一种防沙翻板闸门制造技术

本发明专利技术公开一种防沙翻板闸门，包括门板，所述门板的上部为平面板，所述门板的下部为圆弧形板。本发明专利技术的防沙翻板闸门提高了翻板闸门自身的防沙能力，减小泥沙对闸门设计要求、寿命的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水工闸门，具体涉及一种防沙翻板闸门。
技术介绍
翻板闸门是一种借助水力和重力作用，在一定的水位条件下，随流量的变化，自动启闭的自动化闸门，其特点是不需要外部能源、结构简单、运行可靠。现在很多正在使用的翻板闸门，由于在设计时很少考虑到来流含沙量增加的情况，使得闸前淤沙堆积到一定高度后，抬高了翻板闸门的开启水位，甚至使翻板闸门不能开启而失去设计功能，这还会给翻板闸门及其下游的安全带来隐患。对于闸门的设计，常用的方法有物理模型法、数学模型法和设计公式法。物理模型法费时、费力、消耗高，不能作为常规设计方法；数学模型法的准确性很大程度依赖于数学模型理论的发展，而且多只用于科学研究方面；设计公式法是在大量实践基础上总结出来的专业公式方法，它针对性强、操作简单、精度高，所以在实际生产设计中最为常用。目前解决翻板闸门防沙的问题，主要还是采取修建拦沙坎等辅助措施。所以要从根本上解决翻板闸门防沙的问题，就需要一种新的防沙翻板闸门。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术针对现有技术的翻板闸门在防沙方面的缺陷，提供一种防沙翻板闸门。技术方案为解决上述技术问题，本专利技术的防沙翻板闸门采用如下技术方案一种防沙翻板闸门，包括门板，所述门板的上部为平面板，所述门板的下部为圆弧形板。有益效果本专利技术的防沙翻板闸门提高了翻板闸门自身的防沙能力，减小泥沙对闸门设计功能、寿命的影响。更进一步的，所述防沙翻板闸门还包括底板、边墙、臂杆、支墩和支铰，所述门板的底部设置有所述底板，所述底板上设置有止水坎，所述止水坎与所述门板的底部相配合，所述边墙设置在所述门板的两侧，所述支铰设置在所述边墙上，所述臂杆连接所述支铰和所述门板，所述支墩设置在所述边墙上。其中，支墩控制门板最大开启角度。更进一步的，所述门板的平面板的高度和圆弧形板的外延半径通过下列方法计算得到一、初始化参数,所述门板的高为H,开启水位为Ah,所述门板的平面板的高为h,所述门板的圆弧形板的外沿半径为r，所述门板的宽度为b，所述门板的厚度为d，所述门板的材料密度为P |￥1 ;二、根据流体静力学原理，利用步骤一的参数计算得到所述门板的平面板受水流推力产生的顺时针力矩Ms1、所述门板的圆弧形板受浮力产生的顺时针力矩Ms2、所述门板的圆弧形板受水流推力产生的逆时针力矩Mn1和所述门板受重力产生的逆时针力矩Mn2 ；5三、根据力矩平衡原理得到MSl+ife2 = Mn^Mn2,求解此式即可得出所述门板的平 面板的高度h和圆弧形板的外延半径r。附图说明图1是传统翻板闸门运行方式示意图；图2是本专利技术的防沙翻板闸门运行方式示意图；图3是本专利技术中确定门板最大开启角度情况一的示意图；图4是本专利技术中确定门板最大开启角度情况二的示意图；图5是本专利技术中确定门板尺寸所建立的坐标系示意图；图6是本专利技术推导门板的平面板受水流推力产生力矩的示意图；图7是本专利技术推导门板的圆弧形板受水压力产生压力体的重心的示意图；图8是本专利技术推导门板的圆弧形板受水流浮力和推力产生力矩的示意图；图9是本专利技术推导门板受重力产生力矩的示意图；图10是本专利技术防沙翻板闸门的结构示意具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明 本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各 种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。请參阅图10所示，本专利技术的防沙翻板闸门，包括门板3，门板3的上部为平面板，门 板3的下部为圆弧形板。其中，还包括底板1、边墙2、臂杆4、支墩5和支铰6。