加重构造弧形闸门的设计方法及依据该方法获得的闸门与流程

1.本发明涉及水利工程设备技术领域，特别是一种加重构造弧形闸门的设计方法及依据该方法获得的闸门。


背景技术：

2.水利水电工程中常用潜孔式弧形闸门作为水库泄洪、冲沙、放空水库、流量调节的工作闸门，平时闸门关闭挡水，在需要工作时开闸泄水。对于孔口尺寸小、挡水水头高的潜孔式弧形闸门，设计时应特别关注顶水封和底水封处水压力所产生的上托力，解决上托力一般有两种措施：一是闸门设加重结构，二是操作闸门的液压启闭机主阀中位机能选用o型、p型等，避免选用浮动式，且在无杆腔油路设置液控单向阀，无杆腔长期保压，液压缸活塞杆长期受力。无杆腔长期保压，液压缸活塞杆长期受力对液压启闭机的寿命不利，且液压系统有内泄露等风险，因此闸门还是有回弹风险，因此闸门设加重结构是解决上托力两方案中更优的方案。
3.工程实践表明：高水头小孔口的潜孔式弧形闸门一般应专门设计加重结构，用于抵抗上托力。若上托力处理不当将会产生在闸门闭门、启闭机停机后闸门回弹泄水事故，处理不当将产生严重事故。因此本专利提出了一种加重构造弧形闸门的设计方法及依据该方法获得的闸门。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种加重构造弧形闸门的设计方法及依据该方法获得的闸门。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种加重构造弧形闸门的设计方法,其特征在于:该方法包括弧形闸门包括加重结构的布置及固定确定，闸门及加重结构的重心定位确定，以及上托力、操作闸门启闭力的计算；加重结构的布置在闸门设计完成后进行，根据设计的闸门，验算闭门力，根据加重需要，在门叶顶底主梁腹板上方、门叶次梁上布置加重块并加于固定，根据需要在门叶顶梁腹板上布置加重箱；具体包括以下步骤：s1:根据设计输入条件，设计闸门结构，并建立闸门三维模型；s2:启闭力计算；s3：根据建立的闸门三维模型，复核闸门的重心位置；s4:加重结构的布置及固定；s5:上托力、操作闸门启闭力计算；其中，s5步骤中，上托力、操作闸门启闭力计算需要计算各个作用力对支铰八个力矩，分别是闸门全关挡水支较摩阻力力矩m0，水封摩阻力力矩m1，不含加重的闸门重力矩m2，上托力力矩m3，下吸力力矩m4，底水封回弹力矩m5，加重结构力矩m6，顶水封回弹力矩m7。
6.优选的，在上托力力矩m3的计算中，m3＝p1
×
l5+p2
×
l2，p1为顶水封处水压力，l5
为p1对支铰的力矩，p2为底水封处水压力，l2为p2对支铰的力矩。
7.优选的，在加重结构力矩m6的计算中，m6＝gw
×
l6，gw为加重结构的重力，l6为gw对支铰的力矩。
8.优选的，在s4:加重结构的布置及固定步骤中，加重结构的布置及固定在该步骤中确定，根据设计的闸门验算闭门力，根据闸门加重需要，首先考虑在门叶顶底主梁腹板上布置加重块，若加重不够可继续在门叶次梁上布置加重块，若仍然不够还可在门叶顶梁腹板上布置加重箱；摆放在门叶顶底主梁腹板上的加重块为长方体结构，其上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm；摆放在门叶次梁上的加重块为长方体结构，并开设加重块和门叶次梁配合的槽，槽的尺寸为a
×
