河道行洪时要求设计的建筑物尽量少占河道断面,提升式闸坝及翻板坝需布置多处闸墩;平卧式钢坝也需设置一个中墩,占用少量河道行洪断面;液压升降坝无隔墩,不占用河道。由于河道行洪涉及到米易县城市居民生命财产安全,因此在拦河闸坝不能自行坍坝时,可以强行控制坍坝,平卧式钢坝具此特征。因此,从防洪可靠性看平卧式钢坝及液压升降坝占优。
4.2泥 沙
对于山区性河流泥沙含量较大,常规水闸可设置冲沙闸或提闸即可冲砂。翻板闸门采用中间支铰结构,门前泥沙力矩为启门阻力距,有时致使水力到开启闸门,液压式翻板坝可强行将坝面顶开解决泥沙问题,但对坝面产生一定损伤。
液压升降坝因安装要求基础堰顶30cm左右,存在泥沙对坝面的磨损问题,液压杆外置于水中,推移质撞击,特别是大汛时推移质以较高流速通过时更为严重。液压升降坝支撑杆一旦卡主,液压杆强行顶开坝面会对坝面有一定损伤。
平卧式钢坝则平卧放倒后与基础顶同高,泥沙磨蚀小,坝面经特殊处理,***性好,底轴为封闭式,泥沙无法进入,对启闭无影响。
因此,常规水闸及平卧式钢坝占优。
常规水闸运行时需根据洪水流量人为调节启闭机开度,需配专人管理,自动化程度相对较低。
平卧式钢坝实现远程自动控制和监控。闸门开闭角度较为灵活,速度快(10分钟内),可根据即时流量作出快速适应性调整,对短期内流量变化适应能力强。钢坝可以在任意角度锁定,方便灵活。可以实现现地控制和远程控制,并且可以无缝对接当地山洪预警系统。
液压翻板坝采用自控及液压双控措施,正常运行时,根据洪水水位自动控制闸门开度,并保持一定的工作水头,可实现自动控制与人工控制相结合,管理方便。
液压升降坝采用浮标开关控制,操作液压系统,达到无人管理,根据洪水涨落,实现活动坝面的自动升降,但无法实现任一角度全自动(远程)控制,需管理人员现场确定,有一定误差,管理相对麻烦;一旦有石头树枝卡住液压杆或者支撑杆,将导致坝面无法倾倒。
因此,液压翻板坝及平卧式钢坝占优。
翻板闸门传统翻板门的主要工作是泄洪,闸门采用水力控制,在闸门中下部设置转动轴,当转动 轴上部闸门的水压大于下部的水压时, 闸门便可在水压力作用下自行打开进行泄洪; 受到结 构的限制,闸门只能全开或全关。同时,由于闸门采用水力控制,没有启闭设备,多年使用 后闸门转动轴处会产生锈蚀,从而影响翻板门的运行。 笔者对翻板门进行了分析研究, 从结构上对翻板闸门进行了改进, 并配置了启闭机使得 ***翻板闸门更灵活,更好操作,适用性更广,不但可以用于泄洪,还可用于排漂和排冰。
底轴驱动翻板闸门概要:
底轴驱动翻板闸门是一种***可调控溢流闸门,它主要由土建结构、圆柱形底轴、固定在底轴上的门叶、支承底轴的若干固定支铰座、底侧止水、闸墩侧墙密封件及启闭机驱动连接拐臂等组成。闸门的启、闭操作由布置在两侧启闭机室内的液压启闭机控制。
