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平面定輪鋼閘門 (3)

  擋水面為平面面板的閘門。鋼制閘門的門葉在門槽內作直線運動以封閉或開放水道。它的制造加工較 容易,運行可靠,維修方便,廣泛用于各種水工建筑物上作為工作閘門、事故閘門和檢修閘門。鋼制閘門自重大,所需啟門力亦大,門槽水力學條件較差,因此在高流速的水道上作為工作閘門的使用范圍受到限制。鋼制閘門主要由門葉、埋設構件和啟閉設備三部分組成。

  鋼制閘門分類

  ①按總體布置分為組合式(門槽、門葉與操作設備組成一整體)和分散式(由門葉、門槽和啟閉機組成,操作時門葉可提出門槽);②按閘門門葉組裝形式分為整體門葉式和分節組成門葉式;③按閘門門葉的支承方式分為滑動支承式和滾動支承式;④按閘門門葉止水位置分為上游止水式和下游止水式;⑤按閘門門葉運行移動狀況分為直升式、升臥式、橫拉式和浮箱式等。此外,還有其他的分類方式(見閘門)。

  門葉結構

  由門葉主體、支承、止水裝置和吊耳四個部分組成(圖1)。門葉主體一般由面板、主橫梁、邊梁(柱)和次梁組成有面板的梁格結構。設計水壓力通過板梁支承傳至門槽埋件,分節的閘門門葉一般都在邊柱處連接。

  門葉支承部分應用較多的是滑動支承、滾輪支承和鏈輪支承等。支承部分也是門葉移動的行走部分。滑動支承是裝在門葉主體邊梁處的滑塊。其在固結于門槽內的支承軌道上作滑動摩擦運動,接觸處是面或線。滾動支承是裝在門葉邊梁上的輪子,其在門槽軌道上作滾動摩擦運動,接觸處是點或線。鏈輪支承是環繞門葉邊柱由一系列圓柱滾子組成的形似鏈條式的閉合鏈環。這種支承的閘門也稱履帶式閘門。滑動支承的閘門摩擦阻力大,啟門力大;滾輪支承摩擦阻力小,啟門力也小,但閘門門葉較重;鏈輪支承也作滾動摩擦,其優點是由數目較多的小滾柱承受閘門的水壓力,單個輪壓小,使得門槽內敷設的軌道斷面小、重量輕。滾輪支承的閘門,根據閘門特征及梁格布置設有懸臂(外伸)輪、簡支輪和臺車式輪組(圖2)。

  裝設在閘門門葉主體上密封孔口的止水裝置一般均為特殊制造的可壓縮耐磨橡膠制品,就其布置部位分為頂止水、側止水和底緣止水。各止水的接頭部位銜接處均在現場配裝時進行熱膠合處理,以保證周圍止水的效果。

  鋼制閘門的吊耳一般均設在閘門門葉主體結構上端的頂橫梁上,根據結構尺寸大小和形式可直接焊固在頂梁上或單獨制造,然后在現場焊固。

  埋設構件

  由門葉的支承軌道、止水密封(座墊)、移動導向墊板和護角組成。門槽的體型分為:矩形方角門槽,一般適用于低流速;矩形錯距斜坡門槽,適用于中流速;特形門槽,適用于高速水流。門槽形狀由模型試驗確定,以使在門槽部位不產生空蝕或磨蝕(圖3)。潛孔式閘門頂止水座板部位一般稱門楣。根據閘門的工作性質在門楣以上設有一定高度的鋼板胸墻,它是埋設結構的重要組成部分,其他如主軌、反向軌、底坎等都是埋設件。

  啟閉設備

  閘門門葉運移(開或關)的操作機械。根據鋼制閘門的操作特點及孔口尺寸,分為:①操作設備直接與閘門門葉連接并固定在門槽(埋設件)上,形成一個整體(如閘閥、截門);②啟閉機固定或移動于建筑物上,遠離閘門門葉,通過吊具與門葉連接。啟閉設備據以選型的主要參數是啟閉力和升降揚程。當鋼制閘門門葉自重不能克服下門阻力順利關閉時,可采用加重塊,借助水柱壓力或直接由啟閉設備加壓迫使關閉。

  現狀

  鋼制閘門布置緊湊,制造較易,使用可靠,維修方便,廣泛用于各類水工建筑物及其他場合。至今,在世界各國的工程設施上鋼制閘門的采用數量仍居首位。中國水利工程使用早期至多的閘門是鋼制閘門,目前焊接鋼閘門已普遍采用,從其設計、制造、安裝及運用等諸方面均已達到世界先進水平。

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