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閘門主支承的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在閘門主支承選型時(shí),考慮到閘門孔口大,總水壓力達(dá)到3967KN,閘門為事故檢修門,平時(shí)使用很少,在需要使用時(shí)又要有很高的可靠度。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般采用鑄鋼滾輪,經(jīng)實(shí)踐證明,滾輪制造難度大、造價(jià)高,需經(jīng)常維護(hù),使用年代長后易發(fā)生銹蝕后卡死。在本次設(shè)計(jì)中閘門下游側(cè)設(shè)置四塊高分子復(fù)合材料滑塊,型號為增強(qiáng)四氟NL150CHI型滑塊,按等荷載布置,并按構(gòu)造要求適當(dāng)調(diào)整滑塊位置。該滑道材料摩擦系數(shù)小,在清水中對不銹鋼為0.13-0.05,抗壓強(qiáng)度高,達(dá)到120-180Mpa。
采用該滑塊有免維護(hù),造價(jià)低等特點(diǎn)。為防止閘門在閘槽中移動時(shí)被卡住或碰撞,以確保閘門能順利啟閉,上游面設(shè)置四個(gè)鑄鐵滑塊,閘門兩側(cè)面各設(shè)兩個(gè)Φ200mm側(cè)輪。
閘門啟閉機(jī)液壓傳動的缺點(diǎn),與工業(yè)技術(shù)水平有關(guān),在我國目前條件下液壓元件的密封性能有待進(jìn)步提高,容易產(chǎn)生泄漏;由于鑄鐵閘門的開度較大,液壓缸活塞行程較大,缸體和活塞桿都需要專用設(shè)備加工,一般工廠加工有難度,成本高,對于行程大的更是如此。啟閉機(jī)液壓傳動的缺點(diǎn),與工業(yè)技術(shù)水平有關(guān),在我國目前條件下液壓元件的密封性能有待進(jìn)步提高,容易產(chǎn)生泄漏;由于鑄鐵閘門的開度較大,液壓缸活塞行程較大,缸體和活塞桿都需要專用設(shè)備加工,一般工廠加工有難度,成本高,對于行程大的更是如此。隨著我國工業(yè)水平的提高,這些缺點(diǎn)正在逐漸克服,液壓啟閉機(jī)的使用日益普及。目前中小型液壓啟閉機(jī)已實(shí)行產(chǎn)品系列化,有專業(yè)啟閉機(jī)生產(chǎn)廠家。聯(lián)系15531968108
本工程在發(fā)電引水隧洞進(jìn)水口設(shè)置一扇事故檢修閘門。孔口尺寸為3.6m×3.6m;在隧洞出口的壓力鋼管兩岔管處各設(shè)一個(gè)1.75米直徑的蝶閥。設(shè)一放空洞兼作沖砂用,管徑為φ1米,進(jìn)口設(shè)計(jì)一扇檢修閘門,出口處設(shè)-φ1.0m的閘閥。廠房尾水兩孔共用一扇尾水鋼閘門。本文就發(fā)電引水隧洞進(jìn)水口事故檢修閘門的優(yōu)化設(shè)計(jì)作一介紹。
2.事故檢修閘門的優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1閘門主體結(jié)構(gòu)優(yōu)化
事故檢修閘門為深孔式平面焊接鋼閘門。閘門孔口尺寸為3.8m×3.8m,底坎高程212m,設(shè)計(jì)水頭28m,總水壓力3967KN,門重12.2t,采用單吊點(diǎn)。該閘門是目前撫州市已建中、小型工程中總水壓力大的平面鋼閘門。設(shè)計(jì)中考慮該閘門為事故檢修用,平時(shí)使用很少,經(jīng)優(yōu)化比較,決定把閘門面板布置在下游面,頂、側(cè)止水也布置在下游面,這樣避免頂梁和邊梁腹板受壓,減少了頂梁和邊梁腹板的厚度。閘門門體寬4.6m,高3.97m,厚0.9m,止水凈寬3.9m,止水凈高3.85m,面板厚14mm,閘門整體制造。閘門結(jié)構(gòu)布置為4根主梁,主梁腹板直接焊接于面板上,不設(shè)下翼緣,大主梁高h=0.872m,3根工字鋼作為水平次梁。
針對淤積較嚴(yán)重的地區(qū),一般在壩前設(shè)擋沙(泥)檻和喇叭口。一是為了有效的擋住大的石塊,二是當(dāng)塌壩泄洪時(shí),提高壩口位置的流速,可有效的讓泥沙、水混合物直接隨洪水沖至下游。
北方地區(qū)立壩蓄水是該壩的主要功能。立壩時(shí)間較長易淤積,但是鋼壩是圍繞底軸向下游傾倒,故塌壩時(shí)淤積的泥沙被水流沖向下游,不可能形成阻塞。另,行洪后我們會根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪嗌澈糠治龀鲇卸嗌倭康挠偕常啵┏恋碓陂T體上,并通過淤沙(泥)量計(jì)算出升壩時(shí)需要的升壩力,充分考慮到升壩時(shí)克服淤沙(泥)的力量。
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能耗的對比
100m橡膠壩的用電負(fù)荷量少需要功率100kw/小時(shí)左右,每次升壩時(shí)間約為2~3個(gè)小時(shí)。
鋼壩閘比橡膠壩每年節(jié)省了相當(dāng)大的用電量。
影響泄洪斷面橡膠壩設(shè)計(jì)規(guī)范要求壩的底坎高20cm,另,塌壩時(shí)橡膠壩內(nèi)的水不能完全放盡,形成不低于20cm的高度,兩者相加塌壩時(shí)在河流斷面形成不低于40cm的阻水?dāng)嗝妫瑖?yán)重影響泄洪流量。而鋼壩無此影響。
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