1、 1 学生 姓名 学号 专业 机械设计制造 及其自动化 课题 名称 平板定轮闸门设计 课题 来源 模拟 任务 要求 通过本次毕业设计,学生可以掌握关于平面闸门的主要设计内容和 方法,锻炼学生综合运用所学的基础知识,对毕业后走向工作岗位,解 决实际问题有所帮助,在设计中各零部件选用依据、详细计算过程按要 求写出设计计算说明书一份,绘制设备图一张,其余代表性零件绘制满 足毕业设计要求。根据设计任务书要求,每一个同学是对所设计的题目 都要经过认真仔细的实习、调研,对闸门设计形成一个总体印象,设计 时可以从整体把握,从零部件到整体依次进行。 重点研 究问题 在平面闸门中,门叶结构的布置、设计计算;相关
2、零部件的设计计 算;闸门施工详图的绘制。 设计 内容 1 闸门是设置在水工建筑物过水孔口上,用于控制水流的通、断或 调节流量的设备。主要用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设 施。水工建筑物的重要组成部分,可用以拦截水流,控制水位、 调节流量、排放泥沙和飘浮物等,它由 活动部分(也称门叶)、 埋固部分和启闭机械 3 部分组成,闸门分类方法较多,主要有: 按闸门的工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事故闸门,我 们所要设计的便是检修闸门。检修闸门设于工作闸门前,用于 建筑物或工作闸门等检修时短期挡水,一般在静水中启闭。 平面闸门简介 按总体布置分为组合式(门槽、门叶与操作设备组成一整体)和 分散式(
3、由门叶、门槽和启闭机组成,操作时门叶可提出门槽); 按闸门门叶组装形式分为整体门叶式和分节组成门叶式;按闸 门门叶的支承方式分为滑动支承式和滚动支承式;按闸门门叶止 2 水位置分为上游止水式和下游止水式;按闸门门叶运行移动状况 分为直升式、升卧式、横拉式和浮箱式等。此外,还有其他的分类 方式(见闸门)。 门叶结构门叶结构 由门叶主体、支承、止水装置和吊耳四个部分组成(图 1)。门 叶主体一般由面板、主横梁、边梁(柱)和次梁组成有面板的梁格 结构。设计水压力通过板梁支承传至门槽埋件,分节的闸门门叶一 般都在边柱处连接。 门叶支承部分应用较多的是滑动支承、滚轮支承和链轮支承等。 支承部分也是门叶移
4、动的行走部分。滑动支承是装在门叶主体边梁 处的滑块。其在固结于门槽内的支承轨道上作滑动摩擦运动,接触 处是面或线。滚动支承是装在门叶边梁上的轮子,其在门槽轨道上 作滚动摩擦运动,接触处是点或线。链轮支承是环绕门叶边柱由一 系列圆柱滚子组成的形似链条式的闭合链环。这种支承的闸门也称 履带式闸门。滑动支 平面闸门 承的闸门摩擦阻力大,启门力大;滚轮支承摩擦阻力小,启门力也 小,但闸门门叶较重;链轮支承也作滚动摩擦,其优点是由数目较 多的小滚柱承受闸门的水压力,单个轮压小,使得门槽内敷设的轨道 断面小、重量轻。滚轮支承的闸门,根据闸门特征及梁格布置设有 悬臂(外伸)轮、简支轮和台车式轮组(图 2)。
5、 装设在闸门门叶主体上密封孔口的止水装置一般均为特殊制造 的可压缩耐磨橡胶制品,就其布置部位分为顶止水、侧止水和底缘 3 止水。各止水的接头部位衔接处均在现场配装时进行热胶合处理, 以保证周围止水的效果。 平面闸门的吊耳一般均设在闸门门叶主体结构上端的顶横梁 上,根据结构尺寸大小和形式可直接焊固在顶梁上或单独制造,然 后在现场焊固。 埋设构件埋设构件 由门叶的支承轨道、止水密封(座垫)、移动导向垫板和护角 组成。门槽的体型分为:矩形方角门槽,一般适用于低流速;矩形 错距斜坡门槽,适用于中流速;特形门槽,适用于高速水流。门槽 形状由模型试验确定,以使在门槽部位不产生空蚀或磨蚀(图 3)。 潜孔式
6、闸门顶止水座板部位一般称门楣。根据闸门的工作性质在门 楣以上设有一定高度的钢板胸墙,它是埋设结构的重要组成部分, 其他如主轨、反向轨、底坎等都是埋设件。 启闭设备启闭设备 闸门门叶运移(开或关)的操作机械。根据平面闸门的操作特点 及孔口尺寸,分为:操作 平面闸门 设备直接与闸门门叶连接并固定在门槽(埋设件)上,形成一个整 体(如闸阀、截门);启闭机固定或移动于建筑物上,远离闸门 门叶,通过吊具与门叶连接。启闭设备据以选型的主要参数是启闭 力和升降扬程。当平面闸门门叶自重不能克服下门阻力顺利关闭时, 可采用加重块,借助水柱压力或直接由启闭设备加压迫使关闭。 平面闸门布置紧凑,制造较易,使用安全可靠,维修方便,广泛用于各类 水工建筑物及其他场合。至今,在世界各国的工程设施上平面闸门的采 用数量仍居首位。中国水利工程使用最早最多的闸门是平面闸门,目前 4 焊接钢闸门已普遍采用,从其设计、制造、安装及运用等诸方面均已达 到世界先进水平 水利闸门分类 我们将水利闸门进行如下分类: 1、如果按闸门的工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事故闸 门。工作