浮移式自動閘門的制作方法
【專利說明】浮移式自動閘門
[0001]一、所屬領域:
[0002]本發明涉及一種浮移式自動閘門。
二、【背景技術】
[0003]水閘作為一種目前最廣泛使用的水工建筑物，已經在廣大水利工程中得到了充分的利用，發揮著巨大的作用！水工閘門種類很多，按構造特征可分為梁式閘門、平面閘門、屋頂閘門、弧形閘門、扇形閘門、鼓形閘門、圓管式閘門、拱形閘門、球形閘門、浮箱式閘門等，各種閘門由于結構上的差異，都有各自不同的特點。但一般閘門主要是依靠外力，使閘門得以提升，使水流由閘門與閘底板之間的過水通道中流向下游，完成泄水的任用，但要求的提升較大，需要修建專用的啟閉室，造價較高，操作繁瑣；再如自動泄水閘門，目前主要有水力自動翻板閘門等，水力自動翻板閘門其主結構為鋼筋混凝土，一般可用于替代平板提升閘門、弧形閘門及橡膠壩，適用于攔蓄河水和泄洪。因水力自動翻板閘門具有結構相對簡單，靠水的作用力能自動啟閉，節省能源、造價低廉、并兼有泄洪、蓄水功能，在各中、小型水利工程中得到了廣泛應用。但是，水力自動翻板閘門仍存在著很多的缺陷:
[0004]第一，水力自動翻板閘門的水力特性較復雜，閘門的過流特性、動水壓力和運行的穩定性仍需要進一步研宄。
[0005]第二，水力自動翻板閘門的支承結構均為門后式，閘門的支承結構均為橫軸式，即為橫軸式自動翻板閘門。橫軸式自動翻板閘門在開啟的過程中，橫向支承結構以上的閘板順著水流方向繞橫向支承結構旋轉，而橫向支承結構以下的閘板則是逆著水流方向繞橫向支承結構旋轉，要使閘板翻轉需要足夠的力，使閘板及閘墩受力太大，不利于閘門的穩定。
[0006]第三，橫軸式水力自動翻板閘門在水流下泄過程中，整個閘板是處在下泄的水流之中的，對泄水來說，閘板產生了巨大的阻力，嚴重地擾動了水流狀態，嚴重地影響了水流的下泄能力。
[0007]第四，橫軸式水力自動翻板閘門，由于控制閘門運行的支承條件、閘門板壓強、門后空腔泄流、下游水位頂托、門后空腔中負壓等因素，閘門在運行中會出現周期性來回拍擊支墩或壩坎的“拍打”現象，破壞性極大。
[0008]第五，橫軸式水力自動翻板閘門在開啟時要求有足夠大的水位，使閘門開啟受到很大限制，開啟不靈活，有的甚至開不了 ；而關閉時要求門板上游要有足夠低的水位才能關閉，會影響正常蓄水。
[0009]第六，由于橫軸式自動翻板閘門支承結構的自身特點，閘門開度受到了限制，有的要么不開，要開就一下開到最大，不能隨著上游來水量的大小變化而隨時自動調節。
三、
【發明內容】
[0010]為了解決上以問題，本發明提供了一種浮移式自動閘門，可使閘門泄水時，閘門開度隨著上游來水水位的高低變化而隨時自動調節，閘門漸開性好，開啟、關閉更加省力、靈活；本發明無需外動力，完全由上游來水實現閘門的自動啟閉。
[0011]一種浮移式自動閘門，包括閘室、滾輪槽、軌道、閘門、滾輪、止水、液壓減振裝置。
[0012]所述的閘室由閘墩和閘底板構成，閘墩對稱地垂直布置在閘底板的兩側，閘墩和閘底板澆筑成一個整體；所述閘門由連接成為一個整體的前面板、后面板、底面板、頂面板和側面板以及布設在各個面板內部的桁架支承結構組成；所述頂面板上設置有人孔及孔蓋，以方便對閘門內部的檢修使用；前面板、后面板、底面板、頂面板及兩側的側面板共同形成多邊形的密封空腔，構成空心式閘門；前面板呈L型；所述的桁架支承結構固定在浮移式自動閘門內部，由多個相互垂直連接在一起的桁架組成，其作用是支承閘門，增大閘門的強度及剛度，增加閘門的穩定性；閘門底面板以上兩側側面板之間的寬度比兩側閘墩之間的寬度略小，以閘門移動時不與兩側閘墩之間產生摩擦為原則；閘門安裝在兩側閘墩之間，閘門底面板寬度大于閘室寬度，底面板兩側分別對稱地伸入兩側閘墩的滾輪槽中，通過滾輪可活動地安裝在滾輪槽上；同時，閘門底面板上邊緣向上延伸至與頂面板等高，以防止水從閘門側面與閘墩之間的縫隙中產生漏水現象；在閘門關閉時，閘門底面板可以與滾輪槽底面封閉堵水。當浮移式自動閘門在水流的作用下上、下移動時，可以帶動閘門底面板在滾輪槽中上、下移動，實現閘門在傾斜方向的升、降，從而可以完成開啟和關閉閘門的目的。
