水庫閘門按工作性質(zhì)可分為1.施工閘門：封閉施工導(dǎo)流口的鋼閘門2.工作水庫閘門閘門：調(diào)節(jié)導(dǎo)流口流量3.事故閘門：在上下游發(fā)生事故時可啟閉的鋼閘門4.檢修閘門：于檢修設(shè)備時閉合擋水的水庫閘門閘門按閘門孔位置可分為1.露頂閘門：頂部露面2.潛孔閘門：頂部沒入水面以下。水庫閘門閘門啟閉機，又稱為啟閉機閘門，是一種大型水利機械產(chǎn)品閘門啟閉系到水工建筑物的正常運行，除應(yīng)一般起重機械的設(shè)計要求外，工作安全可靠和操作靈活方便具有特殊的意義。水庫閘門螺桿啟閉機可以分為：手電兩用螺桿式啟閉機手推式螺桿式啟閉機、手動螺桿啟閉機等幾種用螺紋桿直接或通過導(dǎo)向滑塊、連桿與閘門門葉相連接，螺桿上下以啟閉閘門的機械螺桿支承在承重螺母內(nèi),螺母和傳動機構(gòu)固定在支承架上。接通電源或用人力手搖柄拖動傳動機構(gòu)，帶動承重螺母,使螺桿升降以啟閉閘門。螺桿是受壓受拉桿件,需要下壓力迫使閘門下降時應(yīng)計算的性。螺桿式啟閉機結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用，造價低廉，適用于小型平面閘門和閘門，其啟閉力一般在200kN以下。500kN、750kN大容量的螺桿啟閉機也已生產(chǎn),用于潛水孔平面閘門和弧形閘門的操作。[
固定式啟閉機
成都新都水庫閘門來訪生產(chǎn)企業(yè)對于水利工程的建造師來說，都會到水閘施工，然而在水閘施工時，怎樣對啟閉機進行安裝呢？固定式啟閉機安裝有什么要求？【水庫閘門對于固定式的啟閉機來說，其安裝主要是以閘門起吊中心為基準，縱向以及橫向的偏差距離應(yīng)該不能小于3毫米，水平的偏差應(yīng)該小于千分之0.5左右，而高程的偏差可以達到5毫米。螺桿式的啟閉機在進行螺桿與水庫閘門閘門進行連接的中，其垂直偏差處理不會大于千分之0.5；我們還要在啟閉機進行安裝時進行的檢查與檢驗工作。要對開式的齒輪以及軸襯進行的轉(zhuǎn)動，并在轉(zhuǎn)動的地方進行油污和鐵屑的清潔處理工作，主要是對灰塵的，再加上新的油，并按照減速箱的說明進行安裝，還要按照產(chǎn)品的說明書進行加油以及規(guī)定油位的處理。我們在水庫閘門啟閉機在進行定位時，機架底的腳部螺栓處理要進行混凝土的澆灌處理，其機座與混凝土必須要用水泥砂漿進行填埋。我們的門機安裝的中，全進行的清點與排查，還要對機器的構(gòu)件進行安裝，在安裝的中，偏差必須要符合圖紙的相關(guān)規(guī)定，如果沒有準確的規(guī)定，可以參考相應(yīng)的要求進行執(zhí)行；對于門機的軌道安裝時，其門的組裝如果有偏差的話，應(yīng)該是以圖紙和廠家的說明書中規(guī)定的內(nèi)容來進行安裝。
水庫閘門前者主機構(gòu)設(shè)置在底部裝行走車輪的平面構(gòu)架式臺車上；后者的啟閉機主機構(gòu)設(shè)置在裝有行走車輪的門形構(gòu)架上。單向啟閉機的主機構(gòu)直接緊固在臺車或門形構(gòu)架的上平面上；雙向式啟閉機的主機構(gòu)設(shè)置在臺車或門形構(gòu)架上平面的小車上，小車沿軌道行走的方向與臺車或門形構(gòu)架的方向成垂直。通常也稱雙向式的臺車或門形構(gòu)架為大車架。臺車式啟閉機通常行走在閘門門槽頂部平面或平面以上的混凝土排架上，門式啟閉機僅行走在閘門門槽頂部平面上。閉機門架腿上有時也設(shè)回轉(zhuǎn)式懸臂以便起吊其他設(shè)備，從而構(gòu)成多用途門形式啟閉機。已生產(chǎn)的式啟閉機,主吊具啟門力達5000kN，升程為140m。蘇聯(lián)式啟閉機啟門力達7100kN,升程為17.5m。
