鋼壩學朮名稱是底軸驅動翻板閘門，早在2008年7月29日，中國電機工程學會和中國水力發電工程學會在杭州共同組織召開了“大跨度底軸驅動翻板閘門技術研究和應用”項目的技術鑑定會。

學朮名稱：底軸驅動翻板閘門

應用範圍：水利水電建設中，隨着城市用水

組成：門葉、埋固部分、起閉設備

 

 

一、成本
    聚財水利的液壓活動翻板閘門（液壓活動壩）通過使用時間長，排水排沙石速度快損耗小，而維護成本少，景觀效果強，對生態平衡則無影響等等， 壩面採用鋼觔混凝土結構，基礎上部的寬度只要求與活動壩高度相等，同時液壓系統簡便，工程成本較低，總體計算下來成本要比同等規格的液壓壩、橡膠壩、翻板閘門、合頁壩等等攔水壩

二、結構和使用壽命
    液壓活動翻板閘門（液壓活動壩）的力學結構是目前世界上***科學的、運行方式***合理的。壩面升起后，形成一個穩定的墩壩結構，固定的三角支撐力學原理，抗洪水衝擊的能力極強。壩面向下游傾斜15度，水的流態明確，無論是北方冬季結冰還是山區泥石流多發區都不會對它造成損坏，多沙區也不會淤積。經大量的調研數據顯示，液壓活動壩的使用壽命更長。活動攔水高度可以達到五米以上，寬度不限。任何地質條件的河床都行；重力壩壩頂的寬度再窄，雙曲拱壩弧度再大都可以在上面建設；不怕泥砂淤積；不受漂浮物影響；放壩快速，不影響防洪安全。 

 

 

三、洩洪能力
    液壓活動翻板閘門壩面放倒速度快，放倒后壩面***高點也只高出基礎25釐米左右，達到無壩一樣的洩洪效果。因此百年一遇的特大洪水，也不會對它造成損坏。行洪過水、沖砂、排漂浮物效果都好。由於液壓活動壩的科學構造，不管河道有多寬，河中都不需要隔墩，壩面放倒后的河面上是沒有任何建築物的，這樣既不影響防洪，也不影響航運。

四、自動化程度
    客戶根據自己的實際需要可選擇採用浮標開關控制，操作液壓系統，以達到無人管理，智能攔水的目的。
五、 密封止水
    液壓活動壩採用多種密封材料，做到滴水不漏，經久耐用，更換容易，費用低。
六、壩形美觀，人造瀑布
    壩體可以採用弧形設計，噴色彩、文字、圖案。壩面高度可隨意調節，演示。壩體弧形設計（壩高5米以下採用鋼觔混凝土壩面，5米以上可以採用弧形鋼門），壩面可噴色彩、圖案，活動壩面高度可隨意調節、演示。上游水量較大時形成瀑佈景觀和水帘長廊奇觀，可供遊人觀賞。

上游有漂浮物時，只要操控一下液壓系統，即可輕鬆地沖掉，使河水清澈。上游水量較大時形成瀑佈景觀和水帘長廊奇觀，可供遊人觀賞。一個通過人工操作，就可以任意昇降演示的活動壩體，使人造瀑布產生花樣動感，完全可作為一個新的旅遊景點。

   

   

液壓昇降壩的基本原理

現在應用最為廣氾的鋼制翻板閘門即為液壓昇降壩，其工作原理是槓桿平衡與轉動，具體來說，水力自控翻板閘門是利用水力和閘門重量相互制衡，通過增設阻尼反饋系統來達到調控水位的目的：當上游水位升高則閘門繞“橫軸”逐漸開啟泄流；反之，上游水位下降則閘門逐漸回關蓄水，使上游水位始終保持在設計要求的範圍內。舉個例子，滾輪連杆式翻板閘門是一種雙支點代連杆的閘門，由面板、支腿、支墩、滾輪、連杆等部件組成，根據閘門水位的變化，依靠水力作用自動控制閘門的開啟和關閉。當上游來流量加大，閘門上游水位抬高，動水壓力對支點的力矩大於門重與各種阻尼對指點的力矩時，閘門自動開啟到一定傾角，直到在該傾角下動水壓力對支點的力矩等於門重支點的力矩，達到該流量下新的平衡。流量不變時，開啟角度也不變。而當上游流量減少到一定程度，使門重對支點的力矩大於動水壓力與各種阻尼對支點的力矩時，水力自控翻板站可自行回關到一定傾角，從而又達到該流量下新的平衡。

 

 

