[发明专利]减免已建船闸阀门空化的门楣体型

说明书

技术领域

本发明涉及一种船闸阀门门楣体型，具体的说是一种减免已建船闸阀门空化的门楣体型。

背景技术

近几十年来，随着我国经济的发展，内河航运事业得到迅猛发展，一大批高水头通航建筑物相继建成，已建成和即将建成的水头20m以上的高水头单级船闸已达10余座，使我国跻身于世界高水头通航建筑物建设前列。但由于人们思想认识和科技水平的局限，相当一部分高水头船闸设计和施工时没有设置防空化措施或防空化措施不当，阀门段有明显空化，导致阀门面板、门楣及门后廊道边壁空蚀破坏，严重的空化还产生声振现象、压力脉动及启门力脉动增大、阀门及其启闭系统振动加剧、支铰脉动增大，空化现象对船闸运行设备产生不利影响。

现有的船闸阀门门楣体型如图1所示，包括门楣3、压板5、P型止水6、垫板8、座板9和面板10，P型止水6设在压板5和垫板8之间，座板9设在垫板8下方，面板10设在座板9下方。输水阀门是船闸输水系统的咽喉，其正常运转与否直接关系到船闸的安全运行。已建船闸运行经验表明，当水头超过20m时，在阀门开启过程中，阀门段较易发生空化，廊道内会发出雷鸣似的隆隆声及间歇爆破声，雷鸣声密集时，闸首周围结构发生强烈振动。国内外许多高水头船闸建成后输水阀门发生了较强空化和振动，输水廊道和阀门出现了不同程度的空蚀破坏，空化强烈时，伴随输水廊道“声振”现象的发生，严重影响了船闸的正常运行。

发生空化时，某船闸充水时上闸首建筑物颤动，反弧门后的检修门井阵阵出气，混凝土盖板缝隙处冲出10多米高的水花及灰尘，拌有巨大的爆炸声；液压系统的活塞杆、吊杆、输油管明显振动。液压启闭系统经常因压力继电器误动而停机；充水时阀门井内水流旋滚强烈，声级计测得门井空气噪声90dB左右，最大噪声达120dB，造成船闸及周围的严重噪声污染，人在闸上有恐惧感；巨大的振动影响了发电设备的安全运行。

寻求到一种施工简单、工程量不大、维护方便、有效解决已建船闸阀门空化的工程措施，一直是设计和科研人员非常关注的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种针对已建船闸设计时没有设置防空化措施或防空化措施不当，船闸阀门段有明显空化，空化对船闸安全运行产生不利影响的后补技术方案——一种施工简单，工程量不大，维护方便的减免已建船闸阀门空化的门楣体型。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

减免已建船闸阀门空化的门楣体型，包括门楣、压板、P型止水、垫板、座板和面板，P型止水设在压板和垫板之间，座板设在垫板下方，面板设在座板下方，在阀门门井里增设通气管，在门楣处增设负压板，通气管与负压板焊接。

负压板的厚度应保证负压板与反弧门面板的间隙比其它部位小。

通气管顺着阀门门井通向闸顶，负压板上设置通气支孔，阀门开启时，负压板下方形成稳定的负压区，空气自然被吸入，实现门楣自然通气。

由于增加了负压板，在P型止水与垫板之间设有平板止水，通过增加平板止水来解决阀门的高度稍显不足的矛盾。

本发明的优点是：(1)在阀门门井内增设门楣自然通气措施，改造工作量小，易于施工，维护方便；(2)门楣自然通气可以完全解决船闸阀门门顶缝隙段空化问题；(3)门楣自然通气可以充分抑制和减免阀门底缘空化；(4)门楣自然通气也可以减小阀门的振动；(5)能有效降低严重空化带来的廊道声振现象；(6)门楣通气后的掺气水流可以有效保护门楣及阀门后廊道边壁，减少工程维护费用。

本发明涉及一种已建船闸设计时没有设置防空化措施或防空化措施不当，船闸阀门段有明显空化，空化对船闸运行设备产生不利影响的后补工程措施——减免已建船闸阀门空化的门楣自然通气方法和门楣体型布置。本发明施工简单，工程量小，维护方便，能有效解决已建船闸阀门空化问题。本发明的有效性已经过试验和工程验证，而且结构简单，改造工作量小，易于施工，提高了工程安全性，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是现有的船闸门楣布置图。

图2是本发明的船闸门楣布置图。

图3是船闸门楣通气与不通气情况下空化噪声频谱对比图。

图4是船闸门楣通气与不通气情况下空化噪声波形对比图。

图5是门楣通气量占主流量的比值与开度的关系图。

具体实施方式

实施例一