b，a＝h+2～5mm，a＝w+2～3mm，h为次梁梁高，w为次梁翼缘板宽度；在加重块上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm；门叶顶梁上设置的加重箱结构，加重箱为箱体结构，通过钢板与门叶结构的顶梁腹板、顶梁筋板、门叶面板对接焊接而成；加重块布置在加重箱内部；在加重块上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm。
9.优选的，在闸门及加重结构的重心定位确定时，建立闸门结构的三维模型，测量重心点至铰心的距离r1,假定重心点在上下直臂中心线上,从而确定重心点c1；在对闸门及加重结构的重心定位时，建立闸门结构和加重结构的三维模型，测量重心点至铰心的距离r2,假定重心点在上下直臂中心线上,从而确定重心点c2。
10.优选的，直接测得c1至支铰中心的水平距离；直接测得闸门和加重结构在闸门上极限位置时，重心c2至支铰中心的水平距离l1；直接测得加重结构在闸门全关位置时，其重心至支铰中心的水平距离l6。
11.优选的，在上托力、操作闸门启闭力计算中，包括:1)未设置加重时，启闭力操作闸门关闭时的闭门力计算如下：l4为启闭，力对支铰的力矩，若f1＞0，则设加重结构；2)闸门设置加重装置后，启闭力操作闸门关闭时的闭门力计算如下:l4为启闭力对支铰的力矩；3)启闭力操作闸门开启时的启门力计算如下:4)闸门全关状态、启闭机停机后的闭门力计算如下:5)闸门在开启的上极限位置的启门力计算如下:l3为启闭力对支铰的力矩，l1为闸门上极限位置时闸门及加重结构的重心c2对支
铰的力矩。
12.一种依据加重构造弧形闸门的设计方法而设计的弧形闸门；包括门叶结构、支臂结构、支铰结构、水封结构、起吊装置、侧轮装置、启吊轴、支铰轴、第一连接螺栓、第二连接螺栓、第三连接螺栓；所述门叶结构设置为弧形砸门板，在门叶结构的内侧设置通过第一连接螺栓连接支臂结构，所述支臂结构设置为框形连接架，在支臂结构的一侧通过第二连接螺栓连接支铰结构，所述支铰结构设置为锥形架，在支铰结构上转接设置支铰轴；在门叶结构的侧壁通过第三连接螺栓连接设置起吊装置；在门叶结构的顶部设置转轴座，在该转轴座上转接设置启吊轴，启吊轴上连接设置侧轮装置；所述门叶结构包括弧形的门叶面板，在门叶面板内侧顶部设置门叶顶梁，在门叶面板上设置多条门叶次梁，门叶次梁上设置门叶顶主梁腹板，在门叶顶梁上方设置连接筋板和门叶顶梁筋板，在门叶顶梁的下方中部门叶面板上设置第一门叶纵隔板,在门叶面板的内侧中上部靠近门叶顶梁处设置第二门叶纵隔板；所述加重箱包括与门叶顶梁连接的底部第一加重箱板、与连接筋板连接的两侧第二加重箱板、与第二加重箱板连接的两侧第三加重箱板、盖住箱体的顶部第四加重箱板；在侧轮装置的两侧设置加重箱，加重箱内设置第二加重块；在门叶结构的内侧从上到下依次设置多块第一加重块。
13.优选的，在门叶顶底主梁腹板上布置第三加重块，第三加重块通过第二固定角钢、第二夹紧角钢、第二固定圆钢固定；夹紧角钢包夹在第三加重块的两左右边并与固定圆钢连接，固定圆钢的两端与门叶纵隔板焊接连接；第二固定角钢包夹在第三加重块的横向两边并与门叶纵隔板连接；在门叶次梁上设置第一加重块，第一加重块通过第一夹紧角钢、第一固定圆钢、第一固定角钢、加重块固定结构固定，夹紧角钢包夹在第一加重块左右两侧并与固定圆钢连接，固定圆钢的两端与门叶纵隔板连接，第一固定角钢包夹在第一加重块上下横向方向，固定角钢的两端与门叶纵隔板连接，在固定角钢与门叶纵隔板连接设置加重块固定结构。
14.优选的，所述加重块固定结构设置为z形连接轴。
