底轴液压翻板闸门的设计与应

水力自动翻板闸门是目前国内***常见的一类自控闸门。它利用杠杆的力矩平衡原理在水压力及闸门自重的作用下使闸门绕水平铰轴转动，从而达到自动启闭的目的，无需专用动力源，因而被形象地称为“翻板闸门”。

由于水力自动翻板闸门具有过流能力强、水位壅高少、结构简单、制造使用方便、造价低廉、维护简单等诸多优点，因而在小型水电站和中小型蓄水工程中得到了广泛的应用。近年，随着治水思路的改变，以及环境保护意识的增强，水力翻板闸门的应用范围不断拓展，在城市园林景观、旅游、环保等综合工程中也得到了较好的应用。水力自动翻板闸门经过几十年的施工运行管理，积累了很多成功的经验，已由多铰式升级换代为滚轮连杆式，闸门的调节性能和研制技术逐步完善和成熟，但这类闸门在运行中也存在一些问题，集中表现在以下几个方面：

水闸，在中国水利中的使用历史***悠久，修建技术日趋成熟，坝型结构相对可靠。但是水闸构建结构比较复杂，上面还需要修建闸室，工程投资较大、施工周期较长、后期管理难度较大。

钢坝闸，学术名称底轴驱动翻板闸门，属于近年来***的可调控溢流闸门，由土建结构、固定轴、钢闸门门体、启闭设备等组成，适用于闸孔较宽（10-100m），而水位较小的情况（1-7m）。钢坝闸结构简单、运行可靠、启闭时间短、可形成景观瀑布的美景。但是工程造价高，河道内维修时需要放水或者围堰，后期管理不方便。

橡胶坝，也称为橡胶水闸，是目前 上使用极为***的活动坝技术，我国橡胶坝工程主要以充水为主，在各城市的水利建设中占据主导地位。橡胶坝紧贴河床不阻水，结构简单，坝体跨度大，自重轻，抗震性能好，坝型美观。但是橡胶坝寿命短，更换周期为15年一换，坝袋不坚固容易被漂浮物扎坏和被冬季冰冻损坏。

液压升降坝，2006年我国发明，获得国家***产品，是国内外*** 的活动水坝技术。由弧形或者平板式的坝面、液压杆、支撑杆、液压缸和液压泵站组成。

1. 液压升降坝的各结构之间的关系：

液压杆升降以底部为轴的活动拦水坝面，达到升坝栏水、降坝行洪的目的。支撑杆支撑活动坝面的背面，构成稳定的支撑墩坝；联动钢绞线带动定位销，形成支撑墩坝固定和活动的相互交换；浮标开关控制液压操作系统，达到无人管理，根据洪水涨落，实现活动坝面的自动升降。

2.液压升降坝的使用优势：

此类坝体的三角支撑体系是力学中***为稳固的结构，调节操控性灵活、自动化程度高、***性能强（一般使用周期为50年一换）、美观效果好（千人千面、因人而异）、坝面高度可控便于控制漂浮物、构建瀑布改善生态人文环境。

产品概述液压升降坝力学结构科学、不畏泥砂淤积、不惧漂浮物影响;部分面板微降即可快速冲掉上游漂浮物,恢复清澈水面;降坝迅速,确保汛期行洪安全;结构坚固,抗洪水冲击能力强。克服了传统活动坝型的主要缺陷,兼备传统坝型的主要优点:美观如钢坝闸,可实现瀑布景观。

。

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。

（4）合理确定减速器的传动比闸门属恒转速运动且转速较低，尽管液压马达的转速可由液压泵调节，但马达的转速可能还会偏大，需增设一减速器继续减速。减速器的传动比由马达的转速和闸门转速来确定，根据传动比的大小来确定是采用一级或二级以上。针对工作系统为大功率系统且为保证闸门旋转平稳性和连续性，采用斜齿圆柱齿轮减速器为宜。若闸门转速选取过大会增加闸门旋转惯性，对闸门稳定不利。建议闸门正常转速不大于1～4r/min，特殊情况下可适当增大。

