CN102322043A - 双导轨倾斜平面钢闸门系统 - Google Patents

Abstract

一种双导轨倾斜平面钢闸门系统，对称的位于倾斜平面钢闸门两侧并设置在已浇筑于坝体表面的一期混凝土中及一期混凝土下方用于对倾斜平面钢闸门起导向作用的双导轨结构。倾斜平面钢闸门有对称的设置在门体两侧的上滚轮和下滚轮。双导轨结构有嵌入在一期混凝土内的由二期混凝土浇筑而成的长导轨体和短导轨体，长导轨体上形成有凹进的长导轨槽，短导轨体上形成有凹进的短导轨槽，长导轨槽的底端与短导轨槽的底端连接有下过渡导槽，短导轨槽的顶端与长导轨槽之间连接有上过渡导槽，上过渡导槽与下过渡导槽相平行，长导轨槽、下过渡导槽、短导轨槽和上过渡导槽首尾相连构成平行四边形。本发明减小了倾斜平面钢闸门在开启过程中与淤泥的摩擦力和闸门的启门力。

Description

双导轨倾斜平面钢闸门系统

技术领域

本发明涉及一种水工钢闸门。特别是涉及一种由倾斜平面钢闸门、导轨槽、导轨和门槽四部分组成的双导轨倾斜平面钢闸门系统。

背景技术

水工平面钢闸门以其结构简单、操作运行方便和易于布置等优点得到广泛使用，但是一些多沙河流上的水库的底孔泄水口，随着泥沙淤积的发展，底孔泄水口闸门前会有不同程度的泥沙淤积。底孔泄水口门前的泥沙淤积不仅增加了对闸门的水平压力，而且还增加了对闸门的附着力，导致启门力远大于闸门在清水中的启门力。由于泥沙淤积导致启门力超载，不能及时开启闸门酿成大坝失事的工程在国内外也不乏实例。

如图1所示，传统平面钢闸门在开启过程中水工钢闸门2两侧的滚轮3沿导轨槽1向上滚动，水工钢闸门2的面板与淤泥处于一种滑移摩擦状态，启门力随门前泥沙淤积厚度及淤积历时而变化，难以选择确定启闭机容量，经常发生因门前泥沙淤积，使启闭机超载，影响正常开启的事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种在开启过程中，闸门面板与门前淤泥处于一种面板与淤泥分开状态的双导轨倾斜平面钢闸门系统。

本发明所采用的技术方案是：一种双导轨倾斜平面钢闸门系统，用于控制坝体泄水底孔/洞水流的倾斜平面钢闸门，对称的位于倾斜平面钢闸门两侧并设置在已浇筑于坝体表面的一期混凝土中及一期混凝土下方用于在倾斜平面钢闸门开启和关闭时起导向作用的双导轨结构。

所述的倾斜平面钢闸门包括有门体，对称的设置在门体上部两侧的上滚轮和对称的设置在门体下部两侧的下滚轮，以及设置在门体下游一侧中部的上起吊滑轮和下起吊滑轮。

所述的双导轨结构包括有嵌入在一期混凝土内的由二期混凝土浇筑而成的长导轨体和短导轨体，所述的长导轨体上形成有凹进的用于对倾斜平面钢闸门上下移动起导向作用的长导轨槽，所述的短导轨体上形成有凹进的用于对倾斜平面钢闸门上下移动起导向作用的短导轨槽，所述的长导轨槽的底端与短导轨槽的底端连接有下过渡导槽，所述的短导轨槽的顶端与长导轨槽之间连接有上过渡导槽，所述的上过渡导槽与下过渡导槽相平行，所述的长导轨槽、下过渡导槽、短导轨槽和上过渡导槽首尾相连构成平行四边形。

在所述的长导轨槽下游方向的一侧并排设置有两条用于支撑设置在倾斜平面钢闸门两侧的上滚轮和下滚轮的工字形导轨，所述的两条工字形导轨是嵌入在由二期混凝土构成的长导轨体内。

