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(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(jìn)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(diǎn)。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(jìn)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(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液壓啟閉機(jī)進(jìn)行啟閉控制。每孔分洪孔的弧形閘門設(shè)有一套雙缸液壓啟閉設(shè)備,文章以其中一孔為對象,詳細(xì)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(yùn)行[1]的傳統(tǒng)方法,提高了執(zhí)行效率和整體可靠性。2閘門的液壓啟閉機(jī)系統(tǒng)原理以1#泄洪孔的液壓啟閉機(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)。該液壓啟閉系統(tǒng)主要由油泵電動機(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(zhǔn)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(diǎn)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(jìn)行探討。1閘門頻率測試?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(kuò)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(diǎn)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(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(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)時設(shè)計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(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)，部分使用卷揚(yáng)式啟閉機(jī)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(yáng)式兩種閘門啟閉機(jī),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(jī).茲將以上型式簡要介紹如下: (一)固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)‘,‘ 固定卷揚(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. 固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)的主要特閘門計算啟門力為380噸,選用了固定卷揚(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間內(nèi)關(guān)閉閘門.同時,放水塔的啟閉機(jī)臺比較寬敞,也有利于啟閉機(jī)的布置、安裝和操作.閘門需要維修時,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(jī)的起門高度僅14米,不能滿足要求,因之在啟閉機(jī)動滑輪組下接以吊桿,與閘門連接。
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