一种上游止水平面闸门的减振结构及减振方法与流程

本发明涉及一种上游止水平面闸门的减振结构及减振方法，属于水利水电工程金属结构技术领域。

背景技术：

对于采用上游止水的平面事故或工作闸门，其闸门底缘处于下游侧，在下游侧水位较高时，闸门下游侧处于淹没出流状态，若闸门底主梁腹板下部底缘处气体不能有效排除，容易在闸门底缘处产生负压，使水流流态复杂多变，诱发闸门振动，且加剧门槽的空化空蚀，不利于闸门的安全运行，所以，现有技术还存在不足，有待于进一步完善。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种上游止水平面闸门的减振结构及减振方法，以解决现有技术存在的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种上游止水平面闸门的减振结构，包括闸门；闸门内设有一组沿闸门平面方向均匀排列的竖向排气管；竖向排气管上端设有弯管，弯管的出气口位于闸门顶梁后翼缘板下游面或闸门吊耳后翼缘板下游面与空气相通；竖向排气管下端的进气口位于闸门底部钝角横梁腹板底面与底水封下游面的空腔相通。

前述减振结构中，所述闸门底部采用双腹板钝角横梁时，竖向排气管下端的进气口位于双腹板钝角横梁的底层腹板底面与底水封下游面的空腔相通。

前述减振结构中，所述竖向排气管下端的进气口为喇叭口。

前述减振结构中，所述一组沿闸门平面方向均匀排列的竖向排气管中间的竖向排气管位于闸门竖隔板之间；一组沿闸门平面方向均匀排列的竖向排气管两边的竖向排气管位于闸门竖隔板与闸门边柱之间。

前述减振结构中，所述一组横向均匀排列的竖向排气管垂直贯穿闸门横梁腹板；在每根竖向排气管贯穿闸门横梁腹板处均设有沿竖向排气管外圆均布的一组加强筋。

用于上述结构的本发明的一种减振方法，该方法是通过设在闸门内的一组竖向排气管将闸门下游侧底缘的气体引至闸门顶部排出，以避免闸门运行时在闸门底缘产生负压，从而实现闸门底缘水流流态顺畅，降低闸门振动，提高闸门运行安全的目的。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明在闸门的边柱与隔板和相邻的隔板之间设置通气管，通气管上部采用弯管引至闸门顶梁后翼缘板外缘处与空气相通，通气管下部通至底主梁腹板下部靠底水封处设置的钝角单腹板横梁或钝角双腹板横梁外缘，通气管下部进口采用喇叭口型式，使闸门下游侧底缘的气体最大限度的从最底部通过通气管排至闸门顶部的空气中，有效避免平面闸门运行时，闸门底缘处产生负压，使通过闸门底缘的水流流态顺畅，降低闸门的振动，提高闸门运行的安全性；此外，本发明的通气管与闸门主梁腹板和钝角双腹板横梁的上腹板相交处环状布置加强肋，有效地增加了通气管工作时的稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明底主梁采用钝角双腹板横梁时的结构示意图；

图3是上游止水平面闸门下游面的结构示意图。

附图中的标记为：1-闸门、2-竖向排气管、3-弯管、4-出气口、5-闸门顶梁后翼缘板、6-闸门吊耳后翼缘板、7-进气口、8-闸门底部钝角横梁腹板、9-底水封、10-双腹板钝角横梁、11-闸门竖隔板、12-闸门边柱、13-闸门横梁腹板、14-加强肋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种上游止水平面闸门的减振结构，如图1和图3所示，该结构包括闸门1；闸门1内设有一组沿闸门平面方向均匀排列的竖向排气管2；竖向排气管2上端设有弯管3，弯管3的出气口4位于闸门顶梁后翼缘板5下游面或闸门吊耳后翼缘板6下游面与空气相通；竖向排气管2下端的进气口7位于闸门底部钝角横梁腹板8底面与底水封9下游面的空腔相通。如图2所示，闸门底部采用双腹板钝角横梁10时，竖向排气管2下端的进气口7位于双腹板钝角横梁10的底层腹板底面与底水封9下游面的空腔相通。竖向排气管2下端的进气口7为喇叭口。如图3所示，一组沿闸门平面方向均匀排列的竖向排气管2中间的竖向排气管2位于闸门竖隔板11之间；一组横向均匀排列的竖向排气管2两边的竖向排气管2位于闸门竖隔板11与闸门边柱12之间。一组沿闸门平面方向均匀排列的竖向排气管2垂直贯穿闸门横梁腹板13；在每根竖向排气管2贯穿闸门横梁腹板13处均设有沿竖向排气管2外圆均布的一组加强筋14。

