[发明专利]液压启闭机斜拉弧形闸门启闭方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程中弧形闸门启闭方法，尤其是涉及液压启闭机斜拉弧形闸门启闭方法。

背景技术

在水利工程金属结构设计中，弧形闸门启闭常采用液压启闭机。如图5、图6所示，闸门的吊耳常采用圆柱铰轴与启闭机吊头连接，启闭机另一端与固定在闸墩侧墙上的圆柱支座相连。根据弧形闸门约束条件，显然在闸门启闭过程中，启闭机中心轴线必须与闸门纵向对称中心平面相平行。因此，启闭机上、下两个吊点的位置一直是闸门布置的一个矛盾。其一，在闸门结构受力条件方面，下吊点距离支撑臂支点越近，闸门横梁的结构受力条件越好，因为悬臂梁荷载的作用力臂短，横梁的弯矩内力就小，可以节省材料。其二，在启闭机上支座的支撑结构受力方面，支点距离闸门纵向对称中心平面越近，支点埋件的悬臂段就越长，该段的弯矩内力就大，造成材料浪费。对于大孔口特别是大跨度的弧形闸门布置，这种矛盾尤为突出。因此，如何采用简单易行的方法来解决上述矛盾，是本领域技术人员一直研究的课题，但目前还未见诸有关这方面的报道。

发明内容

本发明目的在于提供一种简单易行的液压启闭机斜拉弧形闸门启闭方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的液压启闭机斜拉弧形闸门启闭方法，在液压启闭机两端的吊头上各安装一个十字铰接头，所述十字铰接头的两个铰轴相互垂直，液压启闭机通过所述的两个十字铰接头分别与弧形闸门的吊耳和液压启闭机的上支座连接；

弧形闸门的吊耳可布置在弧形闸门最佳的受力位置，以尽量减小悬臂荷载的力臂为准，只要保持弧形闸门的吊耳轴线与弧形闸门纵向对称中心平面垂直即可；

液压启闭机上支座尽量布置接近于闸墩侧墙位置，即：尽量远离弧形闸门纵向对称中心平面，以减小悬臂段的弯矩内力为准，只要保持液压启闭机上支座的铰轴轴线与弧形闸门纵向对称中心平面垂直即可。

本发明优点就在于针对大孔口、大跨度弧形闸门布置时，液压启闭机上、下两吊点在布置位置上存在的矛盾，通过所述十字铰接头将液压启闭机两端吊头分别与弧形闸门吊耳、闸墩侧墙启闭机支座相铰接；由于十字铰接头的两个铰轴相互垂直，满足闸门系统几何运动的约束相容条件，因此，弧形闸门的吊耳可以尽量布置在最佳的受力作用位置，而不受启闭机上支座位置的限制，以缩短闸门悬臂梁荷载的作用力臂，减小弧形闸门横梁的弯矩内力；同时，液压启闭机上支座亦可尽量布置最佳的悬出长度，不受门体吊耳位置的限制，以减小支座悬臂段的弯矩内力。这样，弧形闸门在启闭过程中由于十字铰接头的双向转动作用，满足整体系统几何运动约束条件，很好地解决了上述矛盾，节约了弧形闸门的制造、安装成本。因为液压启闭机中心轴线不再需要保持与闸门纵向对称中心平面平行，而是允许呈现一个角度，因此称之为斜拉。

附图说明

图1是本发明所述方法的弧形闸门、液压启闭机的布置示意图。

图2是图1的俯视示意图。

图3是图1的I部放大示意图。

图4是图1的II部放大示意图。

图5是现有弧形闸门、液压启闭机的布置示意图。

图6是图5的俯视示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明所述的液压启闭机斜拉弧形闸门启闭方法，采取在液压启闭机1两端的吊头上各安装一个十字铰接头2，所述十字铰接头2的两个铰轴3、4相互垂直，液压启闭机1通过所述的两个十字铰接头2分别与弧形闸门5的吊耳8和液压启闭机1的上支座9连接；弧形闸门5的吊耳8可布置在弧形闸门5的最佳位置，以尽量减小悬臂荷载的力臂为准，只要保持弧形闸门5的吊耳8轴线与弧形闸门纵向对称中心平面6垂直即可；液压启闭机1上支座9亦可尽量布置接近于闸墩侧墙7位置，以达到最佳的悬出长度、减小悬臂段的弯矩内力为准，只要保持液压启闭机1上支座9的铰轴轴线与弧形闸门纵向对称中心平面6垂直即可。