弧形闸门支臂受力计算分析

弧形闸门主要由门叶、止水、支臂、支铰、门槽埋设件、启闭机几部分组成。支臂是闸门受力传力的唯一构件，支臂受力分析计算是弧形闸门设计的关键。目前弧形闸门支臂结构设计计算一般均采用安徽院图解法和高校图解法两种，前者虽考虑止水摩阻力，但没考虑摩阻力方向，后者两者均没有考虑，设计过程中通过工程实例计算比较，认为全面考虑止水摩阻力和受力方向更为合理。     

弧形闸门动水启闭力数值模拟

为研究弧形闸门的动水启闭力问题,以N-S方程为流体控制方程,结合k-ε湍流模型,采用VOF方法追踪闸门泄水时的自由表面,以小湾水电站泄洪洞弧形工作闸门为例,对固定在某一开度泄水时的流场进行数值模拟,求解出作用于闸门上的水压力大小和分布情况,并将结果与模型试验测得的结果进行对比。在此基础上,考虑闸门自重、铰轴摩阻力、止水摩阻力、上托力和下吸力对闸门启闭力的影响,得到最终所需的闸门动水启闭力,与模型试验测得的闸门启闭力作对比,验证数值模拟方法的正确性和可行性。     

弧形闸门支铰大梁梁高优化分析

弧形闸门支铰大梁的梁高关系着闸室的稳定和施工经济问题。以某泄洪洞进水塔的弧形闸门支铰大梁梁高优化设计为例,利用ABAQUS有限元计算方法对不同梁高的支铰大梁进行了结构计算和应力分析,研究大梁在弧形闸门推力作用下的变形和其与侧墙交界面上的应力分布情况。结果表明:在考虑山体作用后,梁高为3.5 m的支铰大梁其最大主拉应力已低于混凝土的抗拉强度设计值,在保证支铰大梁结构安全的基础上,兼顾了工程经济效益。可为今后弧形闸门支铰大梁设计提供有效参考。     

潜孔式弧形闸门支铰位置对启门力的影响分析

弧形闸门启门力是启闭机的一项重要参数,对应于不同的闸门支铰位置,闸门开启过程中启门力过程曲线亦会不同。为解决弧形闸门支铰选定在什么位置才能使闸门启门力最小的问题,以弧形闸门倾斜角为变量(代表不同支铰位置),从0°~75°,每次递增5°,总共16种不同布置状况,分别计算启门力,并绘制启门力过程曲线进行比较。结果表明:当弧形闸门倾斜角为45°~55°时,启门力最小,且启门力过程曲线平滑,波动幅度小,适合选作支铰位置。详细介绍了分析过程,可供闸门设计参考。     

金安桥水电站右泄底孔弧门及液压启闭机安装

金安桥水电站右岸泄洪冲沙底孔弧形工作闸门设计水头83.3m,总水压力为5.894×107N,闸门形式为潜孔式弧形闸门,门体质量265t,闸门的止水形式为充压水封和常规水封,液压启闭机及弧形工作闸门支铰安装是施工中的一个关键环节,为此详细介绍了弧形工作闸门埋件、充压系统、闸门及液压启闭机的安装过程.     

大型弧形闸门静力特性有限元分析

以某水电站溢洪道弧形闸门为例,建立了大型弧形闸门的有限元分析模型,应用ANSYS软件对其在各种工况下的支铰反力、闸门应力、位移挠度以及屈曲失稳等静力特性进行了计算分析,为完善闸门结构的设计提供了依据,对同类闸门结构的设计计算有参考意义。     

利用电子计算机进行弧门支铰系列化设计

支铰是弧形闸门的转动中枢,又是重要承载部件。由于弧形闸门可绕支铰转动,相对于平面闸门,可以大大减少启门力,使选用的启闭机容量可以相应减小。弧形闸门的支铰按其结构型式,可分为圆柱形支铰,圆锥形支铰和圆球形支铰,其中以圆柱形支铰的应用比较普遍。这是因为圆柱形支铰结构简单,制造和安装都很方便。随着我国水电事业的篷勃发展,弧形闸门的应用日趋广泛,深入研究和发展圆柱形支铰具有重要的实际意义。     

新疆玛纳斯河肯斯瓦特水利枢纽工程泄洪洞深孔弧形工作闸门止水设计

结合新疆肯斯瓦特水利枢纽高水头深孔泄洪洞弧形工作闸门的特点,介绍该闸门止水设计及材料选择。闸门侧、底止水按常规设计,顶止水通过方案比选,最终推荐门叶P型水封＋门楣转铰式水封方案,止水材料选用橡塑复合水封。     

龙羊峡水电站表孔弧形闸门原型试验研究

针对龙羊峡水电站表孔弧形闸门存在的振动和异常声响问题，通过闸门的制作安装精度检测、启闭力测试、模态测试、动力响应测试、声响测试等原型试验，对闸门振动原因和特性、启闭力不均衡问题、支臂的应力应变特性、异常声响的原因和特性等进行深入的研究。研究成果表明：④闸门在强振区的振动主要是变形模量小的水封的振动，水封振动的原因是闸门轨道存在严重偏差和铰轴同心度超标；②异常声响主要是两个铰轴同心度的偏差相对较大和铰轴与轴套之间存在干摩擦所致；⑧门体振动、支臂应力应变和启闭力的交替变化、铰轴异常声响之间都有密切关系，闸门在强振区的主要频率(1号门约4Hz；2号门约3Hz)基本一致。     

