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本文基于能量法,列出拍门运动的通用方程,然后以典型泵站为例,针对不同类型拍门(不同的安装形式、门页数和材质等),分析计算同等条件下拍门的开启角和撞击力,通过分析对比,综合评价他们的优缺点,提出相关的结论及建议。论文对拍门的研究和工程设计有重要参考意义。
1拍门运动的通用方程 停泵闭门期间拍门的运动可分为正转正流和正转逆流2种情况。当在正流阶段关闭时,拍门主要受水流冲力、运动阻力、附加阻力及浮重力的作用;逆流阶段关闭时,拍门主要受动水压力、运动阻力、附加阻力、浮重力的作用。其中,后3种力对门轴的力矩与正流阶段相同。图1为流道出口拍门的几何倾角及安装示意图,由此可推导拍门运动的通用方程[1]。依次求得水流冲力、运动阻力、附加阻力、浮重和动水压力对拍门产生的力矩M1、MR、MD、Ms和MY[4],并按照动量矩定理,
拍门在正流阶段关闭,得闭门角速度ωm;若t>TB,则拍门在逆流阶段关闭[2],求得正流结束时拍门的角度αB,并运用公式(3)求得拍门从αB至0的关闭历时t′,通过试算,直至t′与TBC的比值和所设的***终作用水头与可能作用水头比值相同[4],得出***终的角速度ωm。当有缓冲橡皮且布置在撞击中心时,撞击力的计算公式为:式中:N为拍门闭门撞击力;PY为门外水压力;R为运动阻力;m、n为PY、R的作用点距门铰轴的距离与撞击中心距门铰轴的距离之比;
由以上分析计算可知:采用比重小的复合材料,在其质量与钢质拍门相同时,会增大拍门体积,减小拍门浮重。同理,在***拍门体积不变的情况下,会减小拍门质量,亦可减小拍门浮重。由表4可以看出,①同等条件下,采用比重小的复合材料后,拍门的开启角大于钢质拍门的开启角。其中自由起落式拍门和井盖式拍门,其复合材料拍门开启角比钢质拍门大10%~15%;而自由侧翻式复合材料拍门开启角仅比其钢质拍门开启角大4%左右。这是由于自由侧翻式拍门在使用复合材料后,其浮重力对门轴的力矩MG变化量远小于自由起落式和井盖式,而水流冲力对门轴的力矩是不变的,故使用复合材料后,自由侧翻式拍门的开启角变化小于自由起落式和井盖式。
②闭门撞击力方面,复合材料拍门也比钢质拍门小很多,其中自由侧翻式复合材料拍门闭门撞击力比钢质拍门减小9.6%,自由起落式复合材料拍门比钢质拍门减小39.5%,井盖式复合材料拍门比钢质拍门减小28.5%。3种安装形式中,自由侧翻式复合材料拍门闭门撞击力减小幅度较小,这是由于采用复合材料后,整个闭门过程中,自由侧翻式拍门浮重力对门轴的力矩MG变化量小于自由起落式拍门和井盖式拍门,并且自由侧翻式拍门起始关闭角α0变化幅度也小于自由起落式拍门和井盖式拍门。
订货说明:
1、注明材质(铸铁或钢制),不注明时按铸铁生产。
2、安装时采用法兰连接,当采用预埋件的设置请参照铸铁镶铜闸门样本中的预埋钢板形式。
3、圆拍门法兰标准为GB/T9119-2000PN0.25MP
拍门规格分圆形拍门和方形拍门两种,可根据出水口大小形状设计生产;可分别为空心浮板式拍门和平板式拍门。适用于管道、污水处理,江河岸边排水管出品处的一种单向阀,它具有自动开启、闭合的功能;止水、防回流性能好;复合材料拍门耐腐蚀强,便于安装管理。
主导产品:(1)LQ型螺杆启闭机系列手推带锁式:0.3T-3T侧摇带锁式:0.3T-5T手摇式:3T-20T手电两用式:3T-100T(单吊点、双吊点)(2)QPQ、QPK、QPG、QH型卷扬式启闭机系列,并有单吊点、双吊点和配有电驱动移动式,根据用户要求加手摇设置,产品吨位为:6T-125T可与平板、弧形闸门配套使用。(3)闸门系列:有钢结构闸门和铸铁闸门两种型号。钢结构闸门以**钢板为基材、采用橡胶止水(可为闸门表面进行喷沙、喷防腐金属涂料)。产品可根据用户要求提供图纸生产。铸铁闸门:平面铸铁闸门、弧形铸铁闸门、高压铸铁闸门、拍门、潮门。可根据用户的需要采用镶铜、不锈钢等方式止水。(4)各种规格橡胶止水带及伸缩缝橡胶带我厂产品启闭灵活、、封闭性能好、自动化程度高,是水利工程理想的机械设备。我们愿与全国各地的水利建设农业开发、城市防洪等各部门密切的合作。为中国水利事业发展的需要,提供我们*真诚的服务。
、铸铁拍门一般大口径的都要上几百公斤,安装起吊也带来不小的经济投入和人力, 对于铸铁拍门这类水利设施来说,防腐处理是较为困难的,因为长时间的与水和空气接触很容易就会出现锈蚀的现象,因此为了保障铸铁拍门的使用性能,就要***其质量。造成铸铁拍门出现腐蚀现象的原因就是长时间的与空气和水相接触,而且一般在各类的江河湖海中都会包含大量的酸碱或者是盐类物质,这些物质的成分都会给铸铁拍门造成很大的侵蚀和破坏,因此想要***铸铁拍门的使用寿命,就要采用相应的防腐技术来对铸铁拍门进行保养。除此之外,造成铸铁拍门锈蚀的原因还包括周围的环境因素,不同的气候条件下空气的温湿度对于铸铁拍门的质量也是有一定影响的。