內(nèi)江小型水庫(kù)閘門制造廠鋼閘門是水工建筑物的重要組成部分,從閘門失事過程來看,在閘門啟閉過程中或小開度工作泄流時(shí),一般都有振動(dòng)現(xiàn)象。因此如何較為準(zhǔn)確求解鋼閘門的自振特性以及如何求解閘門各部件的流激振動(dòng)響應(yīng),為閘門的動(dòng)力設(shè)計(jì)提供切實(shí)依據(jù),是目前急需解決的問題。本文首先對(duì)閘門的振動(dòng)問題進(jìn)行了廣泛而深入的分析:分析了引起閘門振動(dòng)的原因及其對(duì)應(yīng)措施,介紹了目前常用的閘門振動(dòng)特性的分析方法,并比較了其優(yōu)缺點(diǎn)。介紹了閘門這類復(fù)雜空間組合結(jié)構(gòu)有限元?jiǎng)恿Ψ治龅脑砗头椒?。在此基礎(chǔ)上,本文采用目前數(shù)值計(jì)算中zui常用的“附加質(zhì)量法”來考慮水體與結(jié)構(gòu)的耦合作用,用以反冪法為基礎(chǔ)的直接濾頻法計(jì)算了閘門的自振特性,比較分析了閘門在空氣中和考慮耦合作用后的自振特性,得出了相應(yīng)的結(jié)論。目前常用的閘門振動(dòng)分析方法很難給出閘門各部件的流激振動(dòng)響應(yīng)具體值,本文在水力模型試驗(yàn)測(cè)得各種工況下閘門模型上的脈動(dòng)壓力的基礎(chǔ)上,對(duì)試驗(yàn)測(cè)得的水流脈動(dòng)壓力進(jìn)行頻譜分析,較地考慮了脈動(dòng)壓力的時(shí)空相關(guān)性及概述江門某水閘位于江門市蓬江區(qū)北街江門水道入口與西江交匯處,是一座以防洪、排澇為主,兼顧航運(yùn)、交通與灌溉的重要中型水閘。該水閘有四孔分洪孔,每孔孔口寬12m,高5.5m,由弧形鋼閘門控制,閘門尺寸為11.92m×5.6m(寬×高),采用QHLY-2×250-5.5液壓?jiǎn)㈤]機(jī)進(jìn)行啟閉控制。每孔分洪孔的弧形閘門設(shè)有一套雙缸液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備,文章以其中一孔為對(duì)象,詳細(xì)闡述了如何利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)弧形閘門的啟閉控制,并對(duì)閘位、水位及相關(guān)故障情況實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè),從而取代人工現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)收集數(shù)據(jù)、報(bào)告運(yùn)行[1]的傳統(tǒng)方法,提高了執(zhí)行效率和整體可靠性。2閘門的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)原理以1#泄洪孔的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)[2]系統(tǒng)為例,其電氣控制原理圖如圖1(圖1右邊為主要部件標(biāo)注)。該液壓?jiǎn)㈤]系統(tǒng)主要由油泵電動(dòng)機(jī)組、弧形閘門液壓缸、油箱等組成。液壓缸活塞的前進(jìn)、后退等動(dòng)作的控制,由電磁閥YV1、YV21、YV31、YV41和YV51共同完成。
閘門提升和關(guān)閉的控制引言水工鋼閘門從門型特點(diǎn)分類約有幾十余種,在我國(guó)水運(yùn)工程建設(shè)中,弧形鋼閘門和平面鋼閘門是常用的型式。水工鋼閘門在正常運(yùn)行過程中,由于自身結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性,閘門在水動(dòng)力荷載作用下會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。鋼閘門振動(dòng)會(huì)使材料疲勞,長(zhǎng)久的振動(dòng)將致使水工結(jié)構(gòu)損壞,閘門支撐失穩(wěn),甚至喪失其設(shè)計(jì)功能。因此,應(yīng)準(zhǔn)確掌握鋼閘門的動(dòng)態(tài)特性參數(shù),探明閘門自振特性的規(guī)律,以解決閘門因振動(dòng)病害問題,為閘門的維修加固提供科學(xué)的依據(jù)。文章根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況,從測(cè)點(diǎn)布置、檢測(cè)方法、振動(dòng)方向及閘門前后水頭差等方面對(duì)比閘門振動(dòng)頻率檢測(cè)的影響進(jìn)行探討。