，不宜采用下卧式弧形闸门。有通航或抗震要求的水闸，宜采用升卧式平面闸门或双扉式平面闸门。检修闸门应采用平面闸门或叠梁式闸门。

5.9.2启闭机

闸门启闭机可分为固定式和移动式两种。常用的固定式启闭机有卷扬式、螺杆式和油压式三种。移动式一般有门架式和桥式两种。启闭机的型式应根据门型、尺寸及其运用条件等因素选定。所选用启闭机的启闭力应不小于计算的启闭力，同时应符合国家现行的《水利水电工程闸门启闭机设计规范》所规定的启闭机系列标准。若要求短时间内全部均匀开启或多孔闸门启闭频繁时，每孔应设一台固定式启闭机。

固定卷扬式启闭机，主要由电动机、减速箱、传动轴和绳鼓所组成。启闭闸门时，通过电动机、减速箱和传动轴使绳鼓转动，进而钢丝绳牵引闸门升降，并通过滑轮组的作用，使用较小的钢丝绳拉为，便可获得较大启门力。固定卷扬式启闭机适用于闭门时不需施加压力，且要求在短时间内全部开启的闸门。一般每孔布置一台。

螺杆式启闭机主要由摇柄、主机和螺杆组成。利用机械或人力转动主机，使螺杆连同闸门上下移动，从而启闭闸门。其优点是结构简单、使用方便，价格较低且易于制造；缺点是启闭速度慢，启闭力小，一般用于小型水闸。当水压力较大，门重不足时，可通过螺杆对闸门施加压力，以便使闸门关闭到底。当螺杆长度较大(如大于3m)时，可在胸墙上每隔一定距离设支承套环，以防止螺