水电站铸铁闸门是指用于水站上的铸铁材质的闸门,常见的类型有PZ型和PGZ型两种,具有结构简单,运行可靠,使用寿命长等优势特点。下面瑞鑫水工将从其结构组成、工作原理、常见类型、技术性能、安装要点、应用、防腐维护等方面为您详细说明。
一、水电站铸铁闸门的组成结构
1、闸框:是闸板的支承构件,也是闸板的运行滑道,将闸板所承受的全部水压力安全传递到闸室中,通过地脚螺栓安装固定在水闸闸墩及闸底板的二期混凝土中。选用优选灰口铸铁或球墨铸铁制成,导轨左右对称布置且用不锈钢螺栓定位销与门框二侧端部连接(对中的闸门,其导轨可与门框浇注成一体)。
2、导轨:导轨长度一般为闸门全开启高度的1/2 - 1/3,整体结构强度高、刚性高、耐磨、耐腐蚀性好、承压能力大。
3、闸板:也叫挡水板,用来阻断水流,调节水流量的挡板,是闸门主要构件,可沿着导轨上下移动来实现对水流量的调节,并将水压传递给导轨及门框。是直接承受水压力的挡水构件,在启闭机作用下在闸框的止水面上上下滑动,完成开放和关闭的过水孔口操作。闭紧止水销可使止水面有效贴合,以保证止水效果,实现良好的止水目的。
4、吊耳:闸板与启闭机连接结构。
5、密封机构紧闭斜铁:紧闭斜铁和闸框滑道确保闸门的纵横运行轨迹,在水压力和紧闭斜铁的双重作用下,确保闸板运行平稳,使闸板与闸框滑道紧密贴。
6、止水密封:闸板上一般采用整体式金属止水,兼作支承滑块,金属止水用同材料制作的沉头螺钉紧固在门体上,螺钉头部与止水工作面一起精加工,一些尺寸较大的也可采用“P”形橡皮止水。
二、水电站铸铁闸门工作原理
水站铸铁闸门的闸板直接承受水压力,闸框是闸板四周的支承构件,同时也是闸板上下运动的滑道。滑道以外部分镶嵌于闸墩及闸底的二期混凝土中,将闸板所承受的水压力均匀地传递到闸墩及闸室底部。在启闭机(手动或电动)的作用下,闸板在闸框的止水面上滑动,从而实现过水孔口的开放和关闭。闸框迎水面四周与闸板框四周背水面接触处经机械精制、加工刨光后平直光滑、贴合严密,使结合面、止水面与运动滑道合三为一。在启闭机作用下,紧闭斜铁和闸框滑道确保闸门的纵横运行轨迹,在水压力和紧闭斜铁的双重作用下,确保闸板运行平稳,使闸板与闸框滑道紧密贴。 当密封止水性能下降时,可通过楔块装置的调整加以解决。
三、水电站铸铁闸门常见类型
1. 按闸板形状分类
PZ平板闸门:结构和特点适应于特定的闸孔尺寸、承压水头、启闭型式、闸门自重等情况。
PGZ拱形闸门:例如PGZ铸铁拱形闸门是以优选铸铁为原料制造的一种止水闸门,具有很强的耐腐蚀性能,止水密封好,安装简单,使用寿命长等特性。
2. 按闸板结构组合分类
整体式:结构相对简单,整体性较好。
组装式:中等规格以上的闸门一般可制成组装式,这种方式便于制造、运输和安装,在安装现场将各部分组装成整体。
四、水电站铸铁闸门技术性能
1、 材质特性:一般采用优选灰口铸铁或球墨铸铁制作。例如TH200灰铸铁或球墨铸铁可用于制作单向铸铁闸门,这些材质使得闸门具有较好的强度和耐腐蚀性。
2、密封特性:止水密封面镶铜条、不锈钢或橡胶,并经加工后配研,达到平面密封,密封性能好。每米长度的渗水量不超过0.03升/秒(如PGZ铸铁拱形闸门),密封工作部位渗漏量不大于1.25L/min.m。
3、结构特性:如采用独特的外拱形设计(平面铸铁闸门),结构合理、受力均匀。一些闸门的导轨左右对称布置且与门框连接方式合理,整体结构强度高、刚性高、耐磨、耐腐蚀性好、承压能力大。
4、耐腐蚀性能好,可适用于PH6-8的水域环境中。
五、水电站铸铁闸门安装要点
1、在安装前,如发现各部连接部位的螺栓因运输装卸造成松动,应进行加固;检查主立框与附框、主立框与横框、闸板与闸框连接的止水面是否有错位,如有错位则松动联合螺栓将止水面调整在同一平面内,并且须采用整体安装,严禁拆开安装。
2、在进行二期浇注前将闸门整体吊装就位,穿好各调整螺栓并拧紧,找好闸门前后、左右的正确位置,找直找平,用拉线加以固定,然后调整螺栓与工程钢筋焊接,再用塞尺检测确保各止水面的间隙在0.3mm以下可进行二期浇注。
3、安装过程中闸门应保持紧闭状态。
4、安装过程中底部闸框不可出现局部承重,否则可能导致闸框变形,进而导致闸门漏水。
5、安装时按图示位置安装、闸板设于迎水面,闸板压向门框允许压力0.1MPa,闸板压离门框允许压力0.02MPa
六、水电站铸铁闸门应用
主要用于给排水、防汛、灌溉、水利、水电工程中,用来截止、疏通水流或起调节水位的作用。可用于开启控制水位,调节流量,也广泛应用于中小型水利水电、市政给排水工程、水产养殖、农田灌溉等水利工程,还可装于溢流坝、岸边溢洪道、泄水孔、水工隧洞和水闸等建筑物的空口上,用以调节流量,控制上、下流水位、洪水、排除泥沙或漂浮物等,是水工建筑物的重要组成部分。
七、水电站铸铁闸门使用维护及防腐
1、在日常使用与养护方面,在启闭时应注意闸板的上、下限位置,以免损坏闸门或启闭机;
2、在使用中应对机器部件进行防锈处理,并定期在止水面上抹黄油,以保证启闭时闸板与闸框的止水结合面光滑;
3、闸门关闭时在距底面100mm处,可将闸门暂停1分钟,利用门底激流冲底槽内的杂物后再将闸门关闭。
4、铸铁闸门喷砂用气操作压力小少于0.5MPa,配备6m3/Sr空气压缩机。
5、采用流动式空气压缩机时,其排气量为6m3/s,额定压力为0.8MPa,功率为37kw。
6、喷砂处理所用的压缩空气须经过降温装置及油水分离器处理,以保证压缩空气的干燥、无油。
7、油水分离器须定期清理。
8、喷砂时喷嘴尺寸为6~8mm,在使用过程中,由于磨损,孔口直径增加了百分之25时宜更换喷嘴。
9、经喷砂处理并检验合格的金属表面,在运输或防腐施工前应保持干净,避免沾染上水或油污杂质,并且不能直接用手接触金属表面,以防止局部返锈;
10、已沾染上油污的金属表面须用相应的有机溶剂进行处理,以喷枪中的压缩空气为原动力,在驱动装置推动下,锌丝通过喷嘴,在氧一乙炔焰的加热下,成为熔融体,借压缩空气使之雾化成微粒并喷射到工件上,形成热喷涂锌保护层。
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