成都鸿之海水利设备有限公司
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｜达州通川渠道闸门｜螺杆启闭机制动器工作原理简介
螺杆启闭机的制动器是产品重要的部件，在每台启闭机的驱动机构中，必须分别设置制动器。渠道闸门在启闭闸门时，制动器是用来调节闸门的下降速度、制动和暂停的制动装置，在启闭机构中，制动器用来吸收运动中的惯性，使其在一定的制动距离内停止行走。启闭机的制动器种类很多，一般根据制动力矩及使用情况来选择，制动力矩不大时，可选用短冲程交流制动器或长冲程交流制动器，制动力矩大用长冲程（或双短冲程）交流制动器。 
｜达州通川渠道闸门｜操作螺杆启闭机注意事项
渠道闸门闸门螺杆启闭机机安装时要保持基础布置平面水平180度，螺杆启闭机底座与基础布置平面的面积要达到90%以上，螺杆轴线要垂直闸台上衡量的水平面；要与闸板吊耳孔文和垂直，避免螺杆倾斜，造成局部受力而损坏启闭设备。
安装螺杆启闭机根据闸门起吊中心线，找正中心使纵横向中心线偏差不X过正负3mm，高程偏差不X过正负5mm，然后在进行浇注二期混凝土或与预埋钢板连接。
渠道闸门将螺杆启闭机置于安装位置，把一个限位盘套在螺杆上，将螺杆从横梁的下部旋入启闭机，当螺杆从启闭机上方后，再限位盘再用螺杆下方和闸门进行连接。 
渠道闸门闸门螺杆启闭机应注意闸板的上、下启闭位置，不能X限，以免损坏闸门和启闭设备。
闸门螺杆启闭机在启闭中如有异常情况必须立即停止使用，及时进行检查修复再操作。
渠道闸门闸门螺杆启闭机在关闭时距闸底10公分处需要暂停2分钟，让激流冲净底门槽内杂物，然后再将闸门关闭
螺杆启闭机基础建筑物安装必须稳固，设备的机座和基础构件的混凝土，按图纸的规定浇筑，在混凝土强度未达到设计强度时，不准拆除和改变启闭机的临时支撑，更不得进行试调和试运转。
螺杆起闭机电气设备的安装必须符合图纸及说明书的规定，全部电气设备均可靠的接地。
所有螺杆起闭机安装完毕，要先对螺杆启闭机进行清理，补修已损坏的保护油漆，灌注脂才能使用寿命。 
｜达州通川渠道闸门｜坝身放空、坝后泵站、电站和连接洞等组 成。水库正常蓄水位 643. 0 m，设计水位 642. 95 m， 校核洪水位 644. 7 m。拦河大坝为碾压混凝土拱坝， 大坝高145 m。在大坝表孔左右侧各设 1 个放 空底孔，沿坝轴线径向布置，孔口底坎高程 550. 0 m，放空底孔金属结构设备由进口事故闸门、出 口工作闸门及其启闭机设备组成，工作闸门局部开 启，事故闸门运行为动水闭静水启。事故闸门设 置在底孔进口段，孔口尺寸4 m ×6 m—93 m( 宽 ×高—设计水头) ，采用下游止水，闸门上游底 缘倾角为47°，启闭机采用固定卷扬启闭机。弧形工 作闸门设在出口末端，孔口尺寸 4 m × 5 m，采用偏 心铰弧门型式。放空洞纵剖面图如图1 所示。底 孔事故闸门底缘原设计体型的上游倾角为47°，事故 闸门动水闭门试验中发现，闸门动水闭门中 上游底缘出现近10 m 水柱的负压，极易诱发闸门底 缘附近发生空化水流及增大闸门的闭门持住力荷载， 因而开展了闸门底缘型式研究，将闸门上游底缘倾角 由47°增大至57°，达到了闸门水力特性的预期 效果。两种闸门底缘型式事故闸门的布置详图如图2 所示。 2 模型设计及测量设备 2. 1 模型设计 在本项试验中，重点研究放空底孔事故闸门 动水闭门中底缘型式对门体水力荷载的影响以及 闸门流激振动响应特性，模型比尺为 1 ∶ 20。放 空底孔模型按几何相似缩尺制作，模拟范围为放空底 孔进水口至工作弧门口，采用有机玻璃精细加工 制作; 事故闸门水力相似模型按重力相似准则设计， 采用有机玻璃加工制作，闸门动水闭门中门 体水力边界条件的相似，并在门配重确保闸门能 正常动水闭门。