关于弧形闸门的启闭力计算

一、前言 本文通过分析弧形闸门的受力状况应用理论力学的方法,研究和探讨了弧门启闭力的计算理论,建立了新的计算方法。该方法首先研究弧形闸门的实际作用荷载,建立力系的平衡方程式,并把解算过程简化和归结为解如下的一元二次正弦函数方程式: Sin~2β-MSinβ N=0式中β为支铰反力对水平面的倾角,M、N为仅与力系中已知力有关的系数。以下本文将阐明这一计算方法的推演过程并提供必要的解题步骤,以供设计参考。 二、弧形闸门的启门力计算     

小湾水电站底孔弧形闸门支铰应力分析

将闸门和支臂及支铰作为整体考虑，在铰轴与活动铰链和固定铰座连接处采用薄层接触单元模拟其间只传递法向压力的特性，分析了正常工作荷载作用下支铰各部件的应力分布。计算成果表明，正常工作荷载作用下，小湾水电站底孔弧形闸门支铰各部件的应力分布合理,满足强度要求。     

露顶式弧形闸门吊耳位置对启门力的影响

闸门启门力是启闭机容量选择的重要依据之一,吊耳布置位置不同,启门力大小亦有所改变。针对露顶式弧形钢闸门吊耳布置在闸门上游侧和下游侧两种情况,通过计算不同开度下启门力的数值,得到闸门开启过程中启门力随开度变化的曲线。分析表明:在闸门空载和闸门挡水两种工况下,露顶式弧形钢闸门吊耳布置在闸门上游侧和下游侧时,启门力数值都随闸门开度的增大而减小,吊耳布置在闸门上游侧与布置在下游侧相比,启门力变化平缓且数值较小;在实际设计过程中,吊耳布置涉及因素众多,不仅应考虑降低闸门的启门力以优化启门方案,还应当综合考虑闸门开启过程中的安全性与稳定性。     

弧形闸门安装中常见问题及处理措施

分析了弧形闸门安装中常遇到的支座基础螺栓位置与支座螺孔位置不吻合、安装时支臂与门体连接螺栓位置不吻合、支臂连接后支臂总长度不符合设计要求、侧水封压缩不均匀或门体偏向一侧、闸门顶水封被撕裂或漏水、铰轴安装不能到位等问题。通过对处理措施进行探讨，以减少以后工作中此类问题的发生。     

关于滚动轴承在水工闸门上的应用

在水工闸门中,平面闸门的滚轮和弧形闸门的支铰都是很重要的支承构件,门叶承受的水压力完全由这些支承结构传递到埋设件中去。这些支承结构性能的好坏不但关系到闸门启闭是否灵活,而且更重要的是其摩阻力直接影响到启闭设备的容量。尤其近几年来,水工闸门向大跨度、高水头的方向发     

糯扎渡水电站泄洪洞弧形闸门安装质量控制

糯扎渡水电站泄洪洞工作弧门有动水启闭和局部开启运行要求,闸门设常规和冲压水封（全关工况冲压水封止水）。监理工程师对闸门安装前的准备工作进行了逐一检查,分析了影响闸门整体安装质量的关键工序,确定了支铰大梁和支铰安装是弧形闸门安装的质量关键点;左右固定支铰轴孔的同心度、钢梁的倾斜度、左右支铰到孔口中心线距离、支铰轴孔中心连线到底水中心线的距离、二期混凝土浇筑导致的变形是安装质量控制重点。闸门安装完成后,经过调试和试运行,安装质量达到了较高水平。对整个安装过程作了详细介绍,可为同类工程参考。     

图尔古松水电站泄洪深孔弧形闸门设计及融冰措施

图尔古松水电站位于东哈萨克斯坦州济良诺夫斯克西北30 km处,其深孔弧形闸门除承受高水头的静水压力、地震动水压力,还需考虑泥沙淤积以及温度变化的影响。弧形闸门是电站泄洪、排砂的主要控制设备,根据其受力与止水特点及环境特性,弧门设计采用主横框架结构,直支臂支撑,顶止水为P型和转铰止水双重水封,设计为温度-51~40℃,除考虑材料热胀冷缩的影响,还设计了有效的融冰措施,可满足挡水、运行和检修要求。     

泄水底孔弧形闸门铰座更换技术

结合苏丹罗赛雷斯大坝加高工程,介绍了泄水孔底孔弧形闸门铰座更换技术的主要施工程序,包括固定弧形闸门门叶及支臂,拆除短支臂与旧支铰,安装新铰座。铰座更换后的各项检测结果表明,在难度大、工期紧、强度高的情况下采用该技术更换铰座弧形闸门各检测项目达到了设计和规范要求,铰座安装质量优良。     

高水头弧形工作闸门及冲压式止水安装技术

高水头冲压式止水弧形闸门均运行在高水头条件下,闸门的止水型式一般选择介质伸缩式水封或偏心铰预紧式水封,与常规弧形闸门不同的是,高水头冲压式止水弧形闸门水封布置在门槽上,闸门与门槽配合精度极高,本文以泄洪底孔弧形工作闸门安装说明此类闸门的安装技术。     

大型弧形钢闸门支铰轴承异响原因分析及对策措施

弧形钢闸门因其闸门启闭力小等优点在水利工程中大量运用,但其特殊构造也存在诸如异响等问题,针对大型弧形钢闸门在运行过程中出现的支铰轴承异响的状况,综合分析异响产生的原因及影响,并结合工程实际研究对策,优化支铰轴承润滑.     

弧形闸门制造中假支铰的应用

弧形闸门是在我国广泛使用的一种门型，它具有圆弧形的挡水面，并能绕其圆弧半径上的水平铰轴旋转，旋转幅度一般为闸门的挡水高度。这种闸门的转动中心（即支铰中心）通常与圆弧形挡水面的圆心相重合，即作用于该面上的总水压力总是通过支铰中心，因此当闸门启闭时，不产生很大的阻力，启闭力较之同尺寸的平面闸门为小。