自由侧翻式拍门无水闭门运动特性研究
拍门技术条件及工艺要求
水工金属结构防腐规范
SL37-91
偏心、镀弧形闸门技术条件
1.2 设计引用的基本材料需遵循以下标准要求
GB/T699-1999 优质碳素结构钢
GB/T700-2006 碳素结构钢
GB/T1591-94
低合金高强度结构钢
GB/T3077-1999 合金结构钢
GB/T 1220-2007 不锈钢棒
密封橡胶执行国家标准，材质采用天然橡胶（防晒、抗冻、抗裂变、
公称尺 寸 0-3
（mm）
3-10 10-3000 1600-3000
尺寸偏 差(mm)
0.14
0.22 0.33
0.54
0.89
1.25
1.95
3.3
形位公 差(mm)
0.03
0.04 0.05
0.08
0.15
0.3
0.4
0.6
3.5 焊前应将焊接部位的油渍,锈渣,油漆,水清理干净，并涂防飞濺
5.6 涂装必须先进行表面喷砂处理，等表面干透后再进行两次底漆和三次面 漆的喷涂，每次间隔中以油漆不粘手为标准进行下次的喷涂。
所设计的止水装置应依据工况条件和使用环境，达到指标，满足可靠性
和安全性能的需要。
工艺要求：
2 下料工艺要求
2.1下料工件的尺寸形状应符合图纸技术要求。
2.2一般构件图纸未注公差值的尺寸,下料尺寸偏差检验要求：
精度 A
基本尺寸范围
切割厚度 35-＜315 315-＜1000
1000-＜ 2000
3--50 ±0.5
DN1800自由侧开式拍门生产技术标准及工艺要求
技术标准
1必须遵循的标准及要求
1.1 设计引用的基本标准及规范必须包括
双扇式水力自控拍门的设计
双扇式水力自控拍门的设计
徐长明
【期刊名称】《金属结构》
【年(卷),期】1999(000)002
【摘要】根据水工结构的布置型式及其布置特点，国内外泵站工程中曾采用多种型多的拍门结构以及控制和缓冲设施，本文就孟加拉达卡布砂站拍门所采用的双扇式水力自控结构的布置型式，结构的设计特点，开启角的计算作一简单论述，由于这种拍门的结构型式目前在国内尚未见到，它将为我国泵站拍门的设计及运行提供宝贵经验。
【总页数】5页(P6-10)
【作者】徐长明
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TV675
【相关文献】
1.双支点自控翻板闸门水力计算问题的研究 [J], 吴永政
2.上翻式和侧翻式拍门水力特性对比研究 [J], 洪顺军;李志鹏
3.双支点水力自控翻板闸门在严寒地区电站的应用 [J], 刘振琪;史立东
4.虹吸式波涌流灌溉水力自控装置设计 [J], 周鹏;王黎明;王春堂
5.上翻式与侧翻式拍门动作过程中的水力损失系数研究 [J], 唐敏嘉;李桑军;秦战生
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尊村引黄一级站改造工程金属结构综述
山西水利尊村引黄一级站改造工程金属结构综述岳素云（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024）［摘要］尊村引黄一级站运行30余年，整体布置合理，运行方便，但是由于年代久远，金属结构设备损坏严重。
针对这一情况，有必要对拦污栅、检修闸门、工作闸门、流道检修闸门及其配套启闭设备、拍门、防淤检修闸门及其配套启闭设备等进行加固改造处理，工程已经施工完毕，整体运行良好。