所述的短导轨槽下游方向的一侧设置有一条用于支撑设置于倾斜平面钢闸门两侧的下滚轮的工字形导轨，所述的该工字形导轨是嵌入在由二期混凝土构成的短导轨体内。

所述的长导轨槽、下过渡导槽、短导轨槽和上过渡导槽所构成的平行四边形的四个端角分别构成第一变轨点、第二变轨点、第三变轨点和第四变轨点。

所述的两侧的双导轨结构底端之间设置有工字形的底槛。

在邻近倾斜平面钢闸门上游侧的一期混凝土上设置有与倾斜平面钢闸门紧密接触起到密封作用的止水结构，所述的止水结构包括有：固定在一期混凝土上的门楣，固定在门楣上的铰轴支座，固定在铰轴支座下侧的橡胶止水条，通过铰轴与铰轴支座铰接的用于与倾斜平面钢闸门紧密接触起到密封作用的P型止水橡胶，所述的P型止水橡胶还与橡胶止水条的下端固定相连。

所述倾斜平面钢闸门的倾斜角度θ小于等于10°。

本发明的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其优点有：一是，在倾斜平面钢闸门开启过程中，倾斜平面钢闸门的面板与淤泥的脱离形式不是传统闸门的那种滑移摩擦形式，而是分开脱离形式，这种形式减小了倾斜平面钢闸门在开启过程中与淤泥的摩擦力，启门力就不会因门前有泥沙淤积而增加；二是，由于倾斜平面钢闸门与铅直方向呈一定角度，因此，倾斜平面钢闸门受到的水压力存在铅直方向上的分量，这一分量又进一步减小了闸门的启门力。

附图说明

图1是传统平面闸门与淤泥分离模式示意图，(a)分离前，(b)分离后；

图2是本发明的双导轨倾斜平面闸门与淤泥分离模式示意图，(a)分离前，(b)分离后；

图3是本发明的倾斜平面钢闸门的结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的俯视图；

图6是本发明双导轨的结构示意图；

图7是图6的C-C剖示图；

图8是图6的B-B剖示图；

图9是图6的D-D剖示图；

图10是图6的A-A剖示图；

图11是本发明的双导轨倾斜平面闸门的整体布置图；

图12是图11中b的局部放大图；

图13是图11中a的局部放大图。

1：导轨槽           2：水工钢闸门

3：滚轮             4：双导轨结构

5：倾斜平面钢闸门   6：上滚轮

7：下滚轮           8：一期混凝土

9：水               10：淤泥

11：钢缆            12：门楣

13：重心            14：门体

15：上起吊滑轮         16：下起吊滑轮

17：长导轨体           18：短导轨体

19：工字形导轨         20：长导轨槽

21：短导轨槽           22：闸室

23：第一变轨点         24：第二变轨点

25：第三变轨点         26：第四变轨点

27：下过渡导槽         28：上过渡导槽

29：铰轴               30：铰轴支座

31：橡胶止水条         32：P型止水橡胶

A：水流方向

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的双导轨倾斜平面钢闸门系统做出详细说明。

本发明双导轨倾斜平面钢闸门系统，如图2所示，在开启过程中闸门面板与门前淤泥不像传统平面钢闸门那样，处于一种滑移摩擦状态，而是面板与淤泥分开，这样启门力就不会因门前有泥沙淤积而增加，所以可参照闸门在清水中的启门力选择确定启闭机容量。

如图2、图16所示，本发明的双导轨倾斜平面钢闸门系统，包括：用于控制坝体泄水底孔/洞的倾斜平面钢闸门5，对称的位于倾斜平面钢闸门5两侧并设置在已浇筑于坝体表面的一期混凝土8中及一期混凝土8下方用于在倾斜平面钢闸门5开启和关闭时起导向作用的双导轨结构4。

如图3、图4、图5所示，所述的倾斜平面钢闸门5包括有门体14，对称的设置在门体14上部两侧的上滚轮6和对称的设置在门体14下部两侧的下滚轮7，以及设置在门体14下游面一侧中部的上起吊滑轮15和下起吊滑轮16。