翻板闸门主要工作原理 水压力通过悬臂式门叶结构传递到圆柱形底横轴,底横轴作用力可分解为水平力、垂直力和力矩。水平力、垂直力通过固定支铰座传递给土建结构,力矩(扭矩)由底横轴传递给液压启闭机或锁定装置。闸门启闭运行时, 液压启闭机通过拐臂驱动底横轴转动,同时使门叶以底横轴中心为圆心作扇形转动实现闸门的开启和关闭。闸门局部开度(或转角)取决于锁定装置的锁定位置或液压启闭机活塞杆持住位置,闸门的开度范围为垂直与水平之间(0°~90°)的任意位置或角度。闸门全部关闭时门顶可溢流以达到景观效果。2 使用条件及优缺点分析 底轴驱动翻板闸门适合于闸孔较宽(10~100 m)而水位差比较小(1~7 m)的城市景观工程,或山区河道洪水急涨,要求快速开闸泄洪的工程[2]。由于可以将孔口设计的比较宽,可以省去数孔中间闸墩,所以不仅结构简单,而且可以节省土建投资。该闸门能够实现双向挡水及立门蓄水或防洪,卧门行洪排涝;闸门启闭灵活快速、开度无级可调且调度方便;启闭设备隐蔽,门顶过水形成人工瀑布,改善工程景观效果;另外,该闸型泄洪能力大,卧门时无碍通航。该闸型的主要缺点:总造价相对较高;要求闸基不存在大的不均匀沉陷;不便设置检修闸门,闸门检修较困难。
液压翻板闸门的启闭系统的工作是在封闭的管道和壳体中进行的,无法从外部观察,因此安装和测量都不够方便,同时其对故障敏感,因此液压传动系统的故障率较高,且出现故障难以查找原因。此外,液压翻板闸门作为液压系统的组成部分之一,其故障往往与整个系统有关。作为动力元件,液压翻板闸门产生故障往往对生产的影响较大。液压翻板闸门故障主要表现为:
1、动作不灵
液压翻板闸门动作不灵表现为不能动作,动作速度达不到规定值,爬行、运行中不正常响动和缓冲作用不好等。对于不能动作和速度达不到规定值,如果缸内压力不达标,则原因为内泄漏过大或液压回路存在故障,若压力符合规定,则原因主要是设计结构的问题。爬行现象是液压翻板闸门***常见的故障之一。爬行现象即液压翻板闸门运动时出现跳跃式的时停时走的运动状态,这种现象在低速运动时***容易发生。产生爬行的主要原因是缸内存有空气,液压翻板闸门工作前充分排除缸内空气。不正常响声主要是由于相对运动的表面摩擦产生,金属面的润滑油面破坏或者接触压力过高都会产生摩擦声。此外,缓冲作用不好也会在缓冲过程中产生爬行。缓冲作用不好还表现为缓冲过度和缓冲失效。
液压翻板闸门启闭系统的泄露分为内泄漏和外泄露,其中内泄漏主要影响液压翻板闸门的技术性能,使其无法达到设计的压强,从而影响工作压力、运动速度以及工作平衡性;外泄漏不仅会污染环境,还容易导致火灾。泄漏都是由密封特性不好产生的,根据泄露部位是否运动,可分为固定部分和滑动部分2种泄漏以及液压翻板闸门破损所产生的泄漏。
(1)固定部位的泄漏主要是指密封件、焊接点等。如由于密封槽具有毛刺或倒角不合要求,进而在安装时密封件损伤造成泄漏或因密封件散热性能较差、老化导致磨损,都会导致内泄漏的发生;焊接不良导致焊缝出现气孔、假焊等现象,也有可能导致外泄漏的发生。
(2)滑动部分的泄漏是指活塞与缸筒内孔、活塞杆与缸盖密封处发生的泄漏。如果完全控制这些部分的泄漏,会加快摩擦发热,并且使密封件的使用寿命缩短;如果泄漏严重,则会影响液压翻板闸门的使用性能。滑动部分泄漏的主要原因是由于密封件的磨损。
(3)液压翻板闸门破损多发生在作用力或压力超出设计值的情况下,其原因包括重载或高速的活塞运动中突然停止、缓冲作用过度或不起作用,其主要表现为缸筒内孔壁拉伤、缸筒胀大和裂纹破漏、活塞杆产生纵向弯曲、沟槽拉断和螺纹剪切破坏、焊接部位破漏、螺栓断裂等。液压翻板闸门设计 钢坝闸门价格
六、液压翻板闸门的故障处理与日常维护