水工钢闸门的管理与维护探讨

金庆日

【摘要】水工钢闸门具有易于制造、质量小、结构性能好的特点，是水工建筑物中非常重要的一个组成部分。水工钢闸门能够对过水孔口的开闭情况进行控制，从而达到控制水位、调节流量、过运船只和排放泥沙的目的。本文主要探讨了水工钢闸门的管理与维护，希望能够延长水工钢闸门的使用寿命。

【关键词】水工钢闸门；门叶部分；支承行走装置

水工钢闸门是水工钢结构中应用最广泛的一种，在水利水电工程中大量的引用水工钢闸门来调节过水孔口的开闭情况。水工建筑物的运行效果会受到水工钢闸门的直接影响，因此必须对水工钢闸门进行有效的管理和维护。本文主要探讨了水工钢闸门形式及孔口尺寸的选择、门叶部分和支承行走装置的管理与维护。

1.水工钢闸门形式及孔口尺寸的选择

1.1正确选择水工钢闸门的形式

在选择水工钢闸门的形式时要对以下一些因素进行综合分析。

①考虑水利枢纽对闸门的运行要求，以及是否需要局部开启，还是静水开启而动水关闭，或者动水或静水启闭等等[1]。舌瓣闸门和下沉式闸门适用于有过木、排冰要求的水闸；弧形闸门适用于有控制泄水要求的水闸；平面闸门适用于进水口的快速事故闸门。

②考虑闸门的操作水龙和上下游水位、孔口的数量和大小以及闸门在水工建筑物中处于怎样的位置。弧形闸门可以设置在输水涵洞的出口处，平面闸门适用于输水涵洞的进口处或中部。如果操作水龙较大可以选用弧形闸门，如果弧形门需要长期侵水则选用平面闸门。如果具有较多的孔口，则可以考虑让工作闸门同时发挥检修闸门的作用。

③由于弧形闸门在门槽方面没有要求，可以在水面之上设立只脚，因此，如果有较多的漂浮物和泥沙可以采用弧形闸门。一般来说平面闸门大多使用自动挂脱梁，弧形闸门大多都使用固定式启闭机。为了避免过大的启闭力，可以用弧形闸门来替代平面闸门。

④尽量选择能够满足使用条件的、维修方便的、安装和运输便利的、制造简单的闸门形式。尽量选择技术水平较高的、重量较轻的闸门形式。

1.2选择合适的孔口尺寸

要选择能够满足应用要求的孔口尺寸，过闸门船只的尺寸是确定船闸的口门宽度的主要依据，上下游水位是确定孔口高度的主要依据[2]。此外还要对闸门结构和土建结构的情况进行考虑，闸门结构的情况包括制造技术、启闭能力、闸门材料、标准化要求等等，土建结构的情况包括造价、消能防冲和地质条件等等。要综合考虑经济和技术因素来选择孔口的数量和尺寸，室泄流量会对孔口但尺寸和数量造成影响，孔口尺寸越小则需要越多的孔口数目，启闭设备和土建数量也更多。在溢流坝上容许的单宽流量会对孔口高度造成影响，下游地基的抗冲刷能力是孔口高度的决定因素。

当前我国水电站大多采用15米宽的表孔弧形闸门，门的高度一般为23米，露顶闸门的孔宽也在20米以上，这是为了满足宣泄浮冰的需要。

2.水工钢闸门门叶部分的维护

水工钢闸门可能出现的运行问题有保护涂料剥落、锈蚀、水封损坏、门叶变形、杆件弯曲或断裂、焊缝开裂、螺栓松动或脱落、铆钉和销钉松动或脱落等等[3]。在实际工作中发现，造成水工钢闸门运行问题的主要原因有水工钢闸门的剧烈振动和水工钢闸门受到严重的气蚀。因此除了要对水工钢闸门的门叶做好防腐蚀和防漏工作之外，还要对水工钢闸门的振动和气蚀进行格外的重视。

2.1注意水工钢闸门的振动

造成水工钢闸门振动的原因主要是水工钢闸门出现了水封漏水的情况，造成水封的振动，从而导致了水工钢闸门的振动。假如振动的频率过高还会导致汽笛响声鸣音的出现。此外造成水工钢闸门振动的原因还有水工钢闸门的结构刚度较差、淹没水跃周期性的对水工钢闸门进行冲击以及水工钢闸门在一定水深中产生泄流、水工钢闸门没有选用合适的门槽形式等等。这些情况在引起水工钢闸门振动的同时还会提高水工钢闸门气蚀的几率。

2.2采取有效的措施防止水工钢闸门的振动

可以通过实验的方式来调整水工钢闸门的门槽形式，也可以增加消浪设施。调节水工钢闸门的水封结构，使水封结构和门槽水封座板之间紧密接触。如果使用了“P”型橡胶水封，则可以增补气孔的数量增加，并使闸门底缘下游倾角加大。为了避免水工钢闸门振动，可以使用“刀”型水封。当开度的振动较大时最好不要让水工钢闸门停留泄水。

2.3采取有效措施防治水工钢闸门的气蚀

要定期检查水工钢闸门的门业，对于被气蚀损坏的部分要及时用耐气蚀材料进行补强，补强时要注意不要对母体材料进行损坏或造成结构承载力的降低。选择合适的水工钢闸门门叶的门槽形式或闸门底缘，要使行水结构表面保持光滑和平整。

3.水工钢闸门支承行走装置的维护

水工钢闸门支撑行走装置的主要故障有滑动摩擦、闸门运行不良和启闭力增大等等，要采取有效的措施对其进行维护和管理。

3.1闸门支承行走装置的维护

用润滑油对滚轮、弧形支铰、吊耳轴销和活动部位等进行保养，将润滑油灌注到这些部位的空隙处，从而起到提高润滑效率、防灰、防锈的目的。要定时对门支承行走装置的这些部位进行保养，确定其油孔和油道的清洁畅通，加油装置运转良好，对于闸门支承中的加油装置要定期拆洗和加油。

3.2防止滚轮锈死的情况

传统的加润滑油的方式不能够对闸门支承行走装置的滚轮锈死的情况进行有效的避免，此时可以在滚轮轴的油孔外侧加装油嘴，或者在闸门顶上安装加油器，并選用粘度不大的润滑油和简易压力的加油装置。在轮轴上镀铬的方式可以有效的防止闸门支承行走装置的滚轮锈死，此外可以将密封设施设置在滚轮和轴转动部位上，并加大滚轮的轴瓦和轴之间的间隔，这是由于过小的间隔在长期浸水的情况下容易出现卡阻的现象。

4.结语

水工钢闸门的安全、高效地运行是整个水工建筑物运行的基础，因此在实际工作中要采取切实有效的维护和管理措施维护水工钢闸门的稳定、安全运行。必须以科学的方针为指导，采用先进的维护手段和管理模式，对水工钢闸门进行及时、准确到保养和维护，降低水工钢闸门的故障发生率，提高水工钢闸门的运行效率。

参考文献：

[1] 夏萍. 平面钢闸门失效因素分析与对策[J]. 通用机械. 2014（03）

[2] 李怀彬. 新疆金沟河流域渠首水利工程梯级排沙体系的作用评价[J]. 黑龙江水利科技. 2011（01）

[3] 张勇军，潘志富，潘荣生. 浅谈盐东水利工程闸门启闭机的运行管理[J]. 水电站设计. 2010（01）