［关键词］引黄泵站；整体布置；金属结构改造［中图分类号］S277.9+2［文献标识码］C［文章编号］1004-7042（2018）05-0045-021一级站金属结构现状和存在的问题自1978年投运以来，一级站所有的金属结构件严重锈蚀，钢闸门止水橡胶老化、漏水。
拦污栅由于锈蚀严重，运行极不灵活，清污效果差。
拍门铰轴、铰孔严重磨损。
2台门机减速器漏油，钢丝绳严重磨损并存在断股现象，电控装置绝缘老化失修，启不到位。
2×10t 自制门机轨道锈蚀变形，机体严重锈蚀，减速器漏油，钢丝绳磨损断股，电控装置已不能使用。
10台75/40t 螺杆启闭机机体锈蚀陈旧，电动机损坏，部分机壳破裂。
钢丝网混凝土闸门笨重，封闭不严，漏水严重，部分吊耳断裂，又因本身制造上未能达到设计要求的精度，重量不均衡，吊点重心出现偏差，因此闸门在启闭时受力不均衡，出现门体与门框跑偏、卡位现象。
鉴于以上问题，本次设计更新一级站所有金属结构件，拆除钢丝网混凝土闸门并更换成铸铁闸门，拆除原2×10t 自制门机并更换成10套2×10t 手电两用螺杆启闭机，更新原10台75/40t 螺杆启闭机，并对2×50t 双向门机及1×30t 单向门机进行大修改造。
2一级站金属结构设备更新改造具体内容一级站须拆除的金属结构件有：原工作闸门75t螺杆启闭机，共10台；泵站出水池拍门，共19扇；泵站出水池快速检修闸门及其门槽，共计10扇，拆除启闭快速检修闸门的原2×10t 自制门机，共1台。
DN2600双开侧翻拍门技术要求
拍门技术要求3.7节能型自由侧翻式拍门3.7.1工作范围1. 供应节能型自由侧翻式拍门以及备品备件和专用工具。
2. 提供现场安装、调试和试运行等技术服务。
3. 提供技术文件、计算书、图纸等资料。
4.提供技术培训。
5. 泵站的拍门数量、规格及参数如下表参数：适用湿度-40℃-80℃水头阴力系数：≤0.1水头损失：＜0.04m开启角度a：0℃>a<90℃开启时间：5-15s节能电能：22.5%关闭时间：5-20s装置效率：提高4%3.7.2 技术要求1. 本站共 8台水泵机组，每台机组出口设置1套对开侧翻式拍门。
拍门的门座及预埋件、门叶、铰轴等的结构尺寸应便于相邻两拍门在该隔墩的布置。
2. 拍门设计时应选择最佳竖向倾角，既能使开启时灵活、运行水阻小，又要使得门页有一定的自关闭力，从而在水泵停泵时能够确保拍门关闭。
3. 拍门座、门页（阀板）采用碳钢Q235A材料，门铰轴采用不锈钢，密封面采用材料Q235A+丁腈橡胶材料。
4. 拍门为统一设计，统一图纸生产，外形、尺寸、材料、性能应一致，除预埋件外的拍门各部件应具有互换性。
5.每套拍门应提供足够数量的预埋件、紧固件及临时支撑件，以防在浇灌砼时发生门座移位、变形现象。
6.自由侧翻式拍门的开启角度不应小于8507.自正式投入运行后，应安全可靠。
大修间隔时间（累计运行）不少于3万小时，退役前使用期限不少于30年。
8.拍门应在厂内进行预组装，进行各部位的配合间隙及尺寸的检查，并进行转动灵活性及自关闭性能检查，同时向买方和工程设计部门提供书面报告。
9.每台拍门必须安装液压缓闭装置，以消除闭门时的水锤和强大撞击力。
3.7.3材质要求焊接结构材料一般应采用 GB/T1591中规定的Q235。
焊接结构钢材应保证其抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷、碳的含量合乎要求。
主要受力结构应具有冷弯试验的合格保证。
承受动载和有疲劳要求的焊接结构钢材，其材料应具有冲击韧性的合格保证。
1拍门