底軸驅動翻板閘門的安裝及運行

• 底橫軸旋轉門的安裝

1. 在已完成一次混凝土的現場，按標記把7個主轉軸座、2個防水套與各自的預埋件用連接螺栓牢固連接，再分別就各自的預留坑位（適當氣割割開安裝時干涉的混凝土羅紋鋼觔），用激光水準儀分別找正各個主轉軸座位置，要保証各轉軸座機防水套的基準線對齊、座（套）心在一條線上、各座底在同一水平面內（無激光水準儀也可在其上方空中架0.5mm鋼絲基準，用鉛錘吊線找正各主轉軸座座底處同一水平面內），保証主轉軸座與2個防水套的整體同軸度≤4毫米及它們的相對間距尺寸公差達IT13級標準（公差帶對稱佈置）。
2. 在各主轉軸座位置正確后，用槽鋼頭等把主轉軸座預埋件、2個防水套牢固地與一次混凝土施工預留的羅紋鋼觔焊接連接，保証下一步組裝機二次混凝土施工不會改變它們的位置。
3. 把各短轉軸裝入軸座，按標記裝上壓緊環（螺絲暫不收緊），套上定位環。按提供的書面標記記錄中間的主轉軸座開始，向兩邊安裝長轉軸，安裝時允許短轉軸適當軸向的暫時移動，以便於鉸制螺栓的連接操作。
4. 整個轉軸的安裝過程，務必要注意：1、相互連接零件的鋼字碼；2、配作時的基準線對準几號；3、轉軸及拐臂等的周向方位不能錯；4、注意密封銅墊的安裝。
5. 待轉軸、拐臂都安裝完畢，可以轉動轉軸，檢驗轉軸的整體同軸度控制效果。。滿足要求后確定各定位環的實際位置，與相應的各短轉軸配打M10螺孔並固定。
6. 按記錄的基準記號等開始安裝葉片，注意此時M24、M36連接羅紋上要塗羅紋密封膠或裹生料帶，門葉間用適當塗以硫磺膠泥，再根據葉片的實際位置安裝葉片擱凳的預埋件（含葉片擱凳）至正確位置；根據轉軸的實際位置，安裝下止水預埋件及下止水部件至正確位置。用槽鋼頭等把兩者預埋件與一次混凝土施工預留的羅紋鋼觔牢固地焊接連接。上述安裝完畢組裝暫停，對擱凳的預埋件坑及下止水預埋件坑進行混凝土二次施工。
7. 清理現場，對整個鋼結構再次密封處理，罩二度漆。

• 底橫軸旋轉門驅動裝置、鎖定器安裝

1. 將驅動裝置就位，使驅動裝置座聯結孔與預埋件上的地栓螺杆配合，並用螺母將驅動裝置機座和預埋件螺杆牢固連接。
2. 由驅動裝置上端加油口（旋開空氣濾清器上蓋）用慮油小車加入適量的L-HM32液壓油。再蓋緊空氣濾清器上蓋。
3. 用電線連接電機和電控櫃，設置電氣系統上的初始值為適當值，脫開位置傳感器的電器連接，空載啟動兩側啟閉機，伸出和縮回兩隻油缸活塞杆，邊適當調節兩機電液一體化液壓啟閉機液壓閥塊上的節流閥閥口開度，以調節兩啟閉機活塞杆伸縮的運動速度，保証油缸輸出力適當、活塞杆伸縮的運動速度基本同步。
4. 將驅動裝置活塞杆端球鉸座吊耳與底橫軸旋轉門啟閉機拐臂叉頭用銷軸連接。並用卡板在拐臂上軸向固定銷軸。
5. 在鎖定拐臂上安裝液壓鎖定器，並用加油機加上適量的L-HM32液壓油 。
6. 在適合的位置安裝固定好外置式位置傳感器，接同位置傳感器的電路連接。

• 底橫軸旋轉門的運行

1. 底橫軸旋轉門、驅動裝置運行前應完成並再次檢查電控系統接線是否正確，各種參數設置是否適當，調整行程參數，試驗保証到位后能可靠運作停止電動運轉。
2. 點動試運行底橫軸旋轉門的啟閉、驅動裝置油缸活塞杆的伸縮，重新正確設置電控系統參數，液壓系統參數（啟閉力在出廠前已設定好，一般不要改動，更不要超壓使用，啟閉速度可調整控制閥組上節流閥閥口開度）。
3. 觀察整個底橫軸旋轉門的運行狀況，驅動裝置油缸活塞杆伸縮的同步性，閘門各止水部位、封水套、底鉸座等工作有無異常，觀察電控系統各項功能的工作性能，並逐一試驗底橫軸旋轉門在鎖定位置，液壓鎖定器工作的正確性及可靠性。
4. 待點動運行調整后一切性能要求達標，即可切換到正常運行模式正常工作。
5. 本電控系統對兩側驅動裝置各自活塞杆伸出的實際位置及運行速度實時監控時，當兩者動態實時位置誤差超過30mm時，電器系統能及時鎖定、報警，在調整、排除故障后方可再運行。
6. 如按用戶要求，底橫軸驅動裝置上裝有應急啟閉用的手動油泵液壓系統，則在無電狀態或電控運行有故障時均可啟用手動油泵系統。打開節流截止閥，搖動手動泵手把和扳動手動換向閥即可啟閉底橫軸旋轉門。注意：如手動換向閥在一個位置下搖動手動泵數次后驅動裝置仍未動作，要扳動手動換向閥換向，以免超壓。應急啟閉完后，一定要關閉節流截止閥。

