一种用于平板闸门的门槽自调节系统的制作方法

本发明属于水利工程中闸门的启闭设计技术领域，尤其涉及一种平板闸门的可调节门槽。

背景技术：

平板闸门因其结构简单，制造、运输、安装方便，以及造价低等优点，被广泛应用于水工建筑物中，平板闸门主要依靠门槽支承，其门槽有占地面积少，并且能封闭大面积的孔口的优点，但是由于平板闸门在运行过程中受到动水压力和激振力的作用，滑动支承的滚轮将承受大部分荷载，在外部荷载的作用下，滚轮会在闸门启闭过程中因挤压变形而使滚动摩擦力臂增大，进而影响闸门启闭力，目前关于摩擦力臂的计算尚无精确的计算方法可循。因此减小闸门在启闭过程中的摩擦力臂是解决闸门无法正常启闭的问题中至关重要的一环。

技术实现要素：

为防止闸门在动水压力和激振力的作用下引起滑动轴承的滚轮摩擦力臂增大，本发明设计一种门槽自调节系统，利用门槽预埋件控制滚轮变形，进而达到控制摩擦力臂变化的目的。

技术方案如下：

一种用于平板闸门的门槽自调节系统，包括橡胶垫层、高强度弹簧和液压阻尼器；橡胶填充物填充在平板闸门的护角和闸墩之间，与闸墩和护角相连接，在橡胶填充物中设置有孔洞，在孔洞内放置有多个液压阻尼器和高强度弹簧。

优选地，高强度弹簧和液压阻尼器相互嵌套在一起。在橡胶填充物与护角之间形成密封。

附图说明

图1为本发明的结构俯视图

图2为本发明的结构正视图

图中：1-一期混凝土；2-二期混凝土；3-橡胶填充物；4-高强度弹簧；5-液压阻尼器；6-护角；7-铆钉。

具体实施方式

影响平板闸门启闭力的因素主要包括闸门自重、摩擦力等，其中摩擦力占很大一部分比重，目前关于闸门无法正常启闭的案例中有较大一部分原因是由于摩擦力过大导致的，对于利用滑动轴承的平板闸门，其滚轮摩阻力的大小可由式(1)表示。从中可以看出影响滚轮摩阻力的主要原因包括摩擦系数和摩擦力臂，如果可以减小因动水压力和激振力引起的滑动支承滚轮的挤压变形，就可以起到减小摩擦力的效果。

式中：tzd为水压力引起的滚动轴承的滚轮摩阻力，n；p为闸门面板受到的水压力和激振力之和，p＝p静+p激，n；f1为滑动摩擦系数；f为滚动摩擦力臂，m；r为滚轮半径，m。

为达到以上目的，本发明提出的用于平板闸门的门槽自调节系统，包括橡胶填充物、高强度弹簧和液压阻尼器。在护角和闸墩之间加入橡胶填充物，在橡胶填充物中预设多个液压阻尼器和高强度弹簧，利用液压阻尼器和高强度弹簧感知闸门的顺水流向的位移，促使闸门门槽紧跟闸门，防止闸门由于动水压力和激振力产生的振动位移而造成滑动轴承与闸门门槽之间的挤压，进而引起滚轮变形和滑动摩擦力臂增大的现象，达到防止闸门因摩擦力过大而无法启闭的目的。

本发明中所述橡胶填充物应在一期混凝土浇筑完成之后安装，在橡胶填充物中预留放置高强度弹簧和液压阻尼器的孔洞，在二期混凝土浇筑之时，利用铆钉将橡胶与混凝土相连。橡胶具有较好的密封性，可以防止闸门的门槽自调节系统进水而遭到冲刷侵蚀破坏，另一方面利用橡胶本身的阻尼，促使可调节门槽尽量贴合闸门面板，防止造成闸门门槽的漏水。此外由于橡胶本身的隔振效果，也可以减小闸门面板传递给闸墩的振动能量，防止闸墩产生伴生振动。

本发明中所述的高强度弹簧和液压阻尼器应嵌套在一起置于橡胶填充物内部，并用法兰环与闸墩和护角相连接，液压阻尼器和高强度弹簧有较好的弹性恢复力和一定的压缩性，当闸门面板因动水压力和激振力产生位移时，能做出较好的反应，防止外加荷载全部作用于闸门滚轮上造成滚轮变形、摩擦力臂增大的现象。液压阻尼器和高强度弹簧的刚度、阻尼以及数量应根据动水压力和激振力的大小进行确定

以下结合附图对本发明技术方案作进一步说明。

本发明设计的用于平板闸门的门槽自调节系统，它主要由橡胶填充物3、高强度弹簧4和液压阻尼器5组成。橡胶填充物3在一期混凝土1浇筑完成之后进行安装，按主轨与反轨尺寸确定橡胶填充物3的具体尺寸，并在橡胶上预先留出安装高强度弹簧4和液压阻尼器5的孔洞，然后将其安装于一期混凝土1上，并在橡胶填充物3上预设高强度铆钉7，然后进行二期混凝土2的浇筑。利用橡胶本身的弹性、阻尼和隔振特性，能促使主轨与反轨始终贴合闸门面板，并且能将闸门传递给闸墩的振动能量大大削减，防止闸墩产生伴生振动。

高强度弹簧4和液压阻尼器5相互嵌套在一起安装于橡胶填充物3预留的孔洞上，并用法兰环连接于一期混凝土1和护角6上。相互嵌套是为减少橡胶上的开洞，增强橡胶的强度。高强度弹簧4和液压阻尼器5的刚度、阻尼、数目应根据具体闸门承受的动水压力和激振力的大小进行确定。

护角6应铆固在橡胶填充物3上，并保持其与外部闸墩平整，其主要作用为保护门槽的边棱处不受漂浮物的撞击和高速水流的作用，另一方面护角3与橡胶之间可以形成密封，防止水进入到自调节系统中，造成系统冲刷、锈蚀等现象。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明专利的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于平板闸门的门槽自调节系统，包括橡胶垫层、高强度弹簧和液压阻尼器；橡胶填充物填充在平板闸门的护角和闸墩之间，与闸墩和护角相连接，在橡胶填充物中设置有孔洞，在孔洞内放置有多个液压阻尼器和高强度弹簧。

2.根据权利要求1所述的用于平板闸门的门槽自调节系统，其特征在于，高强度弹簧和液压阻尼器相互嵌套在一起。

3.根据权利要求1所述的用于平板闸门的门槽自调节系统，其特征在于，在橡胶填充物与护角之间形成密封。

技术总结
本发明涉及一种用于平板闸门的门槽自调节系统，包括橡胶垫层、高强度弹簧和液压阻尼器；橡胶填充物填充在平板闸门的护角和闸墩之间，与闸墩和护角相连接，在橡胶填充物中设置有孔洞，在孔洞内放置有多个液压阻尼器和高强度弹簧。本发明利用门槽预埋件控制滚轮变形，进而达到控制摩擦力臂变化的目的。

技术研发人员：徐国宾;刘朋;王延召
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2019.09.25
技术公布日：2019.12.20