如图6、图7、图8、图9、图10所示，所述的双导轨结构4包括有嵌入在一期混凝土8内的由二期混凝土浇筑而成的长导轨体17和短导轨体18，所述的长导轨体17上形成有凹进的用于对倾斜平面钢闸门5上下移动起导向作用的长导轨槽20，所述的短导轨体18上形成有凹进的用于对倾斜平面钢闸门5上下移动起导向作用的短导轨槽21，所述的长导轨槽20的底端与短导轨槽21的底端连接有下过渡导槽27，所述的短导轨槽21的顶端与长导轨槽20之间连接有上过渡导槽28，所述的上过渡导槽28与下过渡导槽27相平行，所述的长导轨槽20、下过渡导槽27、短导轨槽21和上过渡导槽28首尾相连构成平行四边形。

在所述的长导轨槽20下游方向的一侧并排设置有两条用于支撑设置在倾斜平面钢闸门5两侧的上滚轮6和下滚轮7的工字形导轨19，所述的两条工字形导轨19是嵌入在由二期混凝土构成的长导轨体17内。

所述的短导轨槽21下游方向的一侧设置有一条用于支撑设置于倾斜平面钢闸门5两侧的下滚轮7的工字形导轨19，所述的该工字形导轨19是嵌入在由二期混凝土构成的短导轨体18内。

所述的长导轨槽20、下过渡导槽27、短导轨槽21和上过渡导槽28所构成的平行四边形的四个端角分别构成第一变轨点23、第二变轨点24、第三变轨点25和第四变轨点26。如图11、图12的示，所述的两侧的双导轨结构4底端之间设置有工字形的底槛13，所述倾斜平面钢闸门5的倾斜角度θ小于等于10°，具体倾斜角度可根据门前泥沙淤积厚度、淤积历时以及孔口尺寸等来确定，但不能大于10°。倾斜平面钢闸门5是以倾斜方式开启，以垂直方式关闭。为了能够保证倾斜平面钢闸门5以垂直方式关闭，连接起吊滑轮15的启闭机开启，及连接起吊滑轮16的启闭机关闭如图11所示(但要保证连接起吊滑轮16的钢缆11能够自由放送)。起吊滑轮15与倾斜平面钢闸门面板的距离要小于等于倾斜平面钢闸门重心13到面板的距离，且起吊滑轮15与门顶的距离要小于等于倾斜平面钢闸门重心13与门顶的距离。起吊滑轮15、16位于倾斜平面钢闸门对称面上。这样就能够保证倾斜平面钢闸门在关闭过程中下滚轮7在到达变轨点时不会发生错轨；在开启过程中，起吊滑轮16的钢缆11要保持铅垂方向，起吊滑轮17与下滚轮7同轴，起吊滑轮15、16与所连接的启闭机同时开启，这时倾斜平面钢闸门以设计的倾斜角度θ垂直开启。为保证倾斜平面钢闸门关闭后的止水效果，轨道的变轨宽度要小于等于滚轮与轨道接触点到面板的距离，侧止水和底止水采用L型止水。

如图11、图13的示，本发明的双导轨倾斜平面钢闸门系统，在邻近倾斜平面钢闸门5上游侧的一期混凝土8上设置有与倾斜平面钢闸门5紧密接触起到密封作用的止水结构，所述的止水结构包括有：固定在一期混凝土8上的门楣12，固定在门楣12上的铰轴支座30，固定在铰轴支座30下侧的橡胶止水条31，通过铰轴29与铰轴支座30铰接的用于与倾斜平面钢闸门5紧密接触起到密封作用的P型止水橡胶32，所述的P型止水橡胶32还与橡胶止水条31的下端固定相连。

本发明的双导轨倾斜平面钢闸门系统中的倾斜平面钢闸门启闭过程：

开启过程：倾斜平面钢闸门5按照图2所示的方式与淤泥分开，以设计的倾斜角度θ吊起，当倾斜平面钢闸门底缘被起吊到孔口的顶部时，倾斜平面钢闸门5开始由设计倾斜角度向垂直起吊状态变轨，经过一段变轨行程，整个倾斜平面钢闸门变为垂直状态，这时开启过程与传统平面钢闸门开启过程相同。

