水力自控空心翻板闸门的制作方法
【专利说明】
一、技术领域
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[0001 ] 本发明涉及一种水力自控空心翻板闸门。
二、【背景技术】
[0002]水力自控翻板门是我国水利工程技术人员历经四十多年的艰苦奋斗，研发出来并拥有完全自主知识产权的一种节能、环保型闸门。自上世纪六十年代初第一代水力自控翻板闸门诞生，先后经历了横轴双支铰型、多支铰型、滚轮连杆式和滑块式水力自控型四个发展阶段。
[0003]水力自动翻板闸门其主结构为钢筋混凝土或其它材料的实体闸门，一般可用于替代平板提升闸门、弧形闸门及橡胶坝，适用于拦蓄河水和泄洪。但是，水力自动翻板闸门仍存在着很多的缺陷:横轴式自动翻板闸门在开启时要求有足够大的水位，即要在横轴上部的门板上产生的水压力要克服门板自重及门板在横轴下部的产生的水压力作用，才能开启，使闸门开启受到很大限制，开启不灵活；而关闭时要求门板上游要有足够低的水位才能关闭，会影响正常蓄水；由于横轴式自动翻板闸门支承结构的自身特点，闸门开度受到了限制，有的要么不开，要开就一下开到最大，不能随着上游来水量的大小变化而随时自动调节；再者，目前的水力自动翻板闸门支承结构均在水流之中，影响过水能力。
三、
【发明内容】
[0004]为了解决以上问题，本发明提供了一种水力自控空心翻板闸门，可使空心闸门开度随着上游来水量的大小变化而随时自动调节，空心闸门渐开性好，开启关闭更加省力，同时，空心闸门有最大的泄流能力。本发明无需外动力，完全由上游来水实现空心闸门的自动启闭。
[0005]一种水力自控空心翻板闸门，包括闸墩、闸底板、上挡块、上挡块止水、空心闸门、排水(气)孔、“〇”型止水圈、轴承、下挡块、下挡块止水、闸门底部止水、进水孔、闸门轴等。
[0006]所述的闸墩对称地布置在闸底板的两侧，闸墩墩顶高程大于上游水位一定高度，以满足安全运行为依据确定；上挡块布设在空心闸门上游一侧的闸墩上部；下挡块布设在空心闸门下游一侧的闸墩下部；两侧闸墩上的上挡块和下挡块分别对应设置；即两侧闸墩上的上挡块安装高度一致；两侧闸墩上的下挡块安装高度一致；上挡块与下挡块均与闸墩浇注成一体；上挡块的底面高程与下挡块的顶高程，以不影响空心闸门在设计的开度范围内自由关闭和开启为依据，且当闸门开到最大开度时，能使闸门支撑在上、下挡块上；由于设计有上挡块和下挡块，可以减轻闸门运行中过度振动，还可以防止闸门进一步转动，造成旋转过度，从而可保证其最大的过水能力；上挡块和下挡块应突出闸墩侧面，当闸门关闭时，起到支撑空心闸门的作用，从而实现上游水位一定时可以蓄水的目的；上、下挡块的强度和刚度以能保持空心闸门处在关闭状态及闸门处在最大开度时的稳定为依据；所述空心闸门宽度与两侧闸墩之间的净距离相等，空心闸门高度稍低于闸墩高度或与闸墩等高，视相关设计要求而定；空心闸门通过闸门轴固定在两个闸墩之间，闸门轴水平布置，两端用轴承(或铰)固定在两侧闸墩上，闸门轴将空心闸门分为上下两部分，闸门轴在空心闸门上的安装位置应通过计算确定，以使闸门能在一定的上游水压力作用下，按着设计运动状况工作为依据；空心闸门可以绕着闸门轴在0°?90°范围内做顺时针或逆时针转动；所述空心闸门为具有一定厚度的中空结构，其上、下两端为流线型结构，以减小对水流的流动阻力；为保证空心闸门的刚性和强度，在空心闸门内部设置有互相垂直的纵向隔