用于上述结构的本发明的一种减振方法如图1～图3所示，该方法是通过设在闸门1内的一组竖向排气管2将闸门下游侧底缘的气体引至闸门顶部排出，避免闸门运行时在闸门底缘产生负压，从而实现闸门底缘水流流态顺畅，降低闸门振动，提高闸门运行安全的目的。

实施例

本例中的方法是在闸门边柱12与闸门竖隔板11之间以及闸门竖隔板11与闸门竖隔板11之间设置竖向排气管2，竖向排气管2上部采用弯管3引至闸门顶梁后翼缘板5外侧与空气相通；竖向排气管2下部通至闸门底部钝角横梁腹板8底面，与底水封9下游面的空腔相通。竖向排气管2下端的进气口7采用喇叭口型式，使闸门下游侧底缘的气体最大限度的从最底部通过通气管排至闸门顶部的空气中，有效避免平面闸门运行时，闸门底缘处产生负压，使通过闸门底缘的水流流态顺畅，降低闸门的振动，提高闸门运行的安全性。为提高竖向排气管2的稳定性，将通气管与闸门主梁腹板和钝角双腹板横梁的上腹板相交处环状布置加强肋，这能有效增加通气管工作时的稳定性。

具体实施时，如图1和图3所示，图中仅画出了与本发明有关的部件，与本发明无关的如水封装置、定轮装置等均为画出。

在闸门边柱12与闸门竖隔板11之间以及相邻的闸门竖隔板11之间设置竖向排气管2。竖向排气管2上部采用弯管3将底水封9下游面的空腔内的负压气体引至闸门顶梁后翼缘板5下游面或闸门吊耳后翼缘板6下游面与空气相通；竖向排气管2下端的进气口7采用喇叭口型式；在竖向排气管2贯穿闸门横梁腹板13处环状布置加强肋14。

闸门1底部可采用闸门底部钝角横梁腹板8，也可以采用双腹板钝角横梁10，图1是采用闸门底部钝角横梁腹板8的示意图，图2是采用双腹板钝角横梁10的示意图。无论采用哪种横梁，竖向排气管2下端的进气口7均位于横梁最底层腹板底面，确保竖向排气管2下端的进气口7与底水封9下游面的空腔相通。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种上游止水平面闸门的减振结构及减振方法，本发明是在闸门（1）内设有一组沿闸门（1）平面方向均匀排列的竖向排气管（2）；竖向排气管（2）上端设有弯管（3），弯管（3）的出气口（4）位于闸门顶梁后翼缘板（5）下游面或闸门吊耳后翼缘板（6）下游面与空气相通；竖向排气管（2）下端的进气口（7）位于闸门底部钝角横梁腹板（8）底面与底水封（9）下游面的空腔相通。本发明可使闸门下游侧底缘的气体最大限度的从最底部通过通气管排至闸门顶部的空气中，有效避免平面闸门运行时，闸门底缘处产生负压，使通过闸门底缘的水流流态顺畅，降低闸门的振动，提高闸门运行的安全性。

技术研发人员：王兴恩;劳海军;雷小平
受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2019.07.15
技术公布日：2019.11.01