 

 

鋼壩演變過程

 

第一代鋼壩（基礎壩）

對加工精度要求較高，製作安裝工藝達不到要求則容易漏水，生產成本較高。閘門及穿牆軸漏水嚴重。

第二代鋼壩（景觀美化型）

增加背面裝飾，美觀效果好。

第三代鋼壩（止水加強型）

增加多項止水專利，提高鋼壩的止水效果。

第四代鋼壩（新式風帆型）

1.止水效果優于前三代鋼壩，優于國家規範要求，幾乎做到滴水不漏。

2.閘門結構更加合理，風帆式門型使得原本上游水對閘門的側壓力部分轉化為對閘門向下的壓力，提高了閘門的穩定性，造型更美觀。

3.閘門安裝方便，開放式鉸座，縮短工期。

4.有效解決閘門基礎不均勻沉降對閘門使用的影響。採用封閉式鉸座，一旦發生不均勻沉降，鉸座會卡死底軸，閘門無法正常啟閉。

5.節省投資，設備投資、土建投資均大幅度降低。

6.維修方面，底止水橡皮更換更加方便。

 

 

底軸驅動翻板閘門的由來

 

地軸驅動翻板閘門是中國機電工程學會和中國水力發電工程學會于2004年研究開發的新型閘門，學朮名成為——大跨度底軸驅動翻板閘門。

我國第一座大跨度底軸驅動翻板閘門于2005年7月在上海蘇州河建成。

 

底軸驅動翻板閘門結構組成及原理

 

底軸驅動翻板閘門由門葉、底轉軸、轉軸座、穿牆封水套、驅動裝置及鎖定拐臂、驅動裝置及鎖定器、底軸止水、門側止水及鉸座止水等部分組成。

原動力為液壓啟閉機為驅動裝置，這兩台驅動裝置佈置于閘壩兩側的驅動室內，通過拐臂驅動支撐在轉軸座上的底轉軸轉動，帶動固聯在底轉軸商的底軸驅動翻板閘門門葉按要求適時平穩可靠地做啟壩、閉壩等動作。

底軸驅動下臥式翻板閘門（鋼壩閘門）是一種新型可調控溢流閘門，它有土建結構、帶固定軸的鋼閘門門體、啟閉設備等組成。這種建築物適合於閘孔較寬（10m-100m）而水位差比較小（1-7m）的工況，由於它可以設計的比較寬，可以省去數孔閘墩，所以不僅結構簡單，可以節省不少土建投資，而且可以立門蓄水，臥門行洪排澇，適當開啟調節水位，還可以利用閘門門頂過水，形成人工瀑布的景觀效果。

   

 

 

鋼壩簡介

鑑定委員會主任委員由水電水利規劃設計總院龔建新教授級高工擔任，水利水電規劃設計總院王英人教授級高工擔任副主任委員，參與鑑定工作的有趙輔鑫、吳小寧、羅文強、趙勇平、鐵漢、劉旭輝、張步新、吳一紅、鄭源等有關專家。

鑑定意見認為:大跨度底軸驅動翻板閘門是一種能夠實現雙向擋水、靈活啟閉、閘門開度無級可調、方便調度、工程隱蔽、無礙防汛和通航，改善河道景觀的新型閘門，該研究成果是對大跨度閘門設計的重大突破。該成果已在上海市蘇州河河口水閘工程中得到應用，近3年的運行情況表明，閘門運行正常，安全可靠，百米跨度底軸驅動閘門的成功應用在國內外尚屬首例。對大跨度底軸驅動閘門兩個獨立液壓系統實現閘門同步的控制、超長重載驅動軸的支承和連接、製造和安裝工藝、水下金屬結構設備長效防腐、惡劣水質環境下的軸承材料和軸承結構形式、大跨度翻板閘門啟閉過程的補排氣方式等關鍵技術進行了專項研究並成功應用。大跨度底軸驅動閘門的成功應用，使蘇州河東引西排和西引北排綜合調水成為現實，有效改善了蘇州河及其下游支流水質，閘門無級可調實現了人水和諧的城市景觀，環境效益巨大，為上海市黃浦江北外灘的總體規劃的實現，以及北外灘將與現外灘共同形成上海的經濟金融中心奠定了基礎，社會效益顯著。 (國內第一道大跨度底軸驅動翻板閘門)