产品介绍产品概述节能型侧开式拍门（又名：节能型灌排防洪阀，节能型自由侧翻式拍门）是湖南力威泵阀设备有限公司自主开发推出的专利产品，拥有4项国家实用专利。
目前国内外排灌泵站拍门，普遍使用的悬挂式拍门和浮箱式拍门，这种拍门存在开启角度小，水流阻力大，能源损耗多等缺陷。
我们根据力学原理，经过多年的技术改进，利用不锈钢材质同轴技术，达到减小拍门开启阻力和自动关闭的目的。
同时，达到用户最佳实际运行工况，运行更安全、更可靠、更节能。
用途节能型侧开式拍门是保证泵站安全运行的重要设备，在泵站中其作用是断流和防止停机时水倒流，主要用于：防洪排涝、农田灌溉、城市给排水和跨流域调水，以及各大型工矿企业的供水和配水等。
型号编制说明C碳钢材质15拍门承受外侧水头值 单位:米()m Hx H X 碳钢密封 -耐磨橡胶密封446-单瓣式 -双瓣式1直通式446-法兰式 -预埋式7液力自动H 止回阀LV 湖南力威泵阀设备有限公司代号例：LVH7416Hx-15C 表示 节能型侧开式拍门、法兰式联接、拍门外侧水头值为15m 、阀座材质为碳钢。
产品结构节能型侧开式拍门由门板、门铰、门座、同轴和密封件等组成。
门板通过门铰安装在门座上，根据国内泵门的应用情况，拍门的门形分圆形和矩形两种。
一般出水管口径小于、等于2米的（即口径1.6米的泵）用圆形拍门，大于该口径的用矩形拍门。
主要零件材质序 号12345名 称门 座阀 轴衬 套密封面阀 板材 质碳 钢不锈钢铜合金石墨润滑轴承耐磨橡胶()X碳 钢主要技术参数公称压力：.～.001015Mpa使用温度：～℃080开启角度：°85开启时间：～510s装置效率：%73阻力系数.01：≤水头损失：＜.004m节约电能：.%(比悬挂式和浮箱式)225关闭时间：～(可调)515s淹没水头：≤15m主要技术特点1、无需任何启闭装置，能自动启闭。
节能型侧开式拍门与悬挂式拍门相比，最显著的特点是：将阀体铰轴竖向布置，并设计了一个最佳倾斜角度，利用门重分力作为闭门的动力，不管大、中、小通径拍门，均无需任何启闭装置。
基于数值试验改善泵站压力水箱内拍门断流性能
基于数值试验改善泵站压力水箱内拍门断流性能于永海;朱君妍【期刊名称】《中国农村水利水电》【年(卷),期】2014()6【摘要】某大型轴流泵站以压力水箱为出水建筑物,每台泵由并列布置的两扇结构相同、尺寸较小的整体自由式拍门断流,边机组拍门断流性能很差。
为改善拍门断流性能,拟对压力水箱内的流场进行数值模拟分析。
在泵站停机后压力水箱内的流场CFD数值模拟中,采用Standard k-ε紊流模型与SIMPLEC算法,采用速度进口与自由出流边界条件,按无应力边界条件处理自由水面。
以泵站停机拍门断流过程中水泵流量的变化过程为基础设定了3个典型时刻,对泵站停机后压力水箱内的水流流场进行CFD数值试验。
对比中间机组与边机组对应的压力水箱内的水流流场,分析了边机组两扇小拍门不同时关闭、后关闭拍门撞击声响很大以及拍门断流性能差的原因。
在边机组两扇小拍门之间加设隔墩后,进行了CFD数值试验,与无隔墩情形相比,边机组拍门前水流流态得到了有效调整,从而改善了拍门的断流性能。
