连杆滚轮式水利自控翻板闸门是利用水利学和工程力学平衡原理设计的钢筋 混凝土翻板门,设计启门水位一般控制在超过门顶15-20cm。当水位超过启门水位时,闸门便随水位上升速度的变化而变化,水位上升越快,闸门打开的速度就相应加快,直至闸门设计开启度为止。 水位下降,又随水位下降的相应速度而关闭,直至降到设计启动水位全部关闭。整个过程随水位升降而相应关闭,不需人工和热河设备操作。其特点:既保持设计正常水位,保证发电水头的进水量;又解决了河道和进水口冲砂问题,(闸门开启后泥水从闸底冲走,防止泥沙进入引水建筑物,保证机械设备的完好)。该闸门经济***。投资少,仅为常规闸门的60%左右;施工简易,工期短,维护保养方便。它既降低了防洪水位、减少淹没损失,又提高了水头及调控能力,切实 增加经济效益。***液压翻板闸门由于采用了启闭机操作,操作范围00-900,可以***的控制泄洪流量;也适用于需要春季排冰的水利水电工程;同时由于闸门和启闭机都在闸墩下,闸墩上无任何设备。
闸门分类
(1)按制作材料划分。主要有木质闸门、木面板钢构架闸门、铸铁闸门、钢筋混凝土闸门以及钢闸门。
(2)按闸门门顶与水平面相对位置划分。主要有露顶式闸门和潜没式闸门。
(3)按工作性质划分。主要有工作闸门、事故闸门和检修闸门。
(4)按闸门启闭方法划分。主要有用机械操作启闭的闸门和利用水位涨落时闸门所受水压力的变化控制启闭的水力自动闸门。
(5)按门叶不同的支承形式划分。主要由定轮支承闸门、铰支承闸门、滑道支承的闸门、链轮闸门、串辊闸门、圆辊闸门等。
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。
水利自控翻板闸门的优势
同是水工建筑物,提升闸门及弧形闸门过于繁琐的启闭机构造成了许多不必要的浪费。主要表现为需配专人管理,泄洪不够及时;闸墩过多影响泄洪,无形中增加额外的投资。具有自动启闭功能的水利自控翻板闸门与一般钢平板闸门相比,无需机电设备专人操纵泄流,且泄洪准确及时,更能节省人力、物力;它完全借助水位的升高,水压力的增大,逐渐自行开启闸门过流,且保持蓄水位不变;当闸门全部打开时,河床泄流状况与河床相差无几,当水位降低时,闸门逐渐关闭蓄水,因此使用更方便。另外其施工简便、造价低廉、投资仅为常规见门的1/2左右;其结构简单,制造方便、维修方便,费用低,更能节约资金。种种优点都是钢平板闸门所不及的。
现在应用最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。