一種高水頭船閘一體式平面閥門的製作方法
2023-11-10 04:07:32 1
專利名稱：一種高水頭船閘一體式平面閥門的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種輸水閥門門體結構，具體的說是一種高水頭船閘一體式平面閥門。
背景技術：
船閘輸水閥門是設在船閘輸水廊道中輸水孔口上用來控制灌、洩水的閥門，作為船閘輸水系統的咽喉，輸水閥門工作條件的好壞直接影響輸水系統的安全、船舶的過閘時間及整個船閘能否穩定工作。目前，國內外輸水閥門採用弧形閥門和平面閥門兩種門型。現有技術中，平面輸水閥門門體結構為等截面平面門，閥門背水面為梁格布置，閥門底緣採用銳緣且傾向下遊，通過大量的模型試驗研究表明，其主要缺點如下:
(1)閥門背水面為梁格布置，閥門開啟過程中背水面與門楣不能形成固定的間隙，門楣自然通氣不順暢，甚至門楣不能自然通氣；
⑵閥門背水面為梁格布置，閥門自身剛度不夠，閥門形變較大；
⑶閥門背水面為梁格布置，閥門自振頻率較低，容易與水流激振頻域重合，原型中可能形成共振； ⑷閥門背水面為梁格布置，門後背水面門體梁格受紊動水流影響明顯，閥門啟門力及其脈動較大；
(5)閥門底緣採用銳緣且傾向下遊，流經底緣的水流不順暢，水流容易發生分離性空化。由此可見，現有的平面輸水閥門門體結構是有待改進的。
發明內容
本發明的目的在於:為解決以上背景技術中提出的5個技術問題，提出一種高水頭船閘一體式平面閥門，利於門楣自然通氣的順暢和通氣量的穩定，避免門槽空化，減小閥門形變，提高閥門自振頻率，遠離水流激振頻域，啟門力及其脈動顯著下降，底緣不容易發生分離性空化。本發明解決以上技術問題的技術方案是:
一種高水頭船閘一體式平面閥門，平面閥門的背水面採用鋼板封閉，閥門開啟過程中，閥門背水面與門楣形成固定的間隙；平面閥門的迎水面採用鋼板封閉，迎水面採用變截面，即迎水面的鋼板結構為中間厚兩側薄，且兩側向內傾斜並與豎直面成β夾角；平面閥門底緣採用鋼板封閉且為銳緣，銳緣傾向上遊並與水平面成α夾角。本發明進一步限定的技術方案是:
前述的高水頭船閘一體式平面閥門，其中所述閥門背水面採用鋼板全封閉。前述的高水頭船閘一體式平面閥門，其中所述β夾角為銳角。前述的高水頭船閘一體式平面閥門，其中所述α夾角為銳角。本發明的有益效果是:
⑴閥門背水面封閉後，閥門開啟過程中，閥門背水面與門楣能夠形成固定的間隙，利於門楣自然通氣的順暢和通氣量的穩定。⑵閥門迎水面採用鋼板封閉及閥門迎水面採用變截面(變截面夾角β在0-90°範圍內)起到的作用是:a)閥門主支撐沿水流方向寬度較小，使閥門門槽採用小門槽成為可能，避免門槽空化；b)閥門自身剛度提高，閥門形變減小；c)提高了閥門自振頻率，遠離水流激振頻域。⑶背水面採用鋼板全封閉，門後紊動水流對門體的作用減小，啟門力及其脈動顯著下降。⑷閥門底緣採用銳緣，且傾向上遊，並與水平面成α夾角(α為銳角)，流經底緣的水流順暢，底緣不容易發生分離性空化。
圖1是本發明平面輸水閥門的主視圖。圖2是本發明平面輸水閥門的俯視圖。圖3是本發明平面輸水閥門的側視圖。圖4是原門型與本發明門型自振頻率對比圖。圖5是原門型與本發明門型淨動水啟門力對比圖。
具體實施例方式實施例1
本實施例是一種高水頭船閘一體式平面閥門，結構如圖1-3所示，平面閥門的背水面I採用鋼板封閉，閥門開啟過程中，閥門背水面與門楣形成固定的間隙；平面閥門的迎水面2採用鋼板封閉，迎水面2採用變截面，即迎水面2的鋼板結構為中間厚兩側薄，且兩側向內傾斜並與豎直面成β夾角，β夾角為銳角；平面閥門底緣採用鋼板封閉且為銳緣，銳緣傾向上遊並與水平面成α夾角，α夾角為銳角。
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這樣，閥門背水面封閉後，閥門開啟過程中，閥門背水面與門楣能夠形成固定的間隙，利於門楣自然通氣的順暢和通氣量的穩定。閥門採用鋼板封閉及沿閥門寬度方向閥門採用變截面(變截面夾角β在0-90°範圍內)，閥門主支撐沿水流方向寬度較小，使閥門門槽採用小門槽成為可能，避免門槽空化；閥門自身剛度提高，閥門形變減小；提高了閥門自振頻率，原門型與本發明門型自振頻率對比如圖4所示，由圖可知可遠離水流激振頻域。背水面採用鋼板全封閉，原門型與本發明門型淨動水啟門力對比如圖5，可圖可知，門後紊動水流對門體的作用減小，啟門力及其脈動顯著下降。閥門底緣採用銳緣，且傾向上遊，並與水平面成α夾角(α為銳角)，流經底緣的水流順暢，底緣不容易發生分離性空化。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍。
權利要求
1.一種高水頭船閘一體式平面閥門，其特徵在於:所述平面閥門的背水面採用鋼板封閉，閥門開啟過程中，閥門背水面與門楣形成固定的間隙；所述平面閥門的迎水面採用鋼板封閉，迎水面採用變截面，即迎水面的鋼板結構為中間厚兩側薄，且兩側向內傾斜並與豎直面成β夾角；所述平面閥門底緣採用鋼板封閉且為銳緣，銳緣傾向上遊並與水平面成α夾角。
2.如權利要求1所述的高水頭船閘一體式平面閥門，其特徵在於:所述平面閥門背水面採用鋼板全封閉。
3.如權利要求1所述的高水頭船閘一體式平面閥門，其特徵在於:所述β夾角為銳角。
4.如權利要求1所述的高水頭船閘一體式平面閥門，其特徵在於:所述α夾角為銳角 。
全文摘要
本發明是一種高水頭船閘一體式平面閥門，平面閥門的迎水面、背水面、底緣採用鋼板封閉，閥門開啟過程中，閥門背水面與門楣形成固定的間隙；平面閥門採用變截面，即閥門迎水面的結構為中間厚兩側薄，且兩側向內傾斜並與豎直面成銳角；平面閥門底緣採用銳緣，且傾向上遊並與水平面成銳角。本發明的門體結構利於門楣自然通氣的順暢和通氣量的穩定，避免門槽空化，閥門形變減小，遠離水流激振頻域，啟門力及其脈動顯著下降，底緣不容易發生分離性空化。
文檔編號E02B8/04GK103243690SQ20131016231
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月6日 優先權日2013年5月6日
發明者胡亞安, 宣國祥, 嚴秀俊, 覃業傳, 李偉忠, 招濱, 王新, 張學東, 陳勇 申請人:水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院