成都新都水庫閘門來訪生產(chǎn)企業(yè)碳纖維在工程領(lǐng)域的增強補強已經(jīng)廣泛運用。碳纖維復(fù)合增強筋(CFRP)是一種新型復(fù)合材料,具有比強度高、耐腐蝕性能好、抗疲勞性能好、非磁性等獨特優(yōu)點。因此,在混凝土結(jié)構(gòu)中用CFRP筋代替鋼筋,可以有效的克服鋼筋的腐蝕問題,結(jié)構(gòu)的耐久性。目前我國有大中型水閘2300余座,僅天津市主要行洪道上的水閘就有340余座,閘門更是數(shù)以千計,其中絕大部分是金屬閘門,普遍存在著銹蝕嚴重,維修更新費用高,且資金投入不足等問題,其安全可靠性大大,對防洪排澇安全構(gòu)成威脅。現(xiàn)場堆載試驗和數(shù)值模擬都說明用復(fù)合碳纖維筋替代鋼筋研制成的現(xiàn)代無金屬水工閘門是可行的,并且具有良好的承載力,通過與試驗結(jié)果的比較建立正確的模型,并以此展開進行其他條件下的數(shù)值模擬比較。比較結(jié)果表明復(fù)合碳纖維筋混凝土閘門的極限承載力是高于鋼筋混凝土閘門的,但是撓度也比鋼筋混凝土閘門的大,通過施加預(yù)應(yīng)力和混凝土強度能有效的解決這個問題。本文所研究的復(fù)合碳纖維筋混凝土水工閘門閘門安全與否是影響水利設(shè)施安全性和工作性能的一個重要因素,而現(xiàn)在隨著大壩的不斷修建,閘門工作時的運行條件越來越復(fù)雜,閘門周圍的不流場也給其帶來了較多的擾動,甚至威脅閘門的安全運行,因此研究閘門結(jié)構(gòu)在水動力載荷作用下的性及安全性有重要意義。本文基于ANSYS Workbench平臺,對某水利樞紐工程的事故閘門進行了流激振動分析,并研究了閉門中的水力特性,以期對閘門及閘室等水工設(shè)施的設(shè)計及運行和提供參考。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)綜述了閘門振動、流固耦合及計算流體力學(xué)的研究現(xiàn)狀,闡述了計算流體力學(xué)和流固耦合基本理論以及數(shù)值計算,為整個研究提供了理論依據(jù)。(2)針對該閘門進行平面力系的簡化計算及有限元精細化靜力學(xué)分析,其計算結(jié)果相近。同時對閘前有水和無水狀態(tài)下閘門的模態(tài)進行了研究,結(jié)果表明閘前有水時,閘門的振動明顯低于無水狀態(tài),其一階降幅達到34.39%。(3)基于雙向流固耦合理論對閘門不同開度隨著我國水電事業(yè)的迅速發(fā)展和工業(yè)制造水平的顯著，水利水電工程樞紐朝著高水頭量方向發(fā)展，其咽喉調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)--弧形鋼閘門的水頭、門高及面積越來越大，如五強溪水利樞紐表孔弧形門孔口面積已達437m~2(19m×23m)。的弧形閘門的支臂形式有二支臂和三支臂結(jié)構(gòu)，前者雖然制造加工簡單，但整體剛度差，內(nèi)力及構(gòu)件截面尺寸大；后者雖了整體剛度，但在相同材料用量情況下三支臂框架結(jié)構(gòu)的性較差，且常因動力性差事故頻發(fā)。拓撲研究了弧門樹狀柱的概念設(shè)計，表明了其合理的傳力路徑。樹狀結(jié)構(gòu)作為新穎的仿生結(jié)構(gòu)形式在建筑結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用，其傳力路徑明確、承載能力高、支撐覆蓋范圍廣、能有效地減小柱的計算長度、可形成較大的支撐空間，這些特性都與大型水工弧形閘門的結(jié)構(gòu)性能要求非常吻合。