关闭过程：倾斜平面钢闸门由悬吊点最高处开始以垂直状态下移，当下滚轮7运行到第三变轨点25(如图6所示)时，倾斜平面钢闸门5在自重和水压力的作用下开始倾斜，直到下滚轮7运动到第四变轨点26(如图6所示)，倾斜平面钢闸门5倾斜达到设计角度θ时，整个闭门过程完成。

Claims (9)

1.一种双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，包括：用于控制坝体泄水底孔/洞的倾斜平面钢闸门(5)，对称的位于倾斜平面钢闸门(5)两侧并设置在已浇筑于坝体表面的一期混凝土(8)中及一期混凝土(8)下方用于在倾斜平面钢闸门(5)开启和关闭时起导向作用的双导轨结构(4)。

2.根据权利要求1所述的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，所述的倾斜平面钢闸门(5)包括有门体(14)，对称的设置在门体(14)上部两侧的上滚轮(6)和对称的设置在门体(14)下部两侧的下滚轮(7)，以及设置在门体(14)下游一侧中部的上起吊滑轮(15)和下起吊滑轮(16)。

3.根据权利要求1所述的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，所述的双导轨结构(4)包括有嵌入在一期混凝土(8)内的由二期混凝土浇筑而成的长导轨体(17)和短导轨体(18)，所述的长导轨体(17)上形成有凹进的用于对倾斜平面钢闸门(5)上下移动起导向作用的长导轨槽(20)，所述的短导轨体(18)上形成有凹进的用于对倾斜平面钢闸门(5)上下移动起导向作用的短导轨槽(21)，所述的长导轨槽(20)的底端与短导轨槽(21)的底端连接有下过渡导槽(27)，所述的短导轨槽(21)的顶端与长导轨槽(20)之间连接有上过渡导槽(28)，所述的上过渡导槽(28)与下过渡导槽(27)相平行，所述的长导轨槽(20)、下过渡导槽(27)、短导轨槽(21)和上过渡导槽(28)首尾相连构成平行四边形。

4.根据权利要求3所述的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，在所述的长导轨槽(20)下游方向的一侧并排设置有两条用于支撑设置在倾斜平面钢闸门(5)两侧的上滚轮(6)和下滚轮(7)的工字形导轨(19)，所述的两条工字形导轨(19)是嵌入在由二期混凝土构成的长导轨体(17)内。

5.根据权利要求3所述的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，所述的短导轨槽(21)下游方向的一侧设置有一条用于支撑设置于倾斜平面钢闸门(5)两侧的下滚轮(7)的工字形导轨(19)，所述的该工字形导轨(19)是嵌入在由二期混凝土构成的短导轨体(18)内。

6.根据权利要求3所述的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，所述的长导轨槽(20)、下过渡导槽(27)、短导轨槽(21)和上过渡导槽(28)所构成的平行四边形的四个端角分别构成第一变轨点(23)、第二变轨点(24)、第三变轨点(25)和第四变轨点(26)。

7.根据权利要求1所述的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，所述的两侧的双导轨结构(4)底端之间设置有工字形的底槛(13)。

8.根据权利要求1所述的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，在邻近倾斜平面钢闸门(5)上游侧的一期混凝土(8)上设置有与倾斜平面钢闸门(5)紧密接触起到密封作用的止水结构，所述的止水结构包括有：固定在一期混凝土(8)上的门楣(12)，固定在门楣(12)上的铰轴支座(30)，固定在铰轴支座(30)下侧的橡胶止水条(31)，通过铰轴(29)与铰轴支座(30)铰接的用于与倾斜平面钢闸门(5)紧密接触起到密封作用的P型止水橡胶(32)，所述的P型止水橡胶(32)还与橡胶止水条(31)的下端固定相连。

9.根据权利要求1所述的双导轨倾斜平面钢闸门系统，其特征在于，所述倾斜平面钢闸门(5)的倾斜角度θ小于等于10°。

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