【总页数】4页(P125-128)【关键词】泵站;拍门;数值模拟;压力水箱【作者】于永海;朱君妍【作者单位】河海大学水利水电学院;华北水利水电大学环境与市政工程学院【正文语种】中文【中图分类】TV135【相关文献】1.单向注水与拍门削减断流弥合水锤的试验研究 [J], 王淑莹;丁峰;董文艺;陈韬;于德爽2.泵站断流装置选用的新思路及拍门的改进 [J], 曹瑞德3.低扬程泵站侧翻式拍门返水关闭计算分析及技术研究 [J], 邹凯宁4.乌江泵站大型拍门断流装置改造分析 [J], 陈开金;方宝平;刘晓盼;;;5.中小型排涝泵站断流拍门的改进 [J], 邓伟忠;徐健清;田中禄因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
泵站不同类型拍门的开启角和撞击力分析
泵站不同类型拍门的开启角和撞击力分析王志祥;李端明;李娜;陈坚【期刊名称】《中国农村水利水电》【年(卷),期】2012(0)7【摘要】基于能量法推导了拍门的运动方程,结合百里洲泵站实例,分析计算了不同安装形式(自由侧翻式、自由起落式和井盖式)、不同门页数(单扇、双扇)和不同材质(钢质、复合材料)拍门的开启角和撞击力。
同等条件下,计算结果表明:对不同安装形式的单块拍门,自由侧翻式拍门的开启角比自由起落式大22°,比井盖式大12°,撞击力三者相差不多;对不同的门页数,双扇拍门的开启角比单扇略大,双扇自由侧翻式拍门的撞击力是单扇的42%,双扇井盖式拍门的撞击力是单扇的49%;比较材质,用复合材料制成的自由侧翻式拍门的开启角比钢质拍门大4%左右,撞击力比钢质拍门约减小10%,复合材料自由起落式和井盖式拍门的开启角比钢质拍门大10%～15%,撞击力比钢质拍门分别约减小40%和30%。
由此可见,就水力性能而言,自由侧翻式和复合材料拍门值得推崇。
【总页数】4页(P87-90)【关键词】泵站拍门;运动方程;开启角;撞击力【作者】王志祥;李端明;李娜;陈坚【作者单位】武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;中国灌溉排水发展中心【正文语种】中文【中图分类】TV675【相关文献】1.浮板式拍门的水头损失和撞击力分析 [J], 谢洪川2.浮板式拍门的水头损失和撞击力分析 [J], 谢洪川3.不同斜边角与船舶撞击速度下对桥梁撞击力估算公式建立分析 [J], 司海潇4.泵站拍门极限撞击的分析与计算（Ⅰ）：无水空拍的冲量计算 [J], 陈建康;严登丰5.泵站拍门撞击力的简化计算方法及其应用 [J], 古智生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
侧翻式拍门百度百科
侧翻式拍门百度百科侧翻式拍门是一种将拍门门轴立式布置同时向内倾斜一定角度的拍门。
目前国内外排灌泵站拍门，普遍使用的是自由起落旋挂式拍门和浮箱式拍门，这种拍门的门轴横向布置，门体开启时需要克服门体的全部自身重量，所以存在开启角度小，水流阻力大，能源损耗多等缺陷。
为减小能耗，提高泵站运行效率，经多年研究开发，湖南力威液压设备有限公司研制成功了一种开启角度大、水流阻力小的节能型自由侧翻式拍门，根据力学原理，将原本悬挂式拍门的横向门轴改为立式门轴，同时向内倾斜一个最佳的倾斜角度的拍门，此时门体所要克服的开启力仅为门体自重的分力，所以节能型自由侧翻式拍门能在开启时达到更大的开启角度，从而达到减小水流阻力，起到节约能耗的作用。
节能型自由侧翻式拍门由门板、门铰、门座、同轴和密封件等组成，门板通过门铰安装在门座上。
根据国内泵站的应用情况，拍门的门形分圆形和矩形两种。
（图片）技术参数最大工作水头：15m 使用温度：0～80℃阻力系数：≤0.1 水头损失：＜0.04m开启角度：80°以上开启力（非淹没）：小于门重1/5 主要零件材料主要技术特点：1、无需任何启闭装置，能自动启闭。
