翻板闸门

在应用***为广泛的翻板闸门即为水力自控翻板闸门，其工作原理是杠杆平衡与转动，具体来说，水力自控翻板闸门是利用水力和闸门重量相互制衡，通过增设阻尼反馈系统来达到调控水位的目的：当上游水位升高则闸门绕“横轴”逐渐开启泄流；反之，上游水位下降则闸门逐渐回关蓄水，使上游水位始终保持在设计要求的范围内。举个例子，滚轮连杆式翻板闸门是一种双支点带连杆的闸门，由面板、支腿、支墩、滚轮，连杆等部件组成，根据闸门水位的变化，依靠水力作用自动控制闸门的开启和关闭。当上游来流量加大，闸门上游水位抬高，动水压力对支点的力矩大于门重与各种阻尼对支点的力矩时，闸门自动开启到一定倾角，直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于门重支点的力矩，达到该流量下新的平衡。流量不变时，开启角度也不变。而当上游流量减少到一定程度，使门重对支点的力矩大于动水压力与各种阻尼对支点的力矩时，水力自控翻板闸门可自行回关到一定倾角，从而又达到该流量下新的平衡。

发展历程

水力自控翻板闸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。自1982年以来，第三代滚轮连杆式闸门便开始广泛应用。特别是1990年以来，广大工程技术人员刻苦钻研、反复实验，从理论到水工模型实验，再到工程实践，近几年终于设计研发出第四代新型滑块式翻板闸门。该闸门无论技术设计、生产工艺，还是使用性能，均产生了质的飞跃。

从技术角度上来讲，翻板闸门发展过程中几个明显的进步：

（1）1982年初设计的面板铅垂水流方向的双支点滚轮连杆式闸门：

该种翻板闸门采用双支点带连杆方式，在实际运行过程中，能基本满足工程需要。但不容否认，这种闸门还存在一些不足，主要是在某些水力条件下容易发生小开度振动拍打现象，虽然短期内不至影响到整个闸坝的安全，但长期的小开度振动拍打会导致翻板闸门底部和固定坝的疲劳破损，以致闸坝漏水严重，直至造成整个翻板闸坝工程的破坏。另外，其初启动水位较高、而回关水位偏低，难以满足用户的使用要求。

（2）1983年下半年设计的面板向下游有一定的预倾角度的滚轮连杆式闸门：

针对面板铅垂的滚轮连杆式闸门存在的问题，作了如下几个方面的改进：

a)将翻板闸门改进成向下游预倾一个角度的型式，经过多次水工模型试验后发现，证明其能有效防止翻板闸门的小开度振动拍打现象，并使初始启门水位得以降低，关门水位得以提高；

b)门下堰顶设有一个斜坡式跌落，使门下的堰型由宽顶堰改造成为梯形断面实用堰，增大了流量系数，使上游洪水位低于采用其它形式的翻板闸门的情况，减少了淹没损失；

c) 在连杆长度及支铰位置、滚轮直径方面作多次修改和调整，运行更加准确可靠。而且翻板闸门的启门水位可以根据业主要求设计为高于正常水位5~30cm之内的任一值，设计成果与实际使用的水位差值可控制在5cm以内，一般只有一、两个厘米；

d)在闸门前增设防护墩，防护墩可以有效防止上游来物撞击闸门及漂浮物堵在闸门支铰下造成破坏。

经近40年全国近30个省市实例工程的运行证明，该种面板有预倾角的滚轮连杆式翻板闸门已相当成熟可靠，具有广泛推广应用的价值。

底轴翻板闸门

在水利水电建设中，随着城市用水、景观建设及环境整治和灌溉、发电的需要，翻板闸，水闸和橡胶坝得到广泛的运用。然而，橡胶坝等生产比较复杂，运行时充水（充气）升坝或放水（放气）塌坝时间较长，影响快速截流或泄洪，再加上橡胶易老化的弊端，容易发生质量事故。现在市场上出现大量钢结构闸门，或翻板闸但无论是提升式或卧倒式，单孔都很难适用较宽的河道。钢坝闸是一种新型可调空控溢流闸门，它有土建结构、带固定轴的钢闸门门体、启闭设备等组成。这种建筑物适合于闸孔较宽（10米~~100米）而水位差比较小的工况（1~~7米），由于它可以设计的比较宽，可以省区数孔闸墩，所以不仅结构简单，可以节省不少土建投资，而且可以立门蓄水，卧门行洪排涝，适当开启调节水位，还可以利用闸门门顶过水，形成人工瀑布的景观效果。