底轴驱动翻板闸门结构与工作原理：

底轴驱动翻板闸门，包括液压启闭机、底轴总成、门叶和拐臂，其特征在于:液压启闭机包括液压缸、液压系统和启闭机支撑架，液压缸水平安装在启闭机支撑架上，液压系统固定安装在液压缸缸体的上方，底轴总成包括底轴和底轴支撑架，底轴通过轴承安装在底轴支撑架上，门叶固定套装在底轴的中部，底轴的左右两端分别固定套装有拐臂，拐臂的另一端与液压缸的活塞杆相连，门叶横跨整个河道，在河道的左右两侧设置有封闭的启闭室，启闭室由钢筋混凝土制成，并通过活动盖板封闭，其中液压启闭机、拐臂和渗漏集水井均设置在启闭室内，且液压启闭机、拐臂和渗漏集水井由前到后，从高到低呈阶梯形依次设置。

液压启闭机支撑架包括支座本体、支承座、挂勾和横杆，两个支座本体分别通过螺栓左右间隔地安装在同一支承座的上方，挂勾共两列，两列挂勾前后并背向设置，横杆共两根且前后间隔设置，挂勾的上端伸入支承座上对应设置的插孔内并与支承座焊接在一起，挂勾的上端焊接在支承座的底部，位于同一列的挂勾下端挂在同一横杆上，且挂勾的开口宽度小于横杆的直径，支座本体的顶部设置有左右贯通的安装环，液压缸的缸体的左右外壁局部向外延伸形成安装柱，安装柱插入对应侧的安装环内并通过安装环内侧端设置的安装定位止口定位，支承座的底部、挂勾、横杆均埋在地下。挂勾的勾头背向设置，是为了防止安装支座前后、上下窜动，两个支座本体左右设置，刚好与挂勾的布置方向垂直，是为了防止安装支座左右窜动，实现了三个方向的限位。结构简单，安装可靠性高，避免出现松动而影响启闭机的正常运行，省去了检修及加固。

优点：不仅结构简单，还可以节省不少土建投资，施工难度低。

液压坝是一项水利科技***成果，针对各种水利、地质条件下研发的***活动坝，是一种***安全的挡（泄）水建筑物。

我厂生产的液压活动坝坝面有三种材质：1.筋混凝土坝面 2.筋混凝土加钢板坝面  3.低碳合金全钢坝板。液压活动坝可抵御任何洪水、砂石及大型漂浮物的冲撞，受力条件好，坚固稳定。

液压坝的核心部件是液压系统，我厂的液压系统都是经过特殊定制处理，采用进口密封圈，这样保证液压系统长期在水下作业不锈蚀，升降坝自如，保证了整个坝面的安全运行有保障。

液压坝泄洪能力强，活动坝面放倒后只高出基础平台20厘米左右,达到无坝一样的泄洪效果。即使是千年一遇的特大洪水，也不会对坝体造成损坏。在无电、无动力源的情况下，达到降坝操作。此功能使得部分有特殊行洪要求的河道在面临大暴雨等***恶劣气候条件下的安全行洪意义重大，特别适用于偏远山区无人管理的地区。

安全可控度高，当洪水位超过坝顶一定高度（事先设定），将会引起泵站开始工作，使得液压活动坝面下降， 确保行洪安全；液压坝可根据河道蓄水能力，实现任意调节拦水高度，同时还可实现单扇或多扇任意组合或同步调节，减少水流对下游的冲刷。

液压管路布置于下游便于检修，其他零部件均为标准配置，易于更换，费用低。升起坝面后，形成一个稳定的支撑墩坝结构，力学结构***科学，抗洪水冲击的能力***。在洪水溢流超过30CM时，都不会对坝体产生影响。是一种不会被洪水冲毁的活动坝，使用寿命50年以上。