一种装配型闸门底缘结构的制作方法

本实用新型涉及一种装配型闸门底缘结构。

背景技术：

水利水电工程中使用的闸门是一种用于泄洪的控制设备，闸门开启时流量下泄，闸门关闭时停止下泄，可用以拦截水流、控制水位、调节流量、排放泥沙和漂浮物等。闸门结构承担着水利工程泄洪排沙的重要责任，在高含沙河流中，通过闸门开启和关闭可以排出大量泥沙，但随着运行也发现了闸门底缘结构出现了不同程度的损伤和破坏现象，分析来说其产生的原因为高速高含沙水流长期磨蚀的累积形成局部缺陷，诱发空化造成空蚀，磨蚀和空蚀的耦合作用加速了局部破坏，严重的使闸门底部出现了贯穿性破坏，严重影响闸门的止水效果，经现场长期运行发现闸门损伤主要集中在距闸门下端底缘位置处。现有技术中的修补方式是切割掉磨蚀破坏严重的部分，并用合适的钢板补焊切割掉的空位，其余不严重地方采用焊补的方式进行修补。这种修补方式的缺点在于：焊接工作量极其大，且现场焊接难以保证强度，缺陷部位反复焊补亦会降低结构强度，增加修补难度，不利于闸门设备防汛备汛的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种装配型闸门底缘结构以解决现有技术中闸门易损伤且在损伤后修补周期长、难度大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种装配型闸门底缘结构采用的技术方案为：

一种装配型闸门底缘结构，包括门体、支承件、抗磨件和连接螺栓，门体包括面板和主梁，主梁上下间隔地横设在面板背水面，面板的下端向下延伸超出最下端的主梁而成悬伸部，所述支承件焊接固定在主梁与悬伸部之间，其迎水面上端与面板的背水面抵接，支承件上开设有螺栓穿孔，抗磨件上开设有与螺栓穿孔一一对应的适配穿孔，抗磨件通过连接螺栓安装在支承件的迎水侧，抗磨件的迎水面与面板的迎水面平齐，抗磨件与支承件的相对面形状适配且涂抹有密封胶；所述适配穿孔为迎水侧沉入的沉孔，连接螺栓完全沉入地安装在所述适配穿孔中且其外端低于适配穿孔的迎水端孔口，抗磨件与面板之间具有间隙，所述间隙中与连接螺栓外侧的适配穿孔中均填充有环氧砂浆。

进一步地，所述抗磨件的上端背水面加工有倒角，倒角使得间隙的背水侧宽度大于迎水侧宽度。

进一步地，所述抗磨件的下端与支承件的下端之间设置有榫卯配合结构，在榫卯配合结构的配合面之间涂抹有所述密封胶。

进一步地，所述榫卯配合结构包括开设在支承件下端的凸棱和开设在抗磨件下端的凹槽。

进一步地，所述抗磨件的强度和硬度均高于所述面板。

进一步地，所述门体与支承件的材料均选用低合金结构钢16mn，所述抗磨件包括0cr13ni5mo制成的主材质及表面涂覆的碳化钨抗磨蚀层。

进一步地，所述支承件包括主支承部分和加强肋板，加强肋板沿主支承部分的长度方向均布，主支承部分通过焊接固定在所述门体下端。

进一步地，所述抗磨件的迎水侧与面板的下端均涂抹有环氧砂浆，迎水侧的环氧砂浆厚度从下向上逐渐减小以使环氧砂浆的上端平滑过渡至面板。

本实用新型的有益效果：本实用新型包括门体、支承件、抗磨件和连接螺栓，支承件焊接固定在门体下端，抗磨件通过连接螺栓可拆连接在支承件上，抗磨件的迎水面与面板的迎水面平齐。抗磨件上端与面板之间具有间隙，抗磨件与支承件的相对面形状适配且涂抹有密封胶，在适配穿孔与间隙中均填充有环氧砂浆，通过这种方式解决了闸门底缘处的密封问题，避免闸门渗水。通过支承件的连接，以抗磨件取代了原闸门易被磨蚀破坏的面板下缘处，在抗磨件被磨蚀后凿除适配穿孔与间隙中的环氧砂浆，加热融化密封胶，拆卸连接螺栓即可实现抗磨件的快速拆除及后续的更换。

进一步地，抗磨件的强度和硬度均高于所述面板，抗磨件本身不易被磨蚀，能提高本实用新型的一种装配型闸门底缘结构的使用周期。

附图说明

图1为本实用新型的一种装配型闸门底缘结构的一个实施例的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3为图2中a处的局部放大示意图；

图4是图3的正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的一种装配型闸门底缘结构的实施例：

本实用新型的一种装配型闸门底缘结构的具体结构如图1至图4所示，包括门体1、支承件2和抗磨件3。门体1包括面板11和主梁12，面板11起挡水作用，主梁12上下间隔地横设在面板11背水面起加强作用，面板11的下端向下延伸超出最下端的主梁12而成悬伸部。支承件2焊接固定在主梁12与悬伸部之间，抗磨件3通过连接螺栓4安装在迎水面（即支承件2的前方）起挡水作用。