其中，门板 3的底部设置有底板1，底板1上设置有止水坎7，止水坎7与门板3的底部相配合。边墙2 设置在门板3的两侧，支铰6设置在边墙2上。臂杆4连接支铰6和门板3。支墩5设置在 边墙2上，支墩5控制门板3的最大开启角度。请參阅图1和图2所示，传统的翻板闸门(图1)在开启时，底部产生向左的推力， 当闸前淤沙堆积到一定高度后，就会产生向右的推力抵挡闸门的开启，给闸门及其下游的 安全带来隐患。为了使翻板闸门从结构上就具有防沙的能カ，将翻板闸门的底部设计为四 分之ー的圆弧，翻板闸门的转轴位于圆弧圆心处(图幻，这样使得翻板闸门在开启时，底部 只在圆周上运动，并不产生向左游的推カ，这样可以消除闸前淤沙对闸门开启的抵挡作用， 从而提高翻板闸门自身的防沙能カ。本专利技术所描述防沙翻板闸门结构主要包括上部为面板式、下部为圆弧型的门板 3，位于门板3后、边墙2上的支铰6，连接门板3与支铰6的臂杆4，位于边墙2上控制门板 3最大开启角度的支墩5和底板1上的止水坎7。在本专利技术所述闸门设计中，关键ー步是确定翻板闸门门板3的平面板与圆弧形板 的尺寸。一般的闸门设计只涉及到直板型闸门或弧型闸门其中的ー种，使用设计公式法就 可以得到理想的结果。由于本专利技术提供的闸门结构同时涉及到直板型和弧型两种闸门结 构，没有专门的设计公式，所以只能从原理上推导出本专利技术的设计公式，但是因涉及參数过 多，导致推导出来的公式过于复杂，公式无法得到解，所以又对现有的推导过程进行修改， 使新型闸门的设计方便快速，能满足实际生产需要。请参阅图5所示，门板3绕转轴转动,则以转轴为坐标系原点,水平向左为X轴方向，垂直向下为Y轴方向建立坐标系。为了保证闸门开启后能够回关，闸门的重心要始终处于转轴上游一侧；同时为了减少闸门开启时对水流的阻挡，门板3直段最多能置于水平位置。请参阅图3和图4所示，当闸门重心(x，y)位于X下方时(y > O)，门板最大开启角度为90° (图3);当闸门重心(x，y)位于X上方时(y<0)，门板最大开启角度为重心与Y轴小于90°的夹角(图4)。本专利技术提高了翻板闸门自身的防沙能力，减小泥沙对闸门设计功能、寿命的影响；针对复合型结构闸门，提供出闸门设计方法，提高了闸门设计的效率。门板3的平面板的高度h和圆弧形板的外沿半径r通过下列方法计算得到I、请参阅图4所示，初始化参数，门板3的高为H，开启水位为Ah，门板3的平面板的高为h,门板3的圆弧形板的外沿半径为r,门板3的宽度为b,门板3的厚度为d,门板3的材料密度为P |￥1 ;门板3绕转轴转动，则以转轴为坐标系原点，水平向左为X轴方向，垂直向下为Y轴方向建立坐标系。2、根据流体静力学原理，利用步骤I的参数计算得到门板3的平面板受水流推力产生的顺时针力矩Ms1、门板3的圆弧形板受浮力产生的顺时针力矩Ms2、门板3的圆弧形板受水流推力产生的逆时针力矩Mn1和门板3受重力产生的逆时针力矩Mn2 ;其中，具体步骤如下一、请参阅图6所示，门板3的平面板受水流推力产生的顺时针力矩为Ms1 平面板所受静水压力，权利要求1.一种防沙翻板闸门，包括门板(3)，其特征在于，所述门板(3)的上部为平面板，所述门板(3)的下部为圆弧形板。2.如权利要求I所述的防沙翻板闸门，其特征在于，还包括底板(I)、边墙(2)、臂杆(4)、支墩(5)和支铰￠)，所述门板(3)的底部设置有所述底板(I)，所述底板(I)上设置有止水坎(7)，所述止水坎(7)与所述门板(3)的底部相配合，所述边墙(2)设置在所述门板(3)的两侧，所述支铰(6)设置在所述边墙(2)上，所述臂杆(4)连接所述支铰(6)和所述门板(3)，所述支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防沙翻板闸门，包括门板(3)，其特征在于，所述门板(3)的上部为平面板，所述门板(3)的下部为圆弧形板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈青生，谢锋，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：