节能型自由侧翻式拍门与悬挂式拍门相比最显著的特点是：将阀体铰轴竖向布置，并设计了一个最佳倾斜角度，利用门重分力作闭门的动力，不管大、中、小通径拍门，均无需任何启闭装置。
2、安全稳定，节能高效。
节能型自由侧翻式拍门运行时阻力小，开启角度大，闭门时撞击力小，消除了水锤和出水时产生的漩涡；无需手、电、气、液控制，不要人工操作，节省大量人力物力，提高泵站运行可靠性和装置效率，降低运行维护成本，降低泵站能耗。
在实际运行中经国家水利部检测测试中心测试，节能型自由侧翻式拍门比悬挂式拍门节约电能22.5%。
3、维护方便，使用寿命长。
拍门的阀轴为不锈钢材料，轴销座为铜合金固体润滑轴承，不会锈蚀，密封可靠，主体为碳钢材料；产品结构简单合理，运行轨迹独特，使用寿命可达30年以上，且维护方便。
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文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３） ０ ６ — ０ ０ ５ ５ — ０ ２
拍 门作为一种泵站常见断流装置 ，已有相关 资 拍门完全闭合时， 此时 ＝ ｍ ｇ ・ ｓ ｉ ｎ ／ ３ ・ ｓ ｉ ｎ ０ ， 即为施加于 止水橡皮的正压力 ， 此时止水橡皮会产生一定的预压 料针对传统悬挂 式拍 门进行 了分析 和计算［ ， 自由 从而使得 自由侧翻式拍门逆 向止水更为可靠。 侧翻式拍 门由于其创新的结构形式 ， 在 同样工况下 ， 缩量 ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ — １ ０
（ ５ ）
基金项 目： ２ ０ １ ２年湖南省科技厅 计划项 目（ 编号 ： ２ ０ １ ２ Ｇ Ｋ ３ １ ４ ８ ） ； ２ ０ １ ２ 年湖南省教育厅科研项 目（ 编号 ： １ ２ Ｃ １ １ ７ １ ） 作者 简介 ： 何志坚（ １ ９ ７ ４ 一） ， 男， 湖南 长沙人 ， 讲师 ， 博 研究生 ， 主要从事水工机械研究 ； 叶 锋（ １ ９ ８ ｌ 一） ， 男， 湖南 长沙人 ， Ｍ Ｂ Ａ ，
ｓ ｉ ｎ ０＝———— Ｉ ｊ， 一 —一 （ ２ ）
式中，
为拍门对门轴的转动惯量 ； 尺为拍 门重 心 到铰轴 的距 离 。
假设拍门初始开启角度为 ｏ ｔ ｏ ， 解方程（ ４ ） 得碰撞 ＝ Ｏ ） 门体角速度 ‰ ： 当 自由侧翻式拍 门的开启角度为 时，垂直于 前（ 门板的重力分力为 厂 ： ２ ｍ ｇ — ＂ Ｒ＂ — ｓ ｉ ｎ ／ ３ — ＂ （ ｃ ｏ — ｓ ０ － — ｃ ｏ ｓ ０ — ｃ ｏ ｓ ％ —＋ｓ ｉ ｎ ０ ｓ ｉ ｎ ％）
∞ ＝
２ ｍ ｇ — ＇ Ｒ ＂ — ｓ ｉ ｎ ｌ ｆ — ＇ ［ ｃ ｏ — ｓ （ ０ — ＋ ｏ ｒ — ） － ｃ — ｏ ｓ （ — ０ － ａ 亚 ｏ ）（ ６ ）
《 装备制造技术｝ ２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
自由侧翻式拍 门无水 闭门运动特性研 究
何志坚 ， ， 叶 锋
（ １ 湖 南信息职业技术学院 ， 湖南 长沙 ４ １ ０ ２ ０ ０ ； ２ ． 湖南搏浪沙水工机械有限公司， 湖南 长沙 ４ １ ０ ２ ０ ０ ）