事故闸门水弹性相似模型按水弹性相 似准则设计，模型试验流体为水，则模型与原型流体 的密度比闸门是水利枢纽工程中重要的设施之一，其运行 安全直接关系到大坝及整个工程的运行安全，是设 计、科研及运行部门关注的焦点。闸门运行 中的门体水力荷载及流激振动问题极其复杂，由于闸 门结构不同，闸门结构的振动性质具有多样性，目前 一般通过模型试验、数值分析及原型观测等手段进行 研究。事故平面闸门的底缘型式对闸门门体水力荷载 及振动特性有重要影响。平面闸门底缘一般可分为下 游倾角、上游倾角和上、下游组合倾角三种型式。 国内外学者对这三种底缘型式的闸门结构水力荷 载进行了广泛深入的研究，NAUDASCHEＲ［1］对三种上 游倾角底缘闸门的上托力进行了试验研究，AHMED［2］ 进一步研究了底缘压力系数随底缘体型的变化规律， 章晋雄等［3］对闸门底缘型式的进行了模型试验 研究，水利水电工程钢闸门设计规范对闸门底缘的倾 角也有明确的规定［4］。随着湍流及多相流数值模拟 技术和计算机水平的迅猛发展，在事故闸门动水关闭 的数值模拟研究方面也取得了不少成果，章晋雄 等［5］对平板闸门动水启闭两相流进行三维数值模拟， 文森林等［6］对中孔事故附环闸门闭门进行数值 模拟研究。另外，针对闸门流激振动问题，张文远 等［7 －8］利用研制的闸门几何和动力均相似的水弹性相 似模型进行了闸门流激振动响应研究，等［9］、 朱泽峰等［10］分别对拱形闸门和人字闸门流激振动特 性进行了分析，严根华［11］对水工闸门流激振动研究 进展进行了总结分析。 本文针对三河口水利枢纽工程放空底孔事故 闸门的水力学问题，建立了事故闸门水力相似模型和 水弹性相似模型，进行闸门门体水力荷载及流激振动 问题的研究。 1 工程概况 三河口水利枢纽为引汉济渭工程的两个水源之 一，是整个调水工程的调蓄中枢。枢纽主要由大坝、 行程过长 也 了液压缸位置指示 器布置的选择 。 液压缸在其枢轴 以上 的高度 应小于 枢轴以下的高度 , 这样当与闸门脱离 时 , 液 压缸 不 会 翻 转 过来 。 如 果做 不 到 这 点 , 则 必须设 置 限 位 器 , 以 防 止液 压 缸 翻转现有的一些液压 缸的液压 启闭机在上头 设 有液压 缸枢轴点 , 这确保了 闸门在开和 关 的位置都有足 够的 力臂 。 但是 , 这种布置并 不很可取 , 因 为这会液压缸的无支承长 度加大 、 活 塞杆加 长 。 在某些情况下 , 弧形闸门枢轴偏 离面 板 圆 弧面 的中心 。 这种布置是利用 静水荷载 的 合力对闸 门枢轴的 力矩 , 以提起闸 门所 需的力 。 但是 , 偏 心枢轴使闸 门 和埋件 的制造 、 安 装复杂化 , 除非 闸门非常大 , 否 则 应予避免 。 对于偏 心枢轴 , 闸 门的 自重关 「 丁力应予 以核实 。 倾倒式闸门 , 宜采用 液压 型 启闭机 。 钢 丝 绳启闭机一 般不 采用 , 因 为安装困难 。 液 压 缸可布置在倾倒式闸 门的下 游或侧面 。 液 压 缸布置在下游侧 (铰 接倾倒 闸门布置 ) 对 e t I J 门结构 设计 比较 , 但是 由于漂浮 物可能 掉在闸 门上 引起 闸 门损坏 , 以及不 易接近难 于 维修 , 因而这种布置 又是不 的 。 液压 缸 布置在 闸 门两侧并支承在 闸墩上 , 通 常易 于 , 这种布置一 般在闸门刚度较大时采 用 , 闸 门的一端配扭矩管 。 所 以应X 先考虑 液压 缸布置在闸门两 侧或一端 。 如果 闸门仅 支 承在两侧或仅在一 端操作闸门使闸 门结构 设 计不 经济 , 则可将液压 缸布置在闸 门 下 游 。 