一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門的製作方法

2023-06-09 08:02:26

專利名稱：一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門的製作方法
技術領域：
一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門技術領域[0001]本實用新型涉及一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門，屬於水利洩流閘門技術領域。
背景技術：
[0002]潛孔弧形閘門是水利水電工程當前使用比較廣泛的一種閘門型式，具有圓弧形的擋水面，由閘門、支臂及支鉸組成，可繞其圓弧半徑中心的支鉸軸轉動，是水電站重要的洩水和擋水設施。隨著科學技術的發展和國家「西電東送」的大力開展，大批的水利水電工程相繼建成，其中不乏一些高壩大庫，對間門擋水面積及水頭要求也越來越高，總水壓力達到了萬噸級以上水平，弧形閘門是一種好的高水頭洩水門型，但遇到大孔口時，傳統的兩框架雙支鉸結構型式由於承受荷載太大，已成為制約其發展的瓶頸。目前已建工程中弧形閘門承受最大荷載尚未超過12000t，單鉸承受最大荷載尚未超過6500t，多數在4000t以下。 現西藏瀾滄江上遊某水電工程中層放空洞弧形間門，擋水面積達160m2，設計水頭達150m， 總水壓力達25000t，遠遠超出目前世界最高水平，如按常規結構型式設計存在主要問題Φ閘門鋼板厚度太厚，製造、焊接工藝的難度太大，運輸、安裝基本無法實現; 閘門單鉸承壓達12500t，支鉸鑄造及土建配筋難度太大；③間門自重太重，常規單缸搖擺式液壓缸容量達20000kN，遠遠超出目前世界最高7500kN級水平，製造及安裝基本無法實現。發明內容[0003]本實用新型的目的在於，提供一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門。以降低弧形閘門與相應啟閉設備的設計、製造、運輸、安裝及檢修難度。[0004]本實用新型的技術方案[0005]一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門，閘門門體採用多框架結構型式，與安裝在閘牆的胸牆上的一組支鉸鉸接；閘門通過多框架結構來減少分配到每根主梁及支臂的荷載，通過多個支鉸來分擔洩流口高水頭對間門的巨大集中水壓力，大大減輕分配到每個支鉸上的荷載，以解決閘門的設計、製造、焊接、運輸、安裝與支鉸鑄造的難度。[0006]前述多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門中，所述閘門包括由一組主橫梁或一組主縱梁焊接成的框架，框架的迎水面為弧形面板，框架的背水面與兩組以上發射束狀的支臂剛接；每組發射束狀支臂的端點與閘牆的胸牆上的一個支鉸鉸接；閘門的旋轉中心與弧形迎水面的圓心相重合，使作用在弧形迎水面上的總水壓力總是通過支鉸的轉動中心，以減小閘門啟閉力；洩水時水流通過弧形迎水面可減小水流對兩側閘牆的影響。[0007]前述多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門中，所述閘門頂部設有兩個與垂直中心線對稱的吊耳，兩個吊耳分別與液壓缸的伸縮杆端部連接，液壓缸的缸體中部與設在橫跨閘墩的平臺上支點鉸接。[0008]前述多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門中，所述閘門底部設有兩個與垂直中心線對稱的吊耳，兩個吊耳分別與液壓缸的伸縮杆端部連接，液壓缸的缸體端部與設在兩側閘牆的支座鉸接。[0009]與現有技術相比，本實用新型解決的主要技術問題①、提供一種多框架多支鉸弧形閘門，使兩框架雙支鉸結構變為多框架多支鉸結構，通過多框架結構型式來減少分配到每根主梁及支臂的荷載，通過多個支鉸來分擔洩流口高水頭對閘門的巨大集中水壓力， 大大減輕分配到每個支鉸上的荷載，以解決間門的設計、製造、焊接、運輸、安裝與支鉸鑄造的難度。@、弧形間門設置雙吊點，採用雙缸搖擺式或懸掛式液壓缸進行操作，單缸液壓缸容量降低一半，以解決液壓缸設計、製造及安裝的難度；③、閘門的旋轉中心與弧形迎水面的圓心相重合，使作用在弧形迎水面上的總水壓力總是通過支鉸的轉動中心，以減小閘門啟閉力；洩水時水流通過弧形迎水面可減小水流對兩側間牆的影響。④、啟閉機室頂部設置橋機，以解決弧形閘門與液壓缸的安裝、檢修及維護難度。