1閘門頻率測(cè)試?yán)碚?.1閘門自振特性閘門結(jié)構(gòu)的自振特性是閘門振動(dòng)現(xiàn)象研究的主要內(nèi)容,是分析閘門結(jié)構(gòu)對(duì)激勵(lì)動(dòng)態(tài)的響應(yīng)和結(jié)構(gòu)其他動(dòng)力特性的基礎(chǔ)。水利和防洪工程的規(guī)模日益增大,要求更大的水工閘門—常按zui大允許的尺寸和水頭來制造。而這一使用的限度又是在不斷地貢新評(píng)價(jià)和擴(kuò)大的。本文作者查閱了大量的各種型式閘門的設(shè)計(jì)資料,’色們都具有特別明顯的特微(例如、水頭、荷載、跨度、面積或高度)。 設(shè)計(jì)工程師zui主要的任務(wù)之一是為水工建筑物選擇合適的閘門,然而對(duì)這一點(diǎn)是無章可循的,應(yīng)當(dāng)在對(duì)閘門的成本、質(zhì)量及可靠性等可能影響閘門特性的所有因素作出全面分析的基礎(chǔ)上來進(jìn)行選擇。 選擇閘門常常是既考慮運(yùn)用成功閘門的經(jīng)驗(yàn)又考慮當(dāng)?shù)刂圃鞆S家的能力。有時(shí)在同一條河流上或地區(qū)明顯地存在大量同類型式的閘門。例如在Lec再河和德國(guó)的多瑙河上反向弧行閘門占多數(shù),有奧地利多瑙河上的雙葉定輪帶吊鉤閘門,帶翻板的定輸閘門,在I。的雙葉定輪閘門和帶翻板的弧形閘門,以及在Enns和Drau①的帶翻板的弧形閘門都分別占多數(shù)。幾乎可以肯定采用這些類型的閘門是由于當(dāng)?shù)貤l件或者是出于優(yōu)先考慮。 一般來說,閘門設(shè)計(jì)者在解決問題時(shí)寧問題的提出 徒駭河、馬頰河是山東省聊城市的兩條骨干排水河道，現(xiàn)有大、中型節(jié)制閘15座，其 中10座使用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)的節(jié)制閘，有8座建成于20世紀(jì)70年代初，閘門均為平面鋼 結(jié)構(gòu)，提升方式均為直升式，閘門尺寸(寬X高)為:(5 .8 mX5m)一(10 mXS.sm)。受 當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)和制作工藝水平以及經(jīng)濟(jì)條件等的限制，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)總體較低、個(gè)體參差不 齊。部分鋼閘門由于設(shè)計(jì)缺陷和制作工藝較差而存在先天不足;部分閘門及其附屬構(gòu)件 經(jīng)30余年的運(yùn)行，銹蝕、變形異常嚴(yán)重。近年來，由于早情較重，節(jié)制閘蓄、泄水啟閉較為 頻繁。在啟閉操作中發(fā)現(xiàn)，部分使用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)的節(jié)制閘，當(dāng)閘門在高水位差的動(dòng)水中 關(guān)閉至剩余20 cm左右時(shí)，時(shí)常出現(xiàn)不再下落的狀況。在無輔助工具和相應(yīng)措施的情況 下，管理人員通常采用木樁下?lián)v閘門或向閘門拋投重物的方法使其關(guān)閉。實(shí)踐證明，該方 法不僅損壞閘門，而且效果很不理想，并經(jīng)常出現(xiàn)拋投物卡在閘門底部或閘槽處，影響閘 門啟我省水庫(kù)的泄洪洞或輸水洞上,以往多采用螺桿式和固定卷?yè)P(yáng)式兩種閘門啟閉機(jī),近年來,在中小型水庫(kù)的閘門改建中,也選用了袖壓油缸式啟閉機(jī).茲將以上型式簡(jiǎn)要介紹如下: (一)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)‘,‘ 固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)是靠抓架上的難筒將連接閘門的鋼絲繩卷起或下放,來提升和關(guān)閉閘門,可用于平面閘門和弧形閘門。根據(jù)閘們尺寸和噸位,它可分單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)兩種. 固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)的主要特閘門計(jì)算啟門力為380噸,選用了固定卷?yè)P(yáng)式平面閘門啟閉機(jī)QPQZ xZoo(噸),啟門速度1.14米/分鐘,可以在緊急情況下短時(shí)間內(nèi)關(guān)閉閘門.同時(shí),放水塔的啟閉機(jī)臺(tái)比較寬敞,也有利于啟閉機(jī)的布置、安裝和操作.閘門需要維修時(shí),須提升至檢修臺(tái),見圖1,閘門需要提升的高度為67.5米,但啟閉機(jī)的起門高度僅14米,不能滿足要求,因之在啟閉機(jī)動(dòng)滑輪組下接以吊桿,與閘門連接。
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