太浦河泵站多叶拍门设计(1)程力学毕业论文(2)
2014-03-16 01:08
导读：4闸门设计 4.1闸门结构布置 泵站快速多叶拍门为平面定轮焊接钢结构闸门，设计时采用了模型试验的成果，在门体上布置三排拍门，每排布置一个大拍门，
4 闸门设计
4.1 闸门结构布置
泵站快速多叶拍门为平面定轮焊接钢结构闸门，设计时采用了模型试验的成果，在门体上布置三排拍门，每排布置一个大拍门，即三排三个大拍门的结构布置型式，以进一步减小水力损失。每个大拍门的孔口净宽为3.0m，净高为1.0m。
根据闸门的这一布置型式，快速多叶拍门门体采用四根主梁，除顶梁为箱型梁外，其余主梁均为工字型结构，边梁为箱型梁。面板设在下游侧（即泵站出水口侧），水封设在上游侧（即泵站进水口侧），为P型橡胶水封。
三个拍门结构型式相同，均布置三根主梁，为槽型型钢断面，纵梁和边梁均为工字型型钢，拍门面板均设在上游侧（即泵站进水口侧）。水封安装在快速多叶拍门门体的下游侧，为P型橡胶水封。水封止水座面设在拍门上。
4.2 铰链结构设计
大拍门上部通过两个铰链与快速多叶拍门门体联结。以往拍门设计的铰链为园柱铰，这种结构存在封水不良的问题，即当拍门挡水的水位差较小时，作用于拍门上的水压力不足以克服拍门顶水封压缩的反力，可能导致底水封与水封座面不能很好接触，如要保证底水封与水封座密切接触，则当拍门挡水的水位差较大时，顶水封密封因无压缩而效果不好。
因此在拍门铰链设计时，对铰链结构进行了优化，采用水平长园孔和圆柱轴结构，保证了拍门在任何水位差下，四周水封均可与水封座面均匀接触，使封水始终处以良好状态。
同时，封水面设计成倾斜式，斜面与垂直面的夹角为5°，使拍门依靠自重即可与水封密切接触。
4.3 闸门支承型式
太浦河泵站快速快速多叶拍门为工作闸门，需动水启闭，并有快速闭门的要求。一般工作闸门的支承可采用定轮支承和滑道支承，为降低启闭机的容量，多叶拍门采用简支式定轮支承。
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定轮支承的轴承材质直接影响闸门在工作中的稳定性和可靠性，对启闭设备的启闭能力也有很大的影响。通常，定轮支承的轴承采用青铜或自润滑复合材料，考虑到青铜的磨擦系数值相对较高，同时需设置较完善的润滑系统，否则易造成“烧瓦”或“抱轴”等故障。因此，设计中轴承材料采用自润滑复合材料，这种材料磨擦系数低，单位比压大，可免去润滑维护。
快速多叶拍门虽然水头不大，但由于布置了三排三个拍门，主梁结构为工字型断面，闸门整体刚度相对较弱，轴承型式采用具有自动调心功能的自润滑关节轴承（轴瓦材料为自润滑复合材料），可很好的适应闸门的变形，始终保持定轮踏面与轨道面为线接触，可自行润滑、无需维护，提高了定轮的使用寿命，耐泥沙浸蚀，稳定性好，适应性强。
闸门侧向导轮采用自润滑复合材料的园柱轴承。
5 结束语
快速多叶拍门在我国
水利工程中已有运用，但像太浦河泵站规模的闸门，采用三排三个大拍门，拍门开孔尺寸占闸门孔口尺寸面积大于50%的布置尚不多见。由于设计周期短，时间紧，根据快速多叶拍门方案要求所采取的一些技术措施尚属探索，有待于工程投入运行后予以检验和总结。
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