內(nèi)江小型水庫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,一般都有振動現(xiàn)象。因此如何較為準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響應(yīng),為閘門的動力設(shè)計提供切實依據(jù),是目前急需解決的問題。本文首先對閘門的振動問題進行了廣泛而深入的分析:分析了引起閘門振動的原因及其對應(yīng)措施,介紹了目前常用的閘門振動特性的分析方法,并比較了其優(yōu)缺點。介紹了閘門這類復(fù)雜空間組合結(jié)構(gòu)有限元動力分析的原理和方法。在此基礎(chǔ)上,本文采用目前數(shù)值計算中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分析方法很難給出閘門各部件的流激振動響應(yīng)具體值,本文在水力模型試驗測得各種工況下閘門模型上的脈動壓力的基礎(chǔ)上,對試驗測得的水流脈動壓力進行頻譜分析,較地考慮了脈動壓力的時空相關(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、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(shè)有一套雙缸液壓啟閉設(shè)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(guān)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(guān)閉的控制引言水工鋼閘門從門型特點分類約有幾十余種,在我國水運工程建設(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行過程中,由于自身結(jié)構(gòu)動力特性,閘門在水動力荷載作用下會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。鋼閘門振動會使材料疲勞,長久的振動將致使水工結(jié)構(gòu)損壞,閘門支撐失穩(wěn),甚至喪失其設(shè)計功能。因此,應(yīng)準確掌握鋼閘門的動態(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)場檢測情況,從測點布置、檢測方法、振動方向及閘門前后水頭差等方面對比閘門振動頻率檢測的影響進行探討。1閘門頻率測試理論1.1閘門自振特性閘門結(jié)構(gòu)的自振特性是閘門振動現(xiàn)象研究的主要內(nèi)容,是分析閘門結(jié)構(gòu)對激勵動態(tài)的響應(yīng)和結(jié)構(gòu)其他動力特性的基礎(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價和擴大的。本文作者查閱了大量的各種型式閘門的設(shè)計資料,’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,然而對這一點是無章可循的,應(yīng)當(dāng)在對閘門的成本、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)上來進行選擇。 選擇閘門常常是既考慮運用成功閘門的經(jīng)驗又考慮當(dāng)?shù)刂圃鞆S家的能力。有時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)計者在解決問題時寧問題的提出 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座使用卷揚式啟閉機的節(jié)制閘，有8座建成于20世紀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)時設(shè)計和制作工藝水平以及經(jīng)濟條件等的限制，工程建設(shè)標準總體較低、個體參差不 齊。部分鋼閘門由于設(shè)計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余年的運行，銹蝕、變形異常嚴重。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)，部分使用卷揚式啟閉機的節(jié)制閘，當(dāng)閘門在高水位差的動水中 關(guān)閉至剩余20 cm左右時，時常出現(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 門啟我省水庫的泄洪洞或輸水洞上,以往多采用螺桿式和固定卷揚式兩種閘門啟閉機,近年來,在中小型水庫的閘門改建中,也選用了袖壓油缸式啟閉機.茲將以上型式簡要介紹如下: (一)固定卷揚式啟閉機‘,‘ 固定卷揚式啟閉機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,它可分單吊點和雙吊點兩種. 固定卷揚式啟閉機的主要特閘門計算啟門力為380噸,選用了固定卷揚式平面閘門啟閉機QPQZ xZoo(噸),啟門速度1.14米/分鐘,可以在緊急情況下短時間內(nèi)關(guān)閉閘門.同時,放水塔的啟閉機臺比較寬敞,也有利于啟閉機的布置、安裝和操作.閘門需要維修時,須提升至檢修臺,見圖1,閘門需要提升的高度為67.5米,但啟閉機的起門高度僅14米,不能滿足要求,因之在啟閉機動滑輪組下接以吊桿,與閘門連接。