闸门用于关闭和开放泄（放）水通道的控制设施。水工建筑物的重要组成部分，可用以拦截水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。闸门一般由活动部分（也称门叶）、埋固部分和启闭机械3部分组成。门叶包括：承重结构、行走支承、支臂、支铰、止水装置、吊耳等。埋固部分包括：轨道、铰座、止水座、护角等。常用的启闭机械有：卷扬式、油压式、螺杆式和移动式机械。闸门分类方法较多，主要有：①按闸门的工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事故闸门。工作闸门也称主要闸门，能在动水中启闭。检修闸门设于工作闸门前。用于建筑物或工作闸门等检修时短期挡水，一般在静水中启闭。事故闸门多设于深孔工作闸门前，用于建筑物或设备出现事故时，能在动水中关闭而在静水中开启；兼作检修闸门时，也称事故检修闸门；需要在限定时间内紧急关闭的事故闸门，称为快速闸门。②按闸门关闭时门顶与水面的相对位置分为露顶式闸门和潜孔式闸门。③按门叶的外观形状分为平面闸门、弧形闸门、人字闸门、拱形闸门、球形闸门和圆筒闸门等。④按制造门叶的材料分为钢闸门、铸铁镶铜闸门、木闸门、钢筋混凝土闸门和组合材料闸门。另外，有些闸门如翻板闸门可借助水力自动启闭，称为水力自动闸门。选择闸门形式需要考虑其在水工建筑物中的位置、尺寸、设计水头、运用条件、制造能力和安装技术水平等因素，要求做到泄流时水流条件好、止水严密、启闭力小、操作简便灵活、检修维护方便等。平面闸门和弧形闸门是***常用的门型。在工作闸门中，大型露顶式闸门和高水头潜孔式闸门多用弧形闸门，船闸上多用人字闸门和横拉闸门，检修闸门和事故闸门一般都用平面闸门。制造门叶的材料近代多用钢材，而钢筋混凝土多用做需要借自重关闭施工导流底孔的封堵闸门。此外，在压力管道中使用的将门叶、外壳和启闭机械组成一体的控制设施，通称阀门。

闸门性质选择：进行闸门形式选择时，需要根据闸门工作性质、设置位置、运行条件闸孔跨度、启闭力和工程造价等，结合闸门的特点，参照已有的运行实践经验，通过技术经济比较确定。其中平面闸门和弧形闸门是最常采用的门形。大、中型露顶式和潜没式的工作闸门大多采用弧形闸门，高水头深孔工作闸门尤为常用弧形闸门。当用作事故闸门和检修闸门时，大多采用平面闸门。工作闸门前常设置检修闸门和事故闸门。对高水头泄水工作闸门由于经常作动水操作或局部开启，应设法减少闸门振动和空蚀现象，改善闸门水力条件，按不同的部件考虑动力的影响，并对门体的刚度和动力特征进行分析研究。对门叶和埋件的制造、安装精度都应严格控制，当门槽边界流态复杂或体形特殊时，除需参考已有运行的成功试验，还应通过水工模型试验解决可能发生的振动、空蚀问题，以选定合适的门槽体形。

闸门制作工序流程 

⑴、原材料 

①、按施工图纸所标注的材料型号、规格尺寸组织原材料，其机械性能和化学成分及其它技术性能，保证符合现行有关国家标准和部颁标准，并附有出厂材料质量证明文件和合格证，

 ②、对各种板材及型钢复检合格，进行平直矫正预处理后，堆放整齐依顺序及工艺流程领料

放样和下料。

 ⑵、门叶放样下料、矫正 

①、按图纸结构制作工艺及工序流程，进行放样。

②、横梁翼板、纵梁翼板工字钢梁、边梁翼板下料后，矫正平直放翼板与腹板拼装中心线。 

③、横梁腹板、边梁腹板、纵梁腹板、吊点板下料后，矫正平直，转下道工序。 

④、小横梁型钢加强筋板等部件下料矫正平直，（按施工图需要加工的部件进行外金加工）。 

⑤、面板及反向翼板下料按拼接工艺进行配料，面板拼接缝与其它任何拼装焊缝，错开不小

于200毫米，放足对接坡口、对接后整体角方余量，转下道工序。 

⑥、以上材料件，经检查合格符合图纸及规范要求后，转下道工序拼装。 

⑶、门叶拼装、焊接和矫正 

①、面板及反向翼板拼焊根据施工图，依顺序进行拼接， 

②、在面板上将各梁的位置放样，然后将顶底梁点焊在面板上，水准仪操平。 

③、将纵梁、次横梁依次点焊到面板与大梁框架上。 

④、将各加强板固定操平。 

⑤、所有零件拼装好后，再进行加强点焊。

⑥、所有部件制作结束后，对部件外形几何尺寸及平直度，焊缝外观和无损探伤，质检人员

按DL/T5018规范标准检查合格，并做好检测记录。 

⑦、焊工持证上岗，严格按照焊缝工艺及规范进行焊接。 

⑧、焊接矫平后，装侧、底止水封压板。 

⑷、防腐工艺流程