水力自控、液控双作用钢结构翻板闸门

   钢结构翻板闸门是本公司由原来混凝土结构翻板闸门的基础上改进而来，它有原来翻板闸门的优点。也避免混凝土结构闸门的缺点。混凝土结构翻板闸门能够得到广泛的应用有着其自身的特点；但是在使用还是有一些自身无法克服的问题需要解决。以下几点简单说明一下钢结构闸翻板闸门的优点:

   1、从抗冲击能力上看钢结构翻板闸门挡水部件比混凝土构件抵抗河道中冲击物的撞击能力提高很大；在河道中洪水过后，无法避免的会有很多大小不同物体需要通过，肯定会对闸门的挡水部分钢筋混凝土构件构成撞击，由于钢结构翻板闸门门叶刚性好，强度高，不会象钢筋混凝土那样易裂，即便被重量级物体冲撞，也只会发生局部变形，修复简单就可以，恢复速度快。

   2、运输与安装方面有二者之间有着很大的差距，混凝土本身的质量大，在相同挡水面积的情况下。钢结构质量比混凝土轻50%以上。

   3、可塑性上钢结构要比混凝土的闸门好很多，在工期上也有很大提高；混凝土浇注后还有二十多天的保养期，而钢结构侧不用。从下料、焊接、喷砂除锈、热镀锌、防锈漆、面漆、到***后安装结束的保护层，每一道工序的间隔时间很差，所以生产周期上缩减很多。钢结构部件都在大坝以外生产，后期才进入现场安装工作，液压系统的安装可以在蓄水状态下进行，因此可以大大缩短了施工工期，同时降低了大坝的复杂程度和施工难度。

   4、混凝土结构翻板闸门由于结构和材料原因，闸门高度和跨度受一定限制；钢结构设计的合理性，闸门受力分布均衡，可以满足大跨度、较高闸门的要求；在同等跨度和高度的情况下，可以大量节省钢材用量，无需闸门上部的门槽结构和价格昂贵的启闭设备。

   5、混凝土门板是由几块预制板拼装而成，在长时间的使用当中一定程度上有渗水现象；钢结构翻板闸门挡水部分为一个整体，没有拼缝，不存在门叶处渗水现象。

   6、钢结构翻板闸门由于采用金属材料，需要的是进行定期的防腐维

护，特别需要的是背水面的维护保养。

底轴液压翻板闸门的应用

1.马达驱动底轴液压翻板闸门的组成及工作原理

由于闸门属恒速转动且速度不高，闸门系统属大功率系统，运行环境和受力情况相当复杂，要求系统输出功率相应变化，系统输出转矩由外负载决定。根据以上特点，在液压动力控制机构中以泵控液压马达为***适宜，它常用于大功率和恒速系统，其中又常采用变量泵—定量马达系统作为动力元件。如图1所示，马达驱动液控翻板闸门由液压动力控制机构和闸门两部分组成。液压动力控制机构包括电机、泵、马达、控制阀、管路、油箱和减速器；闸门部分包括闸门、连接轴和支承墩。液压泵输出液压能传递给马达，马达将其转化为机械能驱动马达输出轴的旋转，经过减速器的减速后带动闸门的翻转。变量泵—定量马达系统通过改变泵的排量来改变泵输出功率控制传送给负载的动力，功率损失小，效率高，适用大功率液压系统。

液压泵转速和马达排量都是恒量，改变泵的排量可以使马达的转速和输出功率随之变化，系统的工作压力由溢流阀5和6限定。之所以设置两个溢流阀是因为液压泵和马达是双向的，工作过程中油路的高低压要互换，同时保护液压元件不受压力冲击的损坏。溢流阀的容量要足够大，响应速度要足够快，以便在过载时能够使泵的流量迅速从高压管道泄入低压管道。补油泵9通过单向阀3和4向系统低压管道补油，以补充系统中泄漏量并在低压管道中建立起一定的低压，可以改善泵的吸入性能，防止气蚀现象和空气渗入系统，也有利于系统热量的消散。补油压力（一般为0.3MPa）由溢流阀11调定，补油的流量一般为回路中主泵流量的10%～15%。在此液控系统中由于具备调速和锁紧功能，因此闸门旋转速度可调且任意位置停止而不窜动，增加了闸门的稳定性。液控翻板闸门采用泵控马达驱动方案是安全可行的，但在实际设计过程中有很多细节需仔细考虑。

2.底轴液压翻板闸门的设计要点

（1）功率和转矩的确定在闸门受力***恶劣状态下求解功率、转矩，可有效防止马达带不动闸门转动。当闸门旋转支点确定，马达输出轴转矩、水对闸门阻力矩、闸门自重力矩和旋转轴摩擦力矩就构成一平衡力系，其中阻力矩和自重力矩对马达输出轴转矩影响。自重力矩与轴支点选取位置有关，而阻力矩与轴支点选取位置无关。因此闸门翻转方向应选择与水流动方向相一致就可以降低阻力，从而大大降低阻力矩。轴支点选取应尽量过闸门重力中心，以消除自重力矩的影响。

（2）闸门与轴的联结

闸门与轴的联结点应选在闸门两侧面且过闸门重力中心线位置，这样确保能与轴支点在同一个平面内，联结点的结构宜采用内嵌式，以保证闸门两侧面与支承墩相互配合防止水泄露。闸门联结点处材料选择很重要，须有很高强度和刚度，保证能支撑整个闸门重量且在复杂受力状态下不散架。考虑到水环境腐蚀作用及维修拆卸方便，支承轴与闸门联结不宜焊接而应采用螺栓联结，螺栓要有足够强度和刚度，抗弯抗剪抗扭转能力都要强。