15.本发明具有以下优点之一：本发明能够很方便的设计出所需要的弧形闸门，该弧形闸门通过在三个不同的位置设置相应的加重块来提高对整体上托力处理的调控，解决了高水头小孔口潜孔式弧形闸门长期挡水工况的上托力处理不佳的问题。
附图说明
16.图1为弧形闸门加重结构布置总图。
17.图2为弧形闸门加重结构侧视图。
18.图3为弧形闸门加重结构布置图一。
19.图4为弧形闸门加重结构布置图二。
20.图5为弧形闸门第一加重块结构示意图。
21.图6为弧形闸门第二加重块结构示意图。
22.图7为弧形闸门第三加重块结构示意图。
23.图8为弧形闸门加重块固定结构图。
24.图9为弧形闸门启闭力布置加重结构前计算简图。
25.图10为弧形闸门启闭力布置加重结构后计算简图。
26.图11为弧形闸门顶水封上托力计算简图一。
27.图12为弧形闸门底水封上托力计算简图二。
28.图中，门叶结构(1)、支臂结构(2)、支铰结构(3)、水封结构(4)、起吊装置(5)、侧轮装置(6)、启吊轴(7)、支铰轴(8)、第一连接螺栓(9)、第二连接螺栓(10)、第三连接螺栓(11)、第一加重块(12)、第一夹紧角钢(13)、第一固定圆钢(14)、第一固定角钢(15)、加重块固定结构(16)、门叶纵隔板(17)、加重箱(18)、第二加重块(19)、门叶面板(20)、门叶顶梁(21)、连接筋板(22)、第三加重块(23)、第二固定角钢(24)、第二夹紧角钢(25)、第二固定圆钢(26)、门叶顶主梁腹板(27)、门叶纵隔板(28)、门叶次梁(29)、门叶顶梁筋板(30)、第一加重箱板(31)、第二加重箱板(32)、第三加重箱板(33)、第四加重箱板(34)、门叶顶主梁(35)、门叶底主梁(36)。
具体实施方式
29.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.一种加重构造弧形闸门的设计方法,该方法包括弧形闸门包括加重结构的布置及固定确定，闸门及加重结构的重心定位确定，以及上托力、操作闸门启闭力的计算。在该方法中，其核心是加重结构的布置及固定，闸门及加重结构的重心定位，以及上托力、操作闸
门启闭力的计算。加重结构的布置在闸门设计完成后进行，根据设计的闸门，验算闭门力，根据加重需要，在门叶顶底主梁腹板上方、门叶次梁上布置加重块并加于固定，根据需要在门叶顶梁腹板上布置加重箱。
36.本方案通过建立准确的三维模型后进行重心测量，具体的包括以下步骤:s1:根据设计输入条件，设计闸门结构，并建立闸门三维模型。s2:启闭力计算；计算启闭力计算需要计算各个作用力对支铰八个力矩，分别是闸门全关挡水支较摩阻力力矩m0，水封摩阻力力矩m1，不含加重的闸门重力矩m2，上托力力矩m3，下吸力力矩m4，底水封回弹力矩m5，加重结构力矩m6，顶水封回弹力矩m7且启闭力计算满足相应的关系。其中，m0、m1、m2、m4、m5、m7可以根据设计规范提供的计算公式进行计算。而这其中，m3＝p1
×
l5+p2
×
l2，p1为顶水封处水压力，l5为p1对支铰的力矩，p2为底水封处水压力，l2为p2对支铰的力矩。m6＝gw
×