但是 , 在设计方案中必 须考虑设 置通 到 液压缸的通道 , 以便进行正 常 和 大修不同运行参数下闸门底缘水力荷载的计算分析 从上述计算分析结果可知，平面闸门底缘动水压力梯度变化大，是作用在闸门门体上的复杂的水力荷载因 素，也是闸门启闭力设计的关注点。因此，本文以建立的平面闸门计算模型为基础，针对不同闸门底缘倾角型式， 计算分析闸门运行水头、启闭速度等参数对闸门底缘水力荷载的影响。 3. 1 不同底缘倾角闸门压力及上托力特性 对于底缘为上游倾角型式的闸门，底缘上游倾角 α 分别为 15°、 30°、 45°和 60°时，在相同运行条件( H = 71. 5m、 Q0 =900m3 /s、 Vt =6. 1m/min) 下，闸门底缘平均压力变化的计算曲线见图7。从图7 和表1 计算统计结果 可知，闸门底缘倾角越大，底缘压力及上托力越大，这与模型试验的研究结果一致［3， 5］ 。闸门的上托力系数 βt 的 表达式为: βt = Pt /( γH) ( 9) 其中， Pt 为底缘平均压力; γ 为水的容重; H 为闸门上游作用水头。 不同上游倾角 α 底缘闸门的计算结果表明，闸门关闭至 0. 5 开度附近时底缘压力小。当闸门倾角 α = 45°、 60°时，闸门底缘为较大的正压，小上托力系数 βtmin ≥ 0. 54 ;闸门倾角 α =30°时，闸门底缘的正压力较小， 相应 βtmin = 0. 22 ;闸门倾角 α 至15°后，闸门底缘出现较大的负压，在底缘呈现下吸力特性。闸门底缘倾角 越小，水流脱离闸门底缘发生分离的趋势越强，底缘倾角小于30°后闸底出现负压，容易诱发闸门空化甚至振动闸门运行水头参数影响分析 上游作用水头 H 是闸门运行的重要水力参数。在 H 分别为 50m、 71. 5m、 100m、 120m 和 150m 时，倾角 α 为 45°的闸门底缘压力变化曲线如图8 所示，可知底缘压力随上游水头 H 的增大而增大。对于底缘倾角 α = 30°、 45°、 60°三种情况，在闸门开度 e =0. 5 附近，底缘小上托力系数 βtmin 均为随水头 H 增大呈小幅度的近线性 增长的规律( 见图9) ，计算结果表明上游水头对底缘小上托力系数略有影响。 3. 3 闸门关闭速度对底缘压力的影响分析 闸门关闭速度 Vt 分别为 ，以底缘倾角 α = 30°的闸门为例，图 10 给出了闸门底缘压力随开度变化计算曲线，从图 10 可见，不同关闭速度下闸门底缘压力变化趋势基本相同， 不同开度下其量值相差不大，表明闸门关闭速度对闸门底缘压力及上托力的影响较小。但闸门关闭速度越快，水不同关闭速度下闸门底缘压力变化曲线 Fig流惯性作用越强，闸后明满流转换和水流吸气会更加，计算中发现通气孔的补气量随之增大。 4 结语 本文采用ＲNG k － ε 湍流模型和 VOF ，对平面闸门动水关闭的水动力特性进行了数值模拟，分析了闸门 区水气两相流场和门体动水压力特性，并根据物理模型对计算结果进行验证，进而分析了不同闸门底缘体型及运 行参数对门体压力荷载的影响。研究结果表明: 1) 采用的 ＲNG k － ε 湍流模型、 VOF 模型和域动网格，适用于高水头平面闸门动水关闭的非定常两相 湍流的数值模拟，闸后明满流转换特征及门体水压力计算结果与试验数据相吻合。 某引水工程取水口工作闸门，设计引水流量为 ３８．０ｍ３／ｓ，孔口尺寸为７．０ｍ×７．０ｍ（高×宽），设 计水头为３６．９ｍ，底坎高程为２３１．６ｍ，检修平台高 程２７２．０ｍ。闸门为潜孔式平板钢闸门，操作 为动水启闭。由于该闸门设计泄流量较大、隧 洞充水时间长并且有局部开启控制泄流的要求，致 使闸门下部水位变化大，水流运动形态复杂。为防 止闸门局部开启时产生强烈振动，甚至诱发共振［ １］，渠道闸门