支承件2包括主支承部分21和加强肋板22，主支承部分21长度与面板11的宽度相同，加强肋板22沿主支承部分21的长度方向均布，主支承部分21通过焊接固定在门体10下端。具体说是，主支承部分21背水面的上端部通过第一角焊缝23连接在主梁12的下方，主支承部分21的迎水面通过第二角焊缝24连接在面板11背水面的下端，连接后主支承部分21的迎水面与面板11的背水面抵接。支承件2上沿其长度方向开设有多个螺栓穿孔25，抗磨件3的厚度与面板11的厚度相同，其上开设有与螺栓穿孔25一一对应的适配穿孔31，连接螺栓4一一穿过螺栓穿孔25与适配穿孔31而将抗磨件3固定在支承件2的前方，安装之后抗磨件3的迎水面与面板11的迎水面平齐。本实施例中，所述门体1为弧形结构，但其曲率较大，加之磨蚀部分出现在下缘较小范围内，所以抗磨件3的迎水面可加工成平面。在其他实施例中，抗磨件3的迎水面也可以做成与面板11曲率相同的曲面。

在其他实施例中，门体1还可以是平板结构。

其中，适配穿孔31为沉孔，连接螺栓4完全沉入地安装在适配穿孔31中，其外端（即头部所朝向一端）低于适配穿孔31的迎水端孔口，适配穿孔31中于连接螺栓4的外侧填充有环氧砂浆，环氧砂浆起密封作用，既可防止闸门在螺栓连接处渗水又可防止连接螺栓4处被水流磨蚀破坏。

抗磨件3的上端与面板11的下端之间具有间隙34，该间隙34中填充有环氧砂浆，环氧砂浆有以下作用：一是可以起到密封防水作用，防止闸门渗水；二是可以起到加固作用；三是能够补偿面板11与抗磨件3之间可能出现的不平均的间隙，尤其适用于闸门修补工作，因为闸门修补时需要现场切割掉面板11上磨蚀出现孔洞的部分，直线度极难保证，在闸门宽度方向上面板11与抗磨件3之间的间隙并非恒定值。

在其他的实施例中，在抗磨件3的迎水侧与面板11的下端均涂抹有环氧砂浆以完全保护抗磨件，环氧砂浆的厚度从下向上逐渐减小以使环氧砂浆的上端平滑过渡至面板11以免环氧砂浆被水流冲刷掉。在具体操作时，应该先填充适配穿孔31与间隙34中的环氧砂浆，再在抗磨件3与面板的下端平滑涂抹环氧砂浆找平。

本实施例中，抗磨件3的上端背水面加工有倒角33，倒角33使得间隙34的背水侧宽度大于迎水侧宽度，这样能进一步增加环氧砂浆与间隙34的结合强度。在其他实施例中，抗磨件3的上端背水面也可以不加工倒角33。

抗磨件3的背水面与主支承部分21的迎水面之间设置有密封胶，以进一步增强密封性能，防止闸门渗水。本实施例中，主支承部分21的下端向前凸（朝向迎水面凸出）而成凸棱26，抗磨件3的下端向内凹（背水面侧向内凹陷）而成与凸棱26完全适配的凹槽32，在凸棱26与凹槽32的配合面上均涂抹有密封胶。凸棱26既可以作为抗磨件3安装时的定位件，又可以增大胶粘面的面积、增强胶粘强度性能，又可以承载一部分抗磨件3的重量、减小连接螺栓4所受剪切力。在其他实施例中，还可以在抗磨件3与主支承部分21之间设置其他形式的榫卯配合结构，在榫卯配合结构的配合面上均涂抹密封胶，以同时起到安装定位作用与增大胶粘面积的作用。

本实施例中，门体1与支承件2的材料均选用低合金结构钢16mn，抗磨件3主材料选择0cr13ni5mo，需要直接接触水流的迎水面和下端面处涂覆有碳化钨抗磨蚀层以进一步增强抗磨性能。0cr13ni5mo的强度和硬度均优于16mn，所以抗磨件3的抗磨蚀抗空蚀性能较好，迎水面和下端面涂覆的碳化钨抗磨蚀层能进一步增强抗磨件3的表面强度又能兼顾经济性。

在其他实施例中，还可以在主材质的外表面上均涂覆有所述碳化钨抗磨蚀层；抗磨件3表面还可以采用环氧金刚砂抗磨涂层；经试验证明磨蚀情况不太严重，可以直接使用0cr13ni5mo材质制造抗磨板而省去涂层；更是可以使用抗磨性能更好的高铬铸铁制造抗磨板从而省去涂层；不考虑提升抗磨件3自身抗磨性能的前提下，抗磨件3更是可以使用与门体1相同的材料制成，同样也能起到缩短修补周期、降低修补难度的作用。

黄河段某水利工程的实验数据表明，在适配穿孔31与间隙34中填充环氧砂浆的情况下，经过近800h冲刷，期间最大含沙量为594kg/m³，检查发现环氧砂浆的磨蚀率为15%，破坏形式多为表面蚀坑，较少出现裂纹及整体剥落，能较好地保护内部的抗磨件3，抗磨件3及其表面的抗磨蚀层均未出现损伤和破坏，抗磨件3不需更换，只需要凿除环氧砂浆后再重新涂抹环氧砂浆进行养护即可，增加了抗磨件3的使用寿命，更利于闸门的维护保养。

最后说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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