弧形闸门物理模型试验分析研究

弧形闸门具有启闭力小、过流流态好等优点,但是弧形闸门在高淹没度条件下启闭时,水流脉动压力会对门体的安全运行造成极不利的影响。结合某水利枢纽工程实例进行弧形闸门的物理模型试验,对闸门在不同工况下的流态、动水压强、闸门启闭力和支铰推力进行了观测或分析。试验结果显示,当上下游水位差较大、闸门开启高度较大时,闸门后会形成明显的强烈漩滚,而且水流漩滚对闸门有明显的拍击作用,闸门上下游面板的时均动水压强总体上呈底部大、上部小的分布规律。最大启门力为3 145kN,没有超过启闭机的容量。随着闸门挡水水位的升高,支铰推力也随之增加,最大支铰推力为12 475kN。基于以上结果,为闸门的安全运行提出了一些措施和建议。     

螺杆凸轮控制的闸门启闭装置

小型直升式水闸门因船只通航不容易撞坏闸门,止水效果好,使用寿命长,启闭灵活简便,安全可靠而在农村得到广泛应用。使用过程中,一般闸门开启悬挂的时间多,下闸关闭的时间少。为克服启闭装置因闸门常期开启悬挂受静力引起的零件疲烤损坏,近年来设计时一般都要加装“搁门机构”(又称搁门器)。这样,给闸门启闭操作时又增添了麻烦。图(1)是闸门启闭示意图。启闭要求为:闸门上升至e处,即升过搁门器顶爪,待顶爪进入闸门搁口后闸门下降一段距     

淤泥对弧形钢闸门启门力影响的计算方法

为了估算泥沙淤积对弧形钢闸门启门力的影响,提出了一个计算公式.该公式将门前淤泥考虑为由粗细颗粒组成的宾汉体,同时考虑了泥沙附着力的力矩、梁格中附带泥沙重力的力矩、转动铰摩阻力的力矩、止水摩擦力矩、下吸力的力矩以及闸门重力和外加重力的力矩对弧形钢闸门启门力的影响.并利用该公式计算的弧形钢闸门启门力和西洱河二、四级电站泄洪闸门的实测资料进行对比得出：在门前泥沙淤积厚度较低的情况下,弧形钢闸门的启门力矩主要由闸门重力和外加重力决定,但是由泥沙引起的启门力矩变化也是不容忽视的,是导致闸门开启困难的影响因素之一,因此在设计过程中应充分考虑泥沙淤积对闸门启门力的影响,制定出合理的操作和维护方案,以防止闸门启闭困难情况的出现;该公式在计算门前有泥沙淤积情况下的启门力时,其计算精度能够满足工程实际需要.     

水库卧管折悬臂门盖式铸铁闸门

放水设施是水库枢纽工程的重要组成部分。建国初期修建的小(二)型水库及山圹,放水设施多采用卧管,卧管孔常用木塞控制;小(一)型及中型水库则采用深孔闸门放水,闸门型式一般为丝杆启闭的斜拉平板闸门、滚筒闸门、圆筒活塞闸门等。     

某泄洪深孔防射水装置试验性改造研究

分析了某泄洪深孔弧形闸门防射水装置存在的问题,并对其提出了改造方向及措施。最终设计出一种新型防射水装置结构,并选择部分泄洪深孔弧形闸门进行了试验性改造,为其他相类似的闸门防射水装置结构设计提供有价值的参考。     

闸门喷水润滑自动控制系统

针对闸门人工喷水润滑启闭过程中出现的现象,详细介绍了闸门喷水润滑自制系统机械和电气的设计原理和设备组成。采用瞬时工作制电动机的设计方法来选搅拌电机,给出了电气控制接线国科,进行了可靠性设计,并画出了控制过程软件流程框图,该系统在闸门的自动启闭过程中具有广泛的应用前景。     