[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖一；[0011]圖2是圖1另一方向的視圖；[0012]圖3是本實用新型的結構示意圖二 ；[0013]圖4是現有技術的結構示意圖；[0014]圖5是圖4另一方向的視圖。[0015]附圖中的標記為1-閘門、2-閘牆、3-胸牆、4-支鉸、5 -支臂、6-吊耳、7-液壓缸、 8-支點、9-支座、10-孔。
具體實施方式
[0016]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。但不作為對本實用新型的任何限制依據。[0017]一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門，如圖1至圖3所示。包括安裝在閘牆2 的胸牆3上的一組支鉸4，一組支鉸4與間門1鉸接；通過多個支鉸來分擔洩流口高水頭對閘門的巨大集中水壓力，大大減輕分配到每個支鉸4上的荷載，以解決閘門的設計、製造、 焊接、運輸、安裝與支鉸鑄造的難度。所述間門1包括由一組主橫梁或一組主縱梁焊接成的框架，框架的迎水面為弧形面板，框架的背水面與兩組以上發射束狀的支臂5焊接；每組發射束狀支臂的端點與閘牆的胸牆上的一個支鉸4鉸接；閘門的旋轉中心與弧形迎水面的圓心相重合，使作用在弧形迎水面上的總水壓力總是通過支鉸4的轉動中心，以減小閘門啟閉力；洩水時水流通過弧形迎水面可減小水流對兩側間牆的影響。所述間門1頂部設有兩個與垂直中心線對稱的吊耳6，兩個吊耳6分別與液壓缸7的伸縮杆端部連接，液壓缸7的缸體中部與設在橫跨閘墩的平臺上支點8鉸接。如圖3所示，所述閘門1底部設有兩個與垂直中心線對稱的吊耳6，兩個吊耳6分別與液壓缸7的伸縮杆端部連接，液壓缸7的缸體端部與設在兩側閘牆的支座9鉸接。[0018]本實用新型的具體實施過程及原理[0019]現有技術如圖4和圖5所示，現有技術的閘門為兩框架雙支鉸結構，只用一個液壓缸7控制閘門的啟閉。本實用新型如圖1至圖3所示是將現有的潛孔弧形閘門為兩框架雙支鉸結構改變為多框架多支鉸結構，利用多個框架與多個支鉸來分擔現在一些大洩流口高水頭潛孔弧形閘門的巨大集中水壓力，大大減少了分配到每根主梁、支臂5和支鉸4的荷載，以解決弧形閘門的設計、製造、焊接、運輸、安裝與支鉸鑄造的難度；現有的閘門1上只有一個單吊耳6，通過單缸搖擺式液壓缸控制閘門1的啟閉，變為在閘門1頂部或底部設置雙吊耳6，通過雙缸搖擺式或懸掛式液壓缸7控制閘門的啟閉，使單缸液壓缸7啟閉容量降低一半，以解決液壓缸7設計、製造及安裝的難度；將現有的潛孔弧形間門液壓泵房頂部設置吊鉤變為設置橋機，大大降低了弧形閘門與液壓缸安裝的難度，有效提高了弧形閘門與液壓缸安裝、檢修及維護的效率。[0020]具體實施時，在閘牆2後方的胸牆3上水平布置4個支鉸4，每個支鉸4與一組發射束狀的支臂5鉸接，發射束狀的支臂5與閘門1的框架連接，框架上至下布置多根(大於 2)主橫梁或從左至右相對支臂5的中心線對稱布置多根(大於2)主縱梁，每根主橫梁或主縱梁均與對應的多根支臂5中心線對稱布置，形成多框架結構型式，框架的迎水面為弧形面板，框架的背水面與兩組以上發射束狀的支臂5剛接；閘牆2的胸牆3上的一組支鉸4中心在同一條水平直線上，弧形間門1頂部或底部設兩個吊點與液壓缸7弔頭通過銷軸連接； 閘門1與支臂5剛性連接形成多鉸鏈整體結構；支臂5與支鉸4通過銷軸連接形成可轉動的多框架多支鉸型式；在弧形閘門1頂部相對垂直中心線對稱布置兩個支點8，啟閉設備為具有同步功能的雙缸搖擺式液壓缸7，閘門1上的吊耳6與液壓缸7弔頭通過銷軸連接，在閘門1頂部設置橫跨閘墩的平臺結構，在平臺上與液壓缸7對應位置設置滿足液壓缸7液壓缸搖擺幅度的孔10，在孔10上方設置支架用於支撐液壓缸7，液壓缸7泵房及相關設備布置在平臺上；在弧形閘門1底部相對垂直中心線對稱布置兩個吊點，啟閉設備為具有同步功能的雙缸懸掛式液壓缸7，液壓缸7弔頭一端通過銷軸與閘門1上的吊耳6連接，另一端通過銷軸與閘牆2的液壓缸支點9連接，液壓缸7泵房及相關設備布置在閘門1頂部的平臺上；在啟閉機室頂部設置橋機，以解決弧形閘門與液壓缸安裝、檢修及維護的難度。[0021]實施例1 如圖1和2所示，弧形閘門1設置在水庫大壩的閘牆之間，一般兩邊的閘牆2為鋼筋混凝土結構，在閘牆2上部設置橫跨兩邊的平臺結構，平臺上設有液壓缸7支點8，液壓泵及其它相關設備。在間墩或間牆1後側設置鋼筋混凝土胸牆3，在胸牆3上水平布置4個支鉸4，4個固定鉸軸孔中心在同一條水平線上。