l6，gw为加重结构的重力，l6为gw对支铰的力矩。s3：根据建立的闸门三维模型，复核闸门的重心位置；如图12所示，校核闸门启闭力计算如下：若f1＞0，则应设加重结构，高水头小孔口的潜孔式弧形闸门一般应专门设计加重结构。s4:加重结构的布置及固定；根据设计的闸门验算闭门力，根据闸门加重需要，首先考虑在门叶顶底主梁腹板上布置加重块，若加重不够可继续在门叶次梁上布置加重块，若仍然不够还可在门叶顶梁腹板上布置加重箱。加重块的固定，门叶顶底主梁腹板上摆放好，使用夹紧角钢和固定圆钢将加重块固定，然后使用固定角钢将加重块包边，固定角钢的两端与门叶纵隔板焊接固定。最后采用加重块固定结构分别与固定角钢、门叶纵隔板进行焊接，进一步加强固定。摆放在门叶顶底主梁腹板上的加重块为长方体结构，其上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm，如图7所示。摆放在门叶次梁上的加重块为长方体结构，并开设加重块和门叶次梁配合的槽，槽的尺寸为a
×
b，a＝h+2～5mm，a＝w+2～3mm，h为次梁梁高，w为次梁翼缘板宽度。在加重块上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm,如图5所示。
37.门叶顶梁上设置的加重箱结构，加重箱为箱体结构，通过钢板与门叶结构的顶梁腹板、顶梁筋板、门叶面板对接焊接而成，如图2、图3所示。加重块布置在加重箱内部，如图4所示。在加重块上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm。m6＝gw
×
l6，gw为加重结构的重力，l6为gw对支铰的力矩。
38.闸门的重心定位。建立闸门结构的三维模型，测量重心点至铰心的距离r1,假定重心点在上下直臂中心线上,从而确定重心点c1，如图10、图11所示。也可直接测得c1至支铰中心的水平距离。闸门及加重结构的重心定位，建立闸门结构和加重结构的三维模型，测量重心点至铰心的距离r2,假定重心点在上下直臂中心线上,从而确定重心点c2，如图10、所示。也可直接测得闸门和加重结构在闸门上极限位置时，重心c2至支铰中心的水平距离l1，如图10所示。也可直接测得加重结构在闸门全关位置时，其重心至支铰中心的水平距离l6。
39.s5:闸门设置加重装置后，测量闸门和加重装置三维模型的重心，加重装置的重心，并测算相应的力矩，启闭力操作闸门关闭时的闭门力计算如下：
启闭力操作闸门开启时的启门力计算如下：闸门全关状态、启闭机停机后的闭门力计算如下：闸门在开启的上极限位置的启门力计算如下：加重设计结束，绘制工程图。
40.在另一个实施例中，如图1-4所示的一种依据加重构造弧形闸门的设计方法而设计的弧形闸门；包括门叶结构1、支臂结构2、支铰结构3、水封结构4、起吊装置5、侧轮装置6、启吊轴7、支铰轴8、第一连接螺栓9、第二连接螺栓10、第三连接螺栓11。在本装置中，门叶结构1设置为弧形闸门板，门叶结构1包括弧形的门叶面板20，在门叶面板20内侧顶部设置门叶顶梁21，在门叶面板20上设置多条门叶次梁29，门叶次梁29上设置门叶顶主梁腹板27，在门叶顶梁21的下方中部门叶面板20上设置第一门叶纵隔板17,在门叶面板20的内侧中上部靠近门叶顶梁21处设置第二门叶纵隔板28。在本装置中，门叶结构1实际上分为三个部分，第一部分为中间部分，中间部分主要是门叶面板20和很向焊接在门叶面板20上的多条门叶次梁29构成，同时，在条门叶次梁29上焊接设置门叶顶主梁腹板27，同时也设置竖向的第一门叶纵隔板17，如此构成了门叶的加强结构，提高门叶结构的强度。在第一部分的两侧是第二部分连接部分，在该部分中，的第一门叶纵隔板17和其他连接块加上覆盖在其上的覆板构成门叶底主梁36和门叶顶主梁35，在该两处设置螺钉孔，设置通过第一连接螺栓9连接支臂结构2。在门叶顶主梁35的顶部设置了门叶顶梁21，门叶顶梁21的上部分为第三部分，在门叶顶梁21上方设置连接筋板22和门叶顶梁筋板30，同时，在该部分中，在其顶部设置转轴座，在该转轴座上转接设置启吊轴7，启吊轴7上连接设置侧轮装置6，该部分用以与启闭机进行铰接，拉动整个设备转动。