摘 要： 根据 自由侧 翻式拍 门的结构特点 ， 研 究 了该种拍 门的工作 原理 ， 对其在无水条件下的闭 门运动进行 了分析 ， 推导
了闭门运动 方程 ， 求解 了闭门时 门体对 门座的撞击力 ， 并与其 它形式 的拍 门进行 了对比研究。研 究结果表 明 ： 自由侧翻 式拍 门在无水条件 下对 门座的撞击力小很 多， 工作 更安全。
关键词 ： 自由侧翻式拍 门； 工作原理 ； ／ ｇ动方程 ； 撞 击力
中图分 类号 ： ＂ Ｉ － Ｖ ６ ７ ５
具 有较 大的开启角度 ，拍 门作动水头和水头损失更 小 ，因而相 比于传统的悬挂式拍门以及其 它管道断
流方式 ， 结构更简单 、 造价更低廉 、 维修更方便 、 更节
能环保 ， 为 目前应用最为广泛 的单 向止 回装置［ ３ － ５ １ ， 但 目前针对 自由侧 翻式拍 门的闭门运动分析较少 。
搏浪沙水工机械有限公司董事长， 主要从事水工机械制造、 生产。
５ ５
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． ６， ２ ０１ ３
任意角 Ｏ ｔ 时角速度为 ∞：
—
常见 的几种拍 门无水条件下闭门运动方程 ，为了方
便对 比分析各种类型拍 门撞击力 ，文 中假定初始开 启角度 ｏ ｔ ｏ ＝９ ０ 。， 门体结构及流道参数一致 。 （ １ ） 自由侧翻式拍１ ＇ ３ （ ８ ＝１ ０ 。， ＝１ ０ 。） 在碰撞过程 中， 对于材料确定 的物体 ， 碰撞后 与 由前面公式（ ５ ） 、 （ １ Ｏ ） （ １ １ ） 得 碰撞前 的速度绝对值 比值保持不变【 ｑ ， 以门轴为起点 ， 拍们上离轴 处 的碰撞前线速度为 （ ） ＝ ， 设碰 （ １ ２ ） 撞后线速度为 ｕ （ ｘ ） ， 恢复系数为 Ｋ ， 则 ｕ （ ｘ ） ＝一Ｋ・ ｃ ￡ Ｊ ・ （ ７ ） Ｆ： 尺一 Ｒ （ １ ３ ）
本文对 自由侧翻式拍 门闭 门运 动与撞击力进行 了分析和计算 ， 并与其它形式的拍门进行了对 比研究 ，
为泵站拍 门的正确选用和设计提供一定理论依据。无
１ ． 出水 流道 ２ ． 门轴、 门铰 ３ ． 门座 ４ ． 门体 ５ ． 出水池
图２ 圆形流道 出口自由侧翻式拍 门布置简 图
如图 ２ 所示 ， 假定 和 均不为零 ， 则在拍 门开 启角度为 的 ｔ 时刻 ， 由动量矩定理可得 ：
＝
（ ｍ ｇ ． ｓ ｉ ‘ ｓ ｉ ｎ Ｏ ’ ｃ Ｏ Ｓ ＋ｍ ｇ ． ｓ ｊ － ｃ ０ ｓ Ｏ ｓ ｉ ｎ ａ） Ｒ
（ ４ ）
则 门轴与竖直线存在夹角 ， ｒ 门轴所在竖直面与管道 出口断面存在二面角 ， 则它们之间的关系为 ： ｃ ｏ ｓ ／ ３ ＝Ｃ Ｏ Ｓ Ｃ Ｏ Ｓ （ １ ）
水空拍往往对门座造成较大的冲击 ， 本文将拍门非淹 ２ 自 由侧 翻 式拍 门无水 条 件 下 闭 门运 动 方 没出流工况运行等同于无水闭门运动进行分析。 程及 撞击力分析
１ 自由侧 翻式 拍 门工作原理
图Ｉ 所示为管涵出口自由侧翻式拍门的布置图 ， 门轴倾角为 ， 管口所在平面与竖直平面的夹角为 ｙ ，
—
、 ／ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｓ ≥ ６＋ｓ ｉ ｎ
＝
ｆ＝ ｍ ｇ ’ ｓ ｉ ｎ ｌ‘ ｆ ｓ ｉ ｎ ’ Ｃ Ｏ Ｓ ０ ｃ ＋ ｍ ｇ ‘ ｓ ｉ ｎ ＃ ‘ Ｃ Ｏ Ｓ 。 ｓ ｉ ｎ Ｏ ／ （ ３ ） 力． 厂 即提供 自由侧 翻式拍门 自动关 闭的动力 ， 当