新型上下扉闸门固定卷扬式启闭机的研制

在我国的平原地区,不少水闸采用上下扉闸门的布置形式,启闭方式也有好多种,各有优缺点。为了摸索一种更为科学、新颖的双扉闸门启闭方式,以万福闸为典型研究对象,在目前较成熟的PQ系列卷扬式启闭机基础上,进行创新改进,研制开发出一种新型上下扉闸门固定卷扬式启闭机,实现由一套驱动装置与上下扉门两套卷扬装置的有机结合,从而为万福闸等类似工程上下扉闸门控制运行提供一种新颖、先进、经济、可靠的启闭方式。该设备可在类似双扉门水闸工程中广泛应用。     

斜面闸门的研制与使用

平面闸门的止水橡皮在闸门启闭过程中因为同门槽摩擦而易破损,导致漏水。笔者通过模型试验研究设计出一种斜面闸门,它能够解决止水橡皮被磨损的问题。现将斜面闸门减少止水摩损的原理简述如下。斜面闸门是由闸门构架、斜面门叶、定导轮及启闭杆等部件组成(见图1),与平面     

平面闸门门槽对闸孔脉动压力影响的试验研究

平面闸门具有结构简单、运行可靠等优点,但是相对于弧形闸门平面闸门具有闸门槽。当平面闸门在启闭时或正常工作时水流脉动压力会对门体的安全运行造成极不利的影响。而闸门槽破坏了闸下水流流道的连续性,使得闸下水流脉动压力更为复杂。利用压力脉动传感器通过试验方法对闸下水流脉动压力进行研究。分别在闸门有槽和无槽条件下对闸门中断面底部测点以及闸门侧断面底部测点进行试验分析。对试验数据进行系统性分析可得到闸下水流脉动压力概率密度属于正态分布,闸门有槽条件下闸门底部测点水流脉动压力大于闸门无槽条件下闸门底部测点水流脉动压力等结论。试验结论为研究平面闸门门槽对闸下水流脉动压力的影响提供依据。     

水工弧形闸门流激振动的改进简化力学模型

对弧形闸门危害性的流激振动进行振动控制，其中前提之一是对闸门模型做适当的简化。利用三维有限元方法计算的结构动力特性与简化结构动力特性相等的原则修正弧形闸门简化力学模型，并确定了等效的弧形闸门三维简化结构模型和系统参数。分析和计算表明，建立的简化三维力学模型较好地反映了弧形闸门结构的动力特性和随机脉动压力下的振动反应，可用于安装阻尼器的弧形闸门的智能控制设计。     

水库自动启闭取水装置的试验研究

通过理论研究和试验，研制出一种利用库水浮力进行自动启闭的取水装置，它具有运行可靠，结构简单，操作简便，不耗电能，不漏水，自动化程度高，造价低等特点，是较先进合理的表层取水装置，具有较高的实用价值。     

灌区灌溉自动化监控系统的设计与研究

介绍了1种灌区灌溉自动化监控系统的组成、功能和实现方法。系统利用田间传感器实时测量田间参数，通过网络传送给控制计算机，由控制计算机根据决策模型自动控泵房电机起停、渠首闸门启闭实现灌区内农田自动灌溉，系统具有实时控制、实时数据采集与保存，现场实时视频监视等功能。     

灌区灌溉自动化监控系统的设计与研究

介绍了 1种灌区灌溉自动化监控系统的组成、功能和实现方法。系统利用田间传感器实时测量田间参数 ,通过网络传送给控制计算机 ,由控制计算机根据决策模型自动控泵房电机起停、渠首闸门启闭实现灌区内农田自动灌溉 ,系统具有实时控制、实时数据采集与保存 ,现场实时视频监视等功能。     

