成都水庫閘門廠家工程概況水工閘門啟閉力的特性直接關系到水閘運行的安全,它是水閘安全鑒定的主要內(nèi)容之一。某水閘為10孔,每孔凈寬5m,閘門型式為平面鋼閘門,閘門高度為6.50m,設計水頭2m,閘門門底高程為15.00m,閘門實際運行時上游zui大控制水位為19.50m,閘門設計重量1#～5#閘門為136.0kN。閘門啟閉形式采用QPQ-250型手電兩用固定卷所式啟閉機,額定啟門力為250kN。該水閘已運行20多年,需進行安全鑒定。根據(jù)《水工鋼閘門和啟閉機安全檢測技術規(guī)程》(SL101-94)閘門啟閉力檢測共計抽檢了4#、2#、6#三扇閘門。2檢測內(nèi)容及設備2.1檢測內(nèi)容閘門啟閉力檢測的主要內(nèi)容為測定閘門在實際擋水水頭下的啟門力、持住力、閉門力及啟閉力過程線,并確定在此情況下的zui大啟門力、zui大持住力、zui大閉門力。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)反演計算設計情況下的zui大啟門力。2.2檢測設備在進行閘門啟閉力檢測時,檢測系統(tǒng)采用如下儀器:2臺BLR型30t拉壓力傳感器;前言雙柱快鍛壓機具有抗偏載能力強、立柱導向間隙易于調(diào)整、滑板與立柱面接觸耐磨性好、操作視野寬、鍛造速度快、壓下精度高等優(yōu)點，目前已成為國內(nèi)外鍛造設備發(fā)展的主要趨勢之一。本文分析研究的雙柱快鍛液壓機是采用拉桿預應力組合結構的上傳動壓力機，機架是由上橫梁、下橫梁、立柱通過拉桿預緊組合」備樸卡卜月于月心升弓奪一魂心圣卜弓于月圣」備一4卜月書月十月于一樸樸圣卜月心-月.卜弓十弓十月小而成，見圖1。工作缸采用法蘭支承柱塞式結構。工作缸是液壓機的關鍵部件，其設計質(zhì)量的好壞直接影響主機的工作性能和使用壽命，特別是大型液OOU戶‘滬J曉吧甘~鉆‘，夢‘Uiu~.月叨U呀，閘門振動是一種特殊的水力學問題,涉及水流條件、閘門結構及其相互作用,屬流體誘發(fā)振動.流體誘發(fā)振動是一種極其復雜的流體與結構相互作用的現(xiàn)象.水流與結構是相互作用的兩個系統(tǒng),水流動力使結構變形,而結構變形又改變流場,使水流動力發(fā)生變化,它們間的這種相互作用是動態(tài)的、耦聯(lián)的,這就是閘門振動過程中的流固耦合問題,流固耦聯(lián)作用給研究閘門振動帶來*困難.流固耦聯(lián)作用可用單自由度系統(tǒng)來表征,即(中:M—結構的質(zhì)量,—水的附加質(zhì)量;C—結構的阻尼,Cw—水的附加阻尼;K—結構的剛度,Kw—水的附加剛度;—結構加速度,—結構速度,y—結構位移;F—水動力荷載.實際上,閘門為多自由度體系,M、C和K則分別視為質(zhì)量矩陣,阻尼矩陣和剛度矩陣,Mw,Cw和Kw分別視為附加質(zhì)量矩陣、附加阻尼矩陣和附加剛度矩陣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、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液壓啟閉機進行啟閉控制。每孔分洪孔的弧形閘門設有一套雙缸液壓啟閉設備,文章以其中一孔為對象,詳細闡述了如何利用PLC實現(xiàn)對弧形閘門的啟閉控制,并對閘位、水位及相關故障情況實時采集監(jiān)測,從而取代人工現(xiàn)場觀測收集數(shù)據(jù)、報告運行[1]的傳統(tǒng)方法,提高了執(zhí)行效率和整體可靠性。2閘門的液壓啟閉機系統(tǒng)原理以1#泄洪孔的液壓啟閉機[2]系統(tǒng)為例,其電氣控制原理圖如圖1(圖1右邊為主要部件標注)。該液壓啟閉系統(tǒng)主要由油泵電動機組、弧形閘門液壓缸、油箱等組成。液壓缸活塞的前進、后退等動作的控制,由電磁閥YV1、YV21、YV31、YV41和YV51共同完成。閘門提升和關閉的控制,在水利水電樞紐中,廣泛采用弧形閘門(以下簡稱弧門),每扇弧門(橫軸式)通常配有兩套支鉸裝置,這是弧門運行的支承和回轉(zhuǎn)中樞,承載力大,要求質(zhì)量優(yōu)良、運行可靠、安裝方便。常用的支鉸有圓柱鉸和圓錐鉸兩種結構形式。圓柱鉸由支座、鉸鏈、軸承和鉸軸組成,因其采用柱形鉸軸,結構簡單,制造安裝方便,用得zui多;圓錐鉸采用錐形鉸軸并有相配的錐形軸襯,制造和安裝難度較大,多用于大型的斜支臂弧門,本文重點論述圓柱鉸的制造。1支座、鉸鏈制造 支座、鉸鏈制造的工藝流程如下: 鑄件準備~熱處理~劃線~粗鑊座孔~檢測和處理缺陷~劃線~底座平面加工~精鑊座孔~聯(lián)結孔加工。1.1鑄件 支座和鉸鏈一般采用zG270一500或ZG31O一570鑄鋼件,鑄鋼不允許有裂紋、縮孔、夾渣、疏松及超出規(guī)范要求的砂眼、氣孔等缺陷。以往因鑄件缺陷超標,工廠的廢品率較高,需找出產(chǎn)生缺陷的根源,然后對癥下藥治理,這是確保鑄件質(zhì)量的關鍵。我國河流由于泥沙含量較高,引水樞紐運行過程中,泥沙淤積問題日益嚴重[1]。泥沙含量較高時,水庫閘門不能及時關閉,泥沙進入水庫,造成水庫淤積[2]。水力自動滾筒閘門在上游來水較多且需要快速泄水時,通過增加開度,完成筒上筒下同時泄水,進而減小提防的工程量,通過建溢流壩,來調(diào)節(jié)與滾筒閘門間的開度,具有較好的排沙水力特性,對目前解決水庫淤積問題有重要意義[3-4]。水力自動滾筒閘門全開時泄流量的計算,通過堰流公式與折減系數(shù)[5]之間的關系來消除面積阻擋影響。實際上閘板上部是薄壁堰流、下部為孔流,其下游可為淹沒流也可為自由出流,然而兩者間的關系尚不清楚,滾筒閘門運行過程中承受水壓力及泄流情況較為復雜,缺乏的流量特性分析,本文通過理論計算和模型試驗相結合的方法[6],實測水深數(shù)值和流量,對數(shù)值進行研究,得出不同情況下的流量水深的關系,分析了滾筒閘門過流能力隨滾筒直徑、閘門開度的變化規(guī)律,對小型水利樞紐閘門設計提供理論依據(jù),為水力自動滾筒