鋼壩應用介紹

在水利水電建設中，隨着城市用水、景觀建設及環境整治和灌溉、發電的需要，翻板閘，水閘和橡膠壩得到廣氾的運用。然而，橡膠壩等生產比較複雜，運行時充水(充氣)升壩或放水(放氣)塌壩時間較長，影響快速截流或洩洪，再加上橡膠易老化的弊端，容易發生質量事故。現在市場上出現大量鋼結構閘門，或翻板閘但無論是提升式或臥倒式，單孔都很難適用較寬的河道。鋼壩閘是一種新型可調空控溢流閘門，它有土建結構、帶固定軸的鋼閘門門體、啟閉設備等組成。這種建築物適合於閘孔較寬(10米~~100米)而水位差比較小的工況(1~~7米)，由於它可以設計的比較寬，可以省區數孔閘墩，所以不僅結構簡單，可以節省不少土建投資，而且可以立門蓄水，臥門行洪排澇，適當開啟調節水位，還可以利用閘門門頂過水，形成人工瀑布的景觀效果。

鋼壩組成部分

閘門用於關閉和開放泄(放)水通道的控制設施。水工建築物的重要組成部分，可用以攔截水流，控制水位、調節流量、排放泥沙和飄浮物等。閘門一般由活動部分(也稱門葉)、埋固部分和啟閉機械3部分組成。門葉包括:承重結構、行走支承、支臂、支鉸、止水裝置、吊耳等。埋固部分包括:軌道、鉸座、止水座、護角等。常用的啟閉機械有:卷揚式、油壓式、螺杆式和移動式機械。閘門分類方法較多，主要有:①按閘門的工作性質可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門。工作閘門也稱主要閘門，能在動水中啟閉。檢修閘門設于工作閘門前。用於建築物或工作閘門等檢修時短期擋水，一般在靜水中啟閉。事故閘門多設于深孔工作閘門前，用於建築物或設備出現事故時，能在動水中關閉而在靜水中開啟;兼作檢修閘門時，也稱事故檢修閘門;需要在限定時間內緊急關閉的事故閘門，稱為快速閘門。②按閘門關閉時門頂與水面的相對位置分為露頂式閘門和潛孔式閘門。③按門葉的外觀形狀分為平面閘門、弧形閘門、人字閘門、拱形閘門、球形閘門和圓筒閘門等。④按製造門葉的材料分為鋼閘門、鑄鐵鑲銅閘門、木閘門、鋼觔混凝土閘門和組合材料閘門。另外，有些閘門如翻板閘門可借助水力自動啟閉，稱為水力自動閘門。選擇閘門形式需要考慮其在水工建築物中的位置、尺寸、設計水頭、運用條件、製造能力和安裝技術水平等因素，要求做到泄流時水流條件好、止水嚴密、啟閉力小、操作簡便靈活、檢修維護方便等。平面閘門和弧形閘門是最常用的門型。在工作閘門中，大型露頂式閘門和高水頭潛孔式閘門多用弧形閘門，船閘上多用人字閘門和橫拉閘門，檢修閘門和事故閘門一般都用平面閘門。製造門葉的材料近代多用鋼材，而鋼觔混凝土多用做需要借自重關閉施工導流底孔的封堵閘門。此外，在壓力管道中使用的將門葉、外殼和啟閉機械組成一體的控制設施，通稱閥門。

閘門是裝于溢流壩、岸邊溢洪道、泄水孔、水工隧洞和水閘等建築物的空口上，用以調節流量，控制上、下游水位、宣洩洪水、排除泥沙或漂浮物等，是水工建築物的重要組成部分。在水閘工程中，閘門是主體部分，常占擋水面積的大部。閘門又分為平板閘門和弧形閘門.

 

 

 

 

新河縣聚財水利機械廠位於河北省新河縣工業園區安新縣與308國道交叉口，是專業生產水利啟閉機、閘門、清污機及建築卷揚機的廠家。本廠佔地23000平方米，建築面積9800平方米。目前公司下設9個科室、5個車間；擁有正式職工300多人，其中高級工程師9人，中級工程師36人。具有先進的生產工藝流程、一流的生產設備、雄厚的技術力量，同時具備完整的質量保証體系和優質的售后服務，地理位置優越，交通十分便利。

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