41.在本装置中，在门叶结构1的内侧设置通过第一连接螺栓9连接支臂结构2，所述支臂结构2设置为框形连接架，在支臂结构2的一侧通过第二连接螺栓10连接支铰结构3，所述支铰结构3设置为锥形架，在支铰结构3上转接设置支铰轴8；在门叶结构1的侧壁通过第三连接螺栓11连接设置起吊装置5。
42.在本装置中，为了更为方便的调整上托力，在侧轮装置6的两侧设置加重箱18，加重箱18内设置第二加重块19。其中，所述加重箱18包括与门叶顶梁21连接的底部第一加重箱板31、与连接筋板22连接的两侧第二加重箱板32、与第二加重箱板32连接的两侧第三加重箱板33、盖住箱体的顶部第四加重箱板34。
43.另外一个设置是在门叶结构1的内侧从上到下依次设置多块第一加重块12，其中，加重块又分为设置在中间第一部分内的第一加重块12和两端的第三加重块23。具体的是在门叶次梁29上设置第一加重块12，第一加重块12通过第一夹紧角钢13、第一固定圆钢14、第一固定角钢15、加重块固定结构16固定在其内。具体的，如图所示，夹紧角钢13包夹在第一加重块12左右两侧并与固定圆钢14连接，固定圆钢14的两端与门叶纵隔板17连接，第一固
定角钢15包夹在第一加重块12上下横向方向，固定角钢15的两端与门叶纵隔板17连接，在固定角钢15与门叶纵隔板17连接设置加重块固定结构16。各钢材的连接全部采用焊接的方式连接，这样更稳固，同时，加重块固定结构16设置为如图8所示的z形连接轴方便连接紧固。
44.对于第三加重块23，在门叶顶主梁腹板27上布置第三加重块23，第三加重块23通过第二固定角钢24、第二夹紧角钢25、第二固定圆钢26固定；夹紧角钢25包夹在第三加重块23的两左右边并与固定圆钢26连接，固定圆钢26的两端与门叶纵隔板17焊接连接；第二固定角钢24包夹在第三加重块23的横向两边并与门叶纵隔板17连接。
45.因为涉及连接部分的位置没有门叶次梁29，因此，门叶顶梁21下方的第一块和最后一块门叶顶主梁腹板27处不设置门叶次梁29，第三加重块23设置在门叶顶主梁腹板27的上方。
46.本装置通过在三个不同的位置设置相应的加重块来提高对整体上托力处理的调控，解决了高水头小孔口潜孔式弧形闸门长期挡水工况的上托力处理不佳的问题。
47.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种加重构造弧形闸门的设计方法,其特征在于:该方法包括弧形闸门包括加重结构的布置及固定确定，闸门及加重结构的重心定位确定，以及上托力、操作闸门启闭力的计算；加重结构的布置在闸门设计完成后进行，根据设计的闸门，验算闭门力，根据加重需要，在门叶顶底主梁腹板上方、门叶次梁上布置加重块并加于固定，根据需要在门叶顶梁腹板上布置加重箱；具体包括以下步骤，s1:根据设计输入条件，设计闸门结构，并建立闸门三维模型；s2:启闭力计算；s3：根据建立的闸门三维模型，复核闸门的重心位置；s4:加重结构的布置及固定；s5:上托力、操作闸门启闭力计算；其中，s5步骤中，上托力、操作闸门启闭力计算需要计算各个作用力对支铰八个力矩，分别是闸门全关挡水支较摩阻力力矩m0，水封摩阻力力矩m1，不含加重的闸门重力矩m2，上托力力矩m3，下吸力力矩m4，底水封回弹力矩m5，加重结构力矩m6，顶水封回弹力矩m7。2.根据权利要求1所述的一种加重构造弧形闸门的设计方法，其特征在于：在上托力力矩m3的计算中，m3＝p1
