浅析水利工程中平面钢闸门设计.doc

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1、浅析水利工程中平面钢闸门设计【摘要】平面钢闸门是水利工程中极其关键的设备，其运行的安全可靠性能、管理的便捷程度、结构布局的合理性与经济性，均会影响到水利工程的整体工作状况，因此，工程设计人员极其注重对平面钢闸门的设计工作。本文通过对平面钢闸门构造与相关运行问题进行分析，着重从结构布局与选型、细部设计两个大的方面谈论了其设计工作的具体优化策略，希望可以为平面钢闸门的设计人员提供有效的帮助。【关键词】水利工程；平面钢闸门；设计在水利工程中，钢闸门主要掌管水位的调节以及水流量的控制两项工作，是水利工程健康顺畅运作所必不可少的设备，而平面钢闸门作为钢闸门的主要

2、类型之一，其工作性能较高，但初始设计、加工制造与安装等工作均较为繁琐复杂，任何一项指标的控制失力，均有可能造成其质量缺陷,进而影响到其各方血使用性能的发挥。所以，水利工程的设计人员必须针对水利工程的具体需求，综合各方面的设计影响因素，做好对于平面钢闸门的合理优化设计。1水利工程中平面钢闸门问题概述平面的钢闸门这一控制设备，相较于其他各类型式的闸门，在互换性、结构设计、安装制造以及维护管理等方面具有显著优势，受到设计人员的极大青睐，在我国水利工程当前的排灌、泄水、引水发电以及航运等各项工程中的应用极为广泛，为水利工程的良好运行提供了坚实的支撑。本文下面就

3、对平面钢闸门相关问题加以概述：1.1结构组成门叶结构、埋同构件及闸门启闭机械设备是组成平面钢闸门设备的三个主要部分，这三大部分乂包括各自的小型构件，且各类构件发挥着独有的作用，所有构件综合发挥作用，最终保证平面钢闸门的健康运作。1）门叶结构包括面板、梁格以及纵横向联结系统、行走支承、止水等几类构件，它是用来对孔口进行封闭与开启的扌当水结构，其中，面板直接扌当水并将水压力传输到梁格，梁格对面板进行支撑，联结系统则保证水压力的平衡性，行走支承则保证门叶结构的灵活移动，止水则用以避免闸门的渗漏水问题。2）埋固构件主要包括行走支承运行的轨道、加固角钢（保护孔口

4、边棱部位与门杷I）以及止水橡皮结构的接触型钢。3）闸门启闭的机械设备主要用于闸门操作，闸门的形式、孔口数量、扇数、启闭机的设置与动力等，均会影响到闸门工作，目前螺杆式的启闭机常用于小型的闸门，而油压式的启闭机与卷扬式的启闭机则常用于大中型的闸门。1.2应用问题作为中小型的水利工程常用的闸门型式，平面钢闸门的设计、制造、安装、调试与维修等优势极其显著，但是，其闸门与启闭机械的选型与布局，钢闸门与启闭机械和水工结构的联合设计，均存在着一定的矛盾，容易造成钢闸门的漏洞，从而影响到英正常的使用。比如，平面钢闸门启闭缺乏足够灵活性，阻碍到启闭动作的及时精准度；门

5、体受到过度的锈蚀，无法继续使用；闸门的止水构件缺乏严密的封堵，造成严重的渗漏水问题等。设计人员必须加强对于各项问题的分析与总结，并严格做好设计工作,才能够保证其使用达到预期的目标，进而为水利工程工作提供支撑。2水利工程中平面钢闸门设计要求2.1结构布局与选型平面闸门设计的总结结构布局与选型，是影响具应用的关键因素，进行平面闸门的优化设计，必须从这两个方面入手具体实施，以便于为闸门设计奠定良好的基础。其设计要求大致如下文所示：2.1.1闸门结构布局设计设计人员应当立足于水利工程应用的综合要求，结合该工程周围的具体建筑物状况与施工条件，分析闸门应用的地形、

6、地址与施工因素，为设计工作制定核心冃标，认真衡量其合理性与经济性，以确保闸门结构布局与实际状况相符。2.1.2闸门的选型设计人员进行闸门选型工作，需要从技术可行性、经济允许性、应用合理性、运行可靠性等多方面的因素入手，加以综合考虑，以保证闸门作用的有效发挥。以孔口面积在4研以下、水流量在每秒30m?以内的水利工程为例，设计人员可为工作闸门优先选用锥形阀，并在门叶结构的吊耳部位补充设计平压的结构装置。2.2细部结构的设计平面钢闸门的细部结构设计包括面板厚度设计、梁体应力设计、启闭机械的容量设计、止水压板设计、金属构件防腐设计等诸多的方面，设计人员要想保证

7、平面钢闸门结构的质量，必须遵循这些方面的设计要求，实施规范化设计。2.2.1面板厚度与梁体设计平面钢闸门的体系设计并非将闸门作为统一的整体进行设计，而是独立划分面板结构与梁体结构，进行针对性的设计，所以，设计人员必须根据耍求对两个结构进行有效设计。从面板的设计方面来讲，其厚度是影响闸门功能的主要因素，冃前，闸门的厚度设计主要依据巴赫公式、《规范》与德意志联邦标准三种方案进行设计，如下表一所示，各种方案均有其独有的设计侧重点，比如，《规范》更注重弹槊性阶段内血板的强度储备，以材料容许应力作为标准，对具强度进行验算，而两外两者则将面板定位成弹性的薄板，不另

8、外考虑其在变形之后达到弹塑性阶段内的强度。从梁体应力的设计來看，由于各闸门的规模不同，在进行设