板和横向隔板；所述纵向隔板和横向隔板均设置有若干个相互通水的孔洞，以便可以使水在空心闸门中流动；所述空心闸门下部迎水面均匀地设有若干个进水孔，以便使上游水源的水能较为流畅地流入到空心闸门中；空心闸门上部迎水一面均匀设有排气/水孔，以便在上游水位升高，致使闸门中水位升高后能及时排出空心闸门中的水及空气；进水孔的个数多于排气(水)孔的个数，具体个数以能使空心闸门正常运行为原则确定；由于上游水源可以通过进水孔进入空心闸门，通过排气(水)孔排出空心闸门，从而可以使空心闸门中的水位随着上游的水位变化而变化，当上游水位低于空心闸门门顶时，空心闸门中水位与上游水源水位等高；当上游水位高于空心闸门门顶时，由于进水孔个数多于排气(水)孔个数，所以，空心闸门的进水能力强于排水能力，此时，能保证空心闸门中一直充满水，作用在闸门轴上的力矩可以保持不变，使空心闸门运行更加稳定；空心闸门关闭时，空心闸门的下端面支撑在闸底板上，上部支承在上挡块上，下部支承在下挡块上；在空心闸门与闸底板之间设置有闸门底部止水；空心闸门和上挡块及下挡块之间分别设置有上挡块止水和下挡块止水；在闸门轴外围和闸门与闸墩接触的缝隙中均设置有“O”型止水圈，以防止闸门关闭时产生漏水。
[0007]本发明中，空心闸门的关闭和开启完全由上游水位的高低及空心闸门内水位变化来自动调控，实现了无人值守工作，方便实践中推广应用。
四、【附图说明】
[0008]图1本发明结构图
[0009]图2图1中沿1-1方向剖面图
[0010]图中:1_闸墩；2-上挡块；3-空心闸门;4-排水(气)孔；5-闸门横隔板；6-闸门纵隔板-J- “O”型止水圈；8_轴承；9_下挡块；10_闸门底部止水；11_进水孔；12_闸门轴；13_闸底板；14_下挡块止水；15_上挡块止水。
五、【具体实施方式】
[0011]闸墩为混凝土结构，或钢筋混凝土结构，或浆砌石结构等，以能保证闸墩安分工作为依据；闸底板为钢筋混凝土结构，或混凝土结构，或浆砌石结构等，亦以能保证闸墩安分工作为依据；两侧闸墩与闸底板现场浇筑，并浇筑成一个完整的整体结构，以增加其稳定性；闸墩高度应大于或相等闸门高度，以保证安全运行为依据；闸门轴采用不锈钢或合金等材料，并通过轴承固定在闸墩上，闸门轴要求有足够的强度和刚度，保证闸门轴不产生任何变形；空心闸门为铸钢或合金钢等材料，应具有一定刚性和强度，做好防锈处理，空心闸门内设置有纵向和横向隔板，以增加空心闸门的刚性和强度。轴承可视受力大小采用滚动轴承或滑动轴承或采用铰支承，使空心闸门可自由地绕着闸门轴转动，并做好防水处理；上挡块、下挡块应与闸墩浇注成一个整体结构，并保证强度要求；在空心闸门与上、下挡块之间、空心闸门与闸底板之间均设置有条形止水，在闸门轴四周的闸门与闸墩之间设置有〇”型止水圈，以防止空心闸门关闭时产生漏水，保证正常蓄水。
[0012]本发明工作时，当上游来水量变化后，使水位发生改变，这样作用在空心闸门上的水压力也会随之变化，空心闸门在上游水压力及空心闸门中水重力的共同作用下，可自动完成空心闸门的开启和关闭过程:
[0013]上游水量较低时，此时需要关门蓄水，由于其水位为一定值，上游水源的水可以通过进水孔自由进入空心闸门，其内空气由排水(气)孔排出，空心闸门内的水位与上游水源水位等高；由于空心闸门下部填充着一定的水量，致使空心闸门下部的总重量大于上部的重量，因此，下部闸门及水对闸门轴产生的逆时针方向的力矩大于上部