弧形間門1通過側向呈發射束狀的支臂5與支鉸4鉸鏈剛結後與固定鉸座銷軸連接，閘門1、支臂5與支鉸4共同構成了整扇弧形閘門，閘門1、支臂5與鉸鏈形成的整體結構可繞固定鉸座轉動。每個閘門1上方對應安裝一臺雙缸搖擺式液壓缸7，液壓缸7弔頭與閘門1頂部吊耳6通過銷軸連接，液壓缸7液壓缸通過平臺液壓缸支撐在支點8上，液壓缸可在支點8下部的孔10內相應幅度範圍內擺動。[0022]實施方式2 如圖3所示，本弧形閘門1設置在水庫大壩的兩閘牆之間，一般兩邊的閘牆2為鋼筋混凝土結構，在閘牆2上部設置橫跨兩邊的平臺結構，平臺上安裝有液壓啟閉機液壓油泵及其它相關設備。在間墩或間牆2後側設置鋼筋混凝土胸牆3，在胸牆3上水平布置4個支鉸4，4個固定鉸軸孔中心在同一條水平線上。弧形間門1通過側向呈發射束狀的支臂5與支鉸4剛結後與固定鉸座銷軸連接，閘門1、支臂5與支鉸4共同構成了整扇弧形閘門，閘門1、支臂5與鉸鏈形成的整體結構可繞固定鉸座轉動。每個閘門1上方對應安裝一臺雙缸懸掛式液壓缸7，液壓缸7弔頭一端與閘門1底部的吊耳6通過銷軸連接，另一端與閘牆2的液壓缸支點9通過銷軸連接。[0023] 當閘門1處於關閉狀態時，弧形閘門1擋水，當閘門1處於開啟狀態時，弧形閘門1 底部過流。在啟閉機室頂部設置橋機，供弧形閘門1與液壓缸7安裝、檢修及維護使用。弧形閘門1的旋轉中心與圓弧形擋水面的圓心相重合，即作用在該面上的總水壓力總是通過支鉸4的轉動中心，因此啟閉力較其它類型閘門少；加之過水時，正好過水麵為圓弧面板， 兩側閘牆為不會影響過流的門槽，洩水時水流流態較其它類型閘門好。
權利要求1.一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門，其特徵在於閘門(1)門體採用多框架結構型式，與安裝在閘牆(2)的胸牆(3)上的一組支鉸(4)鉸接；閘門(1)通過多框架結構來減少分配到每根主梁及支臂的荷載，通過多個支鉸來分擔洩流口高水頭對間門的巨大集中水壓力，大大減輕分配到每個支鉸上的荷載，以解決閘門的設計、製造、焊接、運輸、安裝與支鉸鑄造的難度。
2.根據權利要求1所述多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門，其特徵在於所述閘門(1) 包括由一組主橫梁或一組主縱梁焊接成的框架，框架的迎水面為弧形面板，背水面與兩組以上發射束狀的支臂(5)剛接；每組發射束狀支臂的端點與閘牆的胸牆上的一個支鉸(4) 鉸接；閘門的旋轉中心與弧形迎水面的圓心相重合，使作用在弧形迎水面上的總水壓力總是通過支鉸的轉動中心，以減小閘門啟閉力；洩水時水流通過弧形迎水面可減小水流對兩側閘牆的影響。
3.根據權利要求2所述多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門，其特徵在於所述閘門(1) 頂部設有兩個與垂直中心線對稱的吊耳(6)，兩個吊耳分別與液壓缸(7)的伸縮杆端部連接，液壓缸的缸體中部與設在橫跨閘墩的平臺上支點(8)鉸接。
4.根據權利要求2所述多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門，其特徵在於所述閘門(1) 底部設有兩個與垂直中心線對稱的吊耳(5)，兩個吊耳分別與液壓缸(6)的伸縮杆端部連接，液壓缸的缸體端部與設在兩側間牆的支座(9)鉸接。
專利摘要本實用新型公開了一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門。1、一種多框架多支鉸雙吊點潛孔弧形閘門，其特徵在於閘門(1)門體結構採用多框架結構型式；與安裝在閘牆(2)的胸牆(3)上的一組支鉸(4)鉸接；本實用新型通過多框架結構型式來減少分配到每根主梁及支臂的荷載，通過多個支鉸來分擔洩流口高水頭對閘門的巨大集中水壓力，大大減輕分配到每個支鉸上的荷載，以解決閘門的設計、製造、焊接、運輸、安裝與支鉸鑄造的難度。弧形閘門設置雙吊點，採用雙缸搖擺式或懸掛式液壓缸進行操作，單缸液壓缸容量降低一半，以解決液壓缸設計、製造及安裝的難度；閘門的旋轉中心與弧形迎水面的圓心相重合，使作用在弧形迎水面上的總水壓力總是通過支鉸的轉動中心，以減小閘門啟閉力。
文檔編號E02B7/42GK202247812SQ20112033228
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者張愛萍, 徐禕, 李月彬, 楊清華, 王興恩, 王勇, 譚守林, 陳寅其 申請人:中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院