結(jié)合大中型弧形閘門合理結(jié)構(gòu)布置的研究成果，可以推斷大型水工弧門的合理結(jié)構(gòu)形式應(yīng)為樹狀柱支承井字梁的空間框架結(jié)構(gòu)，其在傳力路徑、性與經(jīng)濟性方面鋼材銹蝕后的主要形態(tài)分為銹蝕和局部銹蝕,銹蝕引起截面尺寸的均勻減薄,鋼材的強度和剛度有所下降。而局部銹蝕主要為不均勻銹蝕,雖然損失比均勻銹蝕小,但因可結(jié)構(gòu)的不緊密,故其危險性較大,其中由于點蝕、剝蝕等產(chǎn)生的銹蝕坑是結(jié)構(gòu)失效的主要也是危險的銹蝕形態(tài)。弧形鋼閘門是水工建筑物的重要組成部分,由于其材質(zhì)及特殊工作條件決定了其容易銹蝕的特點,銹蝕問題是影響弧形鋼閘門安全的重要因素之一,因此運用有限元分析計算銹蝕對弧形鋼閘門工作性態(tài)的影響具有十分重要的工程意義。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,介紹了弧形鋼閘門銹蝕的基本原理、銹蝕影響因素、銹蝕檢測及檢測數(shù)據(jù)的處理；對工程實踐中實體結(jié)構(gòu)及殼體結(jié)構(gòu)銹蝕坑的有限元建模進行了總結(jié),在此基礎(chǔ)上,運用大型有限元ANSYS二次平臺,重點研究了弧形鋼閘門在考慮銹蝕形態(tài)下的建模。對于銹蝕,直接運用平均蝕余厚度法進行模擬；對于局部銹蝕,利用參數(shù)化弧形閘門是水工結(jié)構(gòu)工程中使用廣泛的閘門型式之一。鑒于其應(yīng)用范圍越來越廣、設(shè)計任務(wù)越來越重，本文在UNIX平臺上基于CAD技術(shù)研制了弧形閘門可視化CAD(HMVCAD)。其中關(guān)鍵技術(shù)是采用混合編程技術(shù)和人機交互來進行CAD設(shè)計，在UNIX圖形工作站上以C語言為主控程序語言，以Fortran語言編制結(jié)構(gòu)計算程序，采用OSF／Motif友好GUI，調(diào)用OpenGL函數(shù)庫實現(xiàn)設(shè)計計算的可視化。本CAD具有較大的理論及實際應(yīng)用價值。首先，本文介紹可視化CAD的及其相關(guān)設(shè)計技術(shù)。調(diào)用X Window／Motif函數(shù)庫實現(xiàn)工作站上圖形用戶界面(GUI)，介紹Windows／Motif的特點及功能。調(diào)用OpenGL三維圖形庫實現(xiàn)有限元前后處理數(shù)據(jù)的可視化，介紹了OpenGL的功能特點及調(diào)用的關(guān)鍵技術(shù)等。閘門安全與否是影響水利設(shè)施安全性和工作性能的一個重要因素,而現(xiàn)在隨著大壩的不斷修建,閘門工作時的運行條件越來越復(fù)雜,閘門周圍的不流場也給其帶來了較多的擾動,甚至威脅閘門的安全運行,因此研究閘門結(jié)構(gòu)在水動力載荷作用下的性及安全性有重要意義。本文基于ANSYS Workbench平臺,對某水利樞紐工程的事故閘門進行了流激振動分析,并研究了閉門中的水力特性,以期對閘門及閘室等水工設(shè)施的設(shè)計及運行和提供參考。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)綜述了閘門振動、流固耦合及計算流體力學(xué)的研究現(xiàn)狀,闡述了計算流體力學(xué)和流固耦合基本理論以及數(shù)值計算,為整個研究提供了理論依據(jù)。(2)針對該閘門進行平面力系的簡化計算及有限元精細化靜力學(xué)分析,其計算結(jié)果相近。同時對閘前有水和無水狀態(tài)下閘門的模態(tài)進行了研究,結(jié)果表明閘前有水時,閘門的振動明顯低于無水狀態(tài),其一階降幅達到34.39%。(3)基于雙向流固耦合理論對閘門不同開度