×
l5+p2
×
l2，p1为顶水封处水压力，l5为p1对支铰的力矩，p2为底水封处水压力，l2为p2对支铰的力矩。3.根据权利要求2所述的一种加重构造弧形闸门的设计方法，其特征在于：在加重结构力矩m6的计算中，m6＝gw
×
l6，gw为加重结构的重力，l6为gw对支铰的力矩。4.根据权利要求3所述的一种加重构造弧形闸门的设计方法，其特征在于：在s4:加重结构的布置及固定步骤中，加重结构的布置及固定在该步骤中确定，根据设计的闸门验算闭门力，根据闸门加重需要，首先考虑在门叶顶底主梁腹板上布置加重块，若加重不够可继续在门叶次梁上布置加重块，若仍然不够还可在门叶顶梁腹板上布置加重箱；摆放在门叶顶底主梁腹板上的加重块为长方体结构，其上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm；摆放在门叶次梁上的加重块为长方体结构，并开设加重块和门叶次梁配合的槽，槽的尺寸为a
×
b，a＝h+2～5mm，a＝w+2～3mm，h为次梁梁高，w为次梁翼缘板宽度；在加重块上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm；门叶顶梁上设置的加重箱结构，加重箱为箱体结构，通过钢板与门叶结构的顶梁腹板、顶梁筋板、门叶面板对接焊接而成；加重块布置在加重箱内部；在加重块上开设吊装孔，吊装孔孔径d＝50～80mm。5.根据权利要求4所述的一种加重构造弧形闸门的设计方法，其特征在于：在闸门及加重结构的重心定位确定时，建立闸门结构的三维模型，测量重心点至铰心的距离r1,假定重心点在上下直臂中心线上,从而确定重心点c1；在对闸门及加重结构的重心定位时，建立闸门结构和加重结构的三维模型，测量重心点至铰心的距离r2,假定重心点在上下直臂中心线上,从而确定重心点c2。6.根据权利要求5所述的一种加重构造弧形闸门的设计方法，其特征在于：直接测得c1至支铰中心的水平距离；直接测得闸门和加重结构在闸门上极限位置时，重心c2至支铰中心的水平距离l1；直接测得加重结构在闸门全关位置时，其重心至支铰中心的水平距离l6。7.根据权利要求6所述的一种加重构造弧形闸门的设计方法，其特征在于：在上托力、操作闸门启闭力计算中，包括:1)未设置加重时，启闭力操作闸门关闭时的闭门力计算如下：
l4为启闭，力对支铰的力矩，若f1＞0，则设加重结构；2)闸门设置加重装置后，启闭力操作闸门关闭时的闭门力计算如下:l4为启闭力对支铰的力矩；3)启闭力操作闸门开启时的启门力计算如下:4)闸门全关状态、启闭机停机后的闭门力计算如下:5)闸门在开启的上极限位置的启门力计算如下:l3为启闭力对支铰的力矩，l1为闸门上极限位置时闸门及加重结构的重心c2对支铰的力矩。8.