面向灌区调水工程的远程自动计量闸门研究

设计了一种基于远程无线通信技术的灌区动态调水系统,由安装于各级渠道上的自动计量闸门集群和运行于调度中心的远程调水控制系统组成。利用明渠测流理论和传感测量技术,实现了闸门的计量功能;对称双轮双向卷拉驱动机构和中空蜂窝闸板结构设计,提高了闸门启闭运动的可靠性和闸门运行能效;开发了基于ARM的闸门终端控制器,实现了闸门终端的智能控制和无线远程通讯,多种闸门工作模式可满足不同的应用需求;设计了太阳能供电与电源管理系统,解决了闸门野外工作的供电问题;开发了远程动态调水控制的应用软件包,实现了对闸门的远程监控与联动调水。实验表明,闸门终端环境适应性强,性能稳定,动态水位误差小于5 mm,闸门定位误差小于1 mm,自由流的测流误差小于4.6%,淹没流测流误差小于8.3%,可满足各类自动调水工程应用。     

基于量纲分析的弧形闸门过流公式及其应用

分析了常规弧形闸门过流公式使用中存在的不足,在阐述基于量纲分析的弧形闸门无量纲关系式的基础上,进一步推导出弧形闸门过流公式,分析了其参数率定方法。将基于量纲分析的弧形闸门过流公式应用于某水利工程弧形闸门的水工物理模型试验中,使用试验数据率定其过流公式参数,并校验了率定精度。理论分析与试验结果表明,与常规的弧形闸门过流公式相比较,基于量纲分析的弧形闸门过流公式更为简单方便,参数率定精度更高,而率定所需的工作量大大减少。     

水力自控翻板门数值模拟研究

水力自控翻板闸门能随水位涨落而自动启闭、结构简单、造价低廉,在水利工程中得到广泛应用.采用RNG k-ε紊流数值模型模拟方法,利用VOF方法跟踪自由水面,对杨卜山水力自控翻板闸门进行了数值模拟研究.分析研究了闸门不同开度和自由泄流状态下的泄流能力、过闸水流的流态、流速分布特性以及作用在闸门面板上时均压强等,计算结果与试验实测结果吻合良好.采用的Flow-3D软件能为类似水工水力学研究提供良好的计算平台.     

钢坝闸门在城市景观河道中的应用

钢坝闸门是一种新颖、美观、实用的闸型,它结构简单,性能可靠,可升坝蓄水,塌坝行洪,还可以坝顶过水,形成人工瀑布的景观效果;它利用自然又不破坏自然,既可解决城市河道泄洪与蓄水的矛盾,又利于生态环境的保护。通过介绍钢坝闸门的结构特征和其启闭设备的特点,结合工程实例,阐述钢坝闸门在城市景观河道中的应用。     

灌区水闸新型装配式闸门设计分析

竖向装配式闸门改变了以往闸门将水压力通过闸门槽传于闸墩的传统设计思想。闸孔宽度不影响闸门厚度，闸门厚度可以控制在10－20cm以内。门体重量轻，所需的启闭力小，完全适合人工启闭，侧向行走系统位于闸门顶部，闸门运行平稳，轨道和小车均位于水上，不易生锈，保养方便。竖向装配式闸门可以适用于灌区上没有通航要求的任何水闸。     

大型泵站卷扬式快速闸门的启闭控制及开高测量

大型泵站流道进出口快速闸门的启闭控制需要准确可靠的方法，由电子接近开关和机械行程工关共同组成的精密电子机械行程开关完全胜任这一要求。利用小型微动开关按照格雷码规则对闸门开高进行编码，实现了闸门开高的可靠精确测量。     

调水工程弧形闸门振动测试分析及除振措施

随着多项调水工程陆续开工，对调水工程节制弧形闸门安全研究也变得重要。通过弧形闸门振动原因对比分析发现调水工程弧形闸门发生振动的概率不比高坝弧形闸门低；以实际案例对调水工程弧形闸门进行了振动原型观测及除振措施探索。通过振动位移、振动位移（振幅）和频率关系、振动应力多参数综合分析该闸门振动在安全范围内；通过对振动成因分析提出了运行工况下微调闸门一侧油缸的应急除振措施，闸门振动量级明显减小，振动加速度最大可减小621%。闸门除振分析思路及应急除振措施可为类似工程提供参照。