[0013]由于浮移式自動閘門是空心的，閘門會受到上游來水的浮力作用，同時，閘門還會受到上游來水的側向水壓力(力的方向指向下游側)作用及重力作用等，當水位較高時，浮移式自動閘門在水的浮力及側向水壓力共同作用下，會克服重力及摩擦力沿軌道方向向上移動，為了減小摩阻力，在底面板兩側的底部設置有滾輪，滾輪布設在軌道上，并可以在軌道上滾動，使浮移式自動閘門沿著軌道上升或下降；為了減小浮移式閘門上升或下降時的阻力，將目前一般閘門所采用的垂直軌道，設計成向下游方向傾斜的傾斜軌道，使軌道與水平面之間形成α夾角，α的大小根據閘門受力分析合理選定；在兩側閘墩內壁上，均布設有內凹式的滾輪槽，滾輪槽的方向與軌道方向平行，滾輪槽也與水平面之間形成α夾角；使軌道能固定在滾輪槽底面上，液壓減振裝置固定在滾輪槽的內側；所述的液壓減振裝置，是由從上而下依次連接的活塞缸、活塞和活塞桿構成；液壓減振裝置上端通過上端鉸固定在滾輪槽的上部，活塞桿下端通過鉸與閘門連接，活塞缸內充滿液體(如油、水等)，在活塞上設置有小孔，當閘門移動時，帶動活塞移動，液體會通過小孔，從活塞缸的一端流動到另一端，由于小孔直徑較小，液體通過的流量較小，所以，活塞的移動速度較低，可以有效地減輕浮移式自動閘門隨著水源波浪而產生的波動，減輕了閘門的振動。閘門關閉時，在閘門與兩側滾輪槽底面之間、以及閘門與閘底板之間均設置有止水，以防止閘門關閉時產生漏水現象。
[0014]閘門的垂直高度、向上的浮移距離，由上游的來水水位、需要的蓄水水位及閘底板高程、最大泄水量等參數，經過分析計算確定。當上游水位低于某一水位時，閘門的自重大于閘門受到的浮力，閘門處在關閉狀態；當上游水位上升到某一水位時，閘門受到的浮力大于閘門的自重，在克服了摩擦阻力后，使閘門產生上浮，同時，在上游側向水壓力作用下，閘門會沿著軌道向斜上方移動，水流就會從閘門底面板與閘底板之間的孔口中泄向下游，自動完成泄水任務；此時，閘門在水的浮力及側向水壓力作用下，閘門被“飄浮”在軌道上，處于平衡狀態，閘門頂面板始終保持與水位之間一定的高差不變。
[0015]本發明工作時，當上游來水量變化后，使水源水位會發生改變，這樣作用在閘門上的浮力及側向水壓力也會隨之變化，閘門在浮力及側向水壓力作用下，可自動地沿著軌道上移或下降，可自動完成閘門的開啟和關閉過程:
[0016]當上游來水量增大，閘門前水位升高到一定高度時，上游來水作用在閘門上的浮力和側向水壓力也會增大，當兩種力的合力在軌道方向上的分力大于閘門自重在軌道方向的分力及滾輪軸內摩擦力時，會使滾輪產生轉動，從而帶動閘門沿著軌道方向向斜上方移動，閘門自動打開，并通過閘門底面板與閘底板之間的泄水通道向下游泄水；當上游來水量維持一定量不再變化時，上游水源水位不變，閘門位置不變，則閘門下泄流量不變，并與上游來水量相等，所以，閘門前水位保持穩定，閘門處在平衡狀態，閘門開度保持不變；如果上游來水量進一步增加，則閘門前水位進一步升高，在上游來水的浮力作用及側向水壓力作用下，閘門則會進一步地自動地沿著軌道升高，使下泄流量進一步增加，若當上游來