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水力自控翻板閘門用預制鋼筋混凝土構件作為擋水及支撐部分,通過金屬構件進行連接,組成閘門的整體。
槽型門板和實心門板通過螺栓固定在支腿上,底止水和側止水通過螺栓固定在門板前面,支墩下部埋入壩體上的預留孔內,并用二期混凝土澆筑固定,支墩上固定有連桿座和滑輪,連桿將支墩和支腿進行連接,支腿上的導板與滑輪靠接可做相對運動,小連桿一端與滑輪上的軸連接, 支腿上的連桿軸可在小連桿另一端的長槽滑動, 導板與滑輪靠接的部位即為閘門運動的支點。
當閘門蓄水時,隨著水位的升高,作用于閘門板上的水壓力合力作用點也隨之上升,當蓄水位高于閘門高度10~20cm時,水壓力合力相對于支點的力矩大于閘門板和支腿重力相對于支點的力矩,導板沿著滑輪表面作相對運動,支腿隨之抬高,閘門處于動平衡狀態,水位變化動平衡被打破,產生新的動平衡位置直到閘門完全打開,支腿靠在支墩上,或閘門完全關閉。
液壓翻板閘門雙稱為液壓壩是近年來水利行業新發明創造的一種新閘型,曾入選為水利部2011 年度水利先進實用技術推廣產品。和傳統擋水型閘壩相比,具有力學結構合理、泄水效果好、不易受漂浮物影響和泥沙淤積等優點。
液壓翻板閘門現已開始廣泛應用于水電站蓄水壩堰頂,可提高發電水頭,增加發電量,減少上游土地征用面積,提高投資經濟效益;應用于城市、鄉鎮河道蓄水,美化環境,蓄水景觀,增強防洪能力;應用于灌溉、公路邊渠道蓄水,自動實現閘門的開啟和關閉,減少管理費用;應用于旅游景區蓄水,減少蓄水河床淤積,擁有不變的畜水高度;應用于河道舊壩體的改造,可減少改造費用,改變、增加河流的使用效能。
基本原理: 現在應用為廣泛的翻板閘門即為水力自控翻板閘門,其工作原理是杠桿平衡與轉動,具體來說,水力自控翻板閘門是利用水力和閘門重量相互制衡,通過增設阻尼反饋系統來達到調控水位的目的:當上游水位升高則閘門繞“橫軸”逐漸開啟泄流;反之,上游水位下降則閘門逐漸回關蓄水,使上游水位始終保持在設計要求的范圍內。舉個例子,滾輪連桿式翻板閘門是一種雙支點帶連桿的閘門,由面板、支腿、支墩、滾輪,連桿等部件組成,根據閘門水位的變化,依靠水力作用自動控制閘門的開啟和關閉。當上游來流量加大,閘門上游水位抬高,動水壓力對支點的力矩大于門重與各種阻尼對支點的力矩時,閘門自動開啟到一定傾角,直到在該傾角下動水壓力對支點的力矩等于門重支點的力矩,達到該流量下新的平衡。流量不變時,開啟角度也不變。而當上游流量減少到一定程度,使門重對支點的力矩大于動水壓力與各種阻尼對支點的力矩時,水力自控翻板閘門可自行回關到一定傾角,從而又達到該流量下新的平衡。 發展歷史: 水力自控翻板閘門是我國水利工程技術人員歷經四十多年的艱苦奮斗,研發出來并擁有完全自主知識產權的一種節能、環保型閘門。自上世紀六十年代初代水力自控翻板閘門誕生,先后經了橫軸雙支鉸型、多支鉸型、滾輪連桿式和滑塊式水力自控型四個發展階段。自1982年以來,第三代滾輪連桿式閘門便開始廣泛應用。特別是1990年以來,廣大工程技術人員刻苦鉆研、反復實驗,從理論到水工模型實驗,再到工程實踐,近幾年終于設計研發出第四代新型滑塊式翻板閘門。該閘門無論技術設計、生產工藝,還是使用性能,均產生了質的飛躍。
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