一种根据权利要求7所述的一种加重构造弧形闸门的设计方法而设计的弧形闸门，其特征在于：包括门叶结构(1)、支臂结构(2)、支铰结构(3)、水封结构(4)、起吊装置(5)、侧轮装置(6)、启吊轴(7)、支铰轴(8)、第一连接螺栓(9)、第二连接螺栓(10)、第三连接螺栓(11)；所述门叶结构(1)设置为弧形砸门板，在门叶结构(1)的内侧设置通过第一连接螺栓(9)连接支臂结构(2)，所述支臂结构(2)设置为框形连接架，在支臂结构(2)的一侧通过第二连接螺栓(10)连接支铰结构(3)，所述支铰结构(3)设置为锥形架，在支铰结构(3)上转接设置支铰轴(8)；在门叶结构(1)的侧壁通过第三连接螺栓(11)连接设置起吊装置(5)；在门叶结构(1)的顶部设置转轴座，在该转轴座上转接设置启吊轴(7)，启吊轴(7)上连接设置侧轮装置(6)；所述门叶结构(1)包括弧形的门叶面板(20)，在门叶面板(20)内侧顶部设置门叶顶梁(21)，在门叶面板(20)上设置多条门叶次梁(29)，门叶次梁(29)上设置门叶顶主梁腹板(27)，在门叶顶梁(21)上方设置连接筋板(22)和门叶顶梁筋板(30)，在门叶顶梁(21)的下方中部门叶面板(20)上设置第一门叶纵隔板(17),在门叶面板(20)的内侧中上部靠近门叶顶梁(21)处设置第二门叶纵隔板(28)；所述加重箱(18)包括与门叶顶梁(21)连接的底部第一加重箱板(31)、与连接筋板(22)连接的两侧第二加重箱板(32)、与第二加重箱板(32)连接的两侧第三加重箱板(33)、盖住箱体的顶部第四加重箱板(34)；在侧轮装置(6)的两侧设置加重箱(18)，加重箱(18)内设置第二加重块(19)；在门叶结构(1)的内侧从上到下依次设置多块第一加重块(12)。9.根据权利要求8所述的依据加重构造弧形闸门的设计方法而设计的弧形闸门，其特
征在于：在门叶顶主梁腹板(27)上布置第三加重块(23)，第三加重块(23)通过第二固定角钢(24)、第二夹紧角钢(25)、第二固定圆钢(26)固定；夹紧角钢(25)包夹在第三加重块(23)的两左右边并与固定圆钢(26)连接，固定圆钢(26)的两端与门叶纵隔板(17)焊接连接；第二固定角钢(24)包夹在第三加重块(23)的横向两边并与门叶纵隔板(17)连接；在门叶次梁(29)上设置第一加重块(12)，第一加重块(12)通过第一夹紧角钢(13)、第一固定圆钢(14)、第一固定角钢(15)、加重块固定结构(16)固定，夹紧角钢(13)包夹在第一加重块(12)左右两侧并与固定圆钢(14)连接，固定圆钢(14)的两端与门叶纵隔板(17)连接，第一固定角钢(15)包夹在第一加重块(12)上下横向方向，固定角钢(15)的两端与门叶纵隔板(17)连接，在固定角钢(15)与门叶纵隔板(17)连接设置加重块固定结构(16)。10.根据权利要求8所述的依据加重构造弧形闸门的设计方法而设计的弧形闸门，其特征在于：所述加重块固定结构(16)设置为z形连接轴。

技术总结
本发明公开了一加重构造弧形闸门的设计方法及依据该方法获得的闸门，包括弧形闸门包括加重结构的布置及固定确定，闸门及加重结构的重心定位确定，以及上托力、操作闸门启闭力的计算；具体包括以下步骤，S1:根据设计输入条件，设计闸门结构，并建立闸门三维模型；S2:启闭力计算；S3：根据建立的闸门三维模型，复核闸门的重心位置；S4:加重结构的布置及固定；S5:上托力、操作闸门启闭力计算；本发明能够很方便的设计出所需要的弧形闸门，该弧形闸门通过在三个不同的位置设置相应的加重块来提高对整体上托力处理的调控，解决了高水头小孔口潜孔式弧形闸门长期挡水工况的上托力处理不佳的问题。的问题。的问题。


技术研发人员：吴德新 李斌 陈李梅 马仁超 余俊阳 曹慧颖 廖照邦
受保护的技术使用者：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.08.02
技术公布日：2023/10/15