平板定輪閘門(mén)設(shè)計(jì)

開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專業(yè)課題名稱平板定輪閘門(mén)課題來(lái)源自選任務(wù)要求通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生可以掌握關(guān)于平面閘門(mén)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)畢業(yè)后走向工作崗位，解決實(shí)際問(wèn)題有所幫助，在設(shè)計(jì)中各零部件選用依據(jù)、詳細(xì)計(jì)算過(guò)程按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)份，繪制設(shè)備圖張，其余代表性零件繪制滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，每一個(gè)同學(xué)是對(duì)所設(shè)計(jì)的題目都要經(jīng)過(guò)認(rèn)真仔細(xì)的實(shí)習(xí)、調(diào)研，對(duì)閘門(mén)設(shè)計(jì)形成一個(gè)總體印象，設(shè)計(jì)時(shí)可以從整體把握，從零部件到整體依次進(jìn)行。重點(diǎn)研究問(wèn)題在平面閘門(mén)中，門(mén)葉結(jié)構(gòu)的布置、設(shè)計(jì)計(jì)算；相關(guān)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算；閘門(mén)施工詳圖的繪制。設(shè)計(jì)內(nèi)容1閘門(mén)是設(shè)置在水工建筑物過(guò)水孔口上，用于控制水流的通、斷或調(diào)節(jié)流量的設(shè)備。主要用于關(guān)閉和開(kāi)放泄（放）水通道的控制設(shè)施。水工建筑物的重要組成部分，可用以攔截水流，控制水位、調(diào)節(jié)流量、排放泥沙和飄浮物等，它由活動(dòng)部分（也稱門(mén)葉）、埋固部分和啟閉機(jī)械3部分組成，閘門(mén)分類方法較多，主要有：①按閘門(mén)的工作性質(zhì)可分為工作閘門(mén)、檢修閘門(mén)和事故閘門(mén)，我們所要設(shè)計(jì)的便是檢修閘門(mén)。檢修閘門(mén)設(shè)于工作閘門(mén)前，用于建筑物或工作閘門(mén)等檢修時(shí)短期擋水，一般在靜水中啟閉。平面閘門(mén)簡(jiǎn)介按總體布置分為組合式（門(mén)槽、門(mén)葉與操作設(shè)備組成一整體）和分散式（由門(mén)葉、門(mén)槽和啟閉機(jī)組成，操作時(shí)門(mén)葉可提出門(mén)槽）；按閘門(mén)門(mén)葉組裝形式分為整體門(mén)葉式和分節(jié)組成門(mén)葉式；③按閘門(mén)門(mén)葉的支承方式分為滑動(dòng)支承式和滾動(dòng)支承式；④按閘門(mén)門(mén)葉止水位置分為上游止水式和下游止水式；⑤按閘門(mén)門(mén)葉運(yùn)行移動(dòng)狀況分為直升式、升臥式、橫拉式和浮箱式等。此外，還有其他的分類方式（見(jiàn)閘門(mén)）。①門(mén)葉結(jié)構(gòu)由門(mén)葉主體、支承、止水裝置和吊耳四個(gè)部分組成（圖1）。門(mén)葉主體一般由面板、主橫梁、邊梁（柱）和次梁組成有面板的梁格結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)水壓力通過(guò)板梁支承傳至門(mén)槽埋件，分節(jié)的閘門(mén)門(mén)葉一般都在邊柱處連接。門(mén)葉支承部分應(yīng)用較多的是滑動(dòng)支承、滾輪支承和鏈輪支承等。支承部分也是門(mén)葉移動(dòng)的行走部分?；瑒?dòng)支承是裝在門(mén)葉主體邊梁處的滑塊。其在固結(jié)于門(mén)槽內(nèi)的支承軌道上作滑動(dòng)摩擦運(yùn)動(dòng)，接觸處是面或線。滾動(dòng)支承是裝在門(mén)葉邊梁上的輪子，其在門(mén)槽軌道上作滾動(dòng)摩擦運(yùn)動(dòng)，接觸處是點(diǎn)或線。鏈輪支承是環(huán)繞門(mén)葉邊柱由一系列圓柱滾子組成的形似鏈條式的閉合鏈環(huán)。這種支承的閘門(mén)也稱履帶式閘門(mén)?；瑒?dòng)支平面閘門(mén)承的閘門(mén)摩擦阻力大，啟門(mén)力大；滾輪支承摩擦阻力小，啟門(mén)力也小，但閘門(mén)門(mén)葉較重；鏈輪支承也作滾動(dòng)摩擦，其優(yōu)點(diǎn)是由數(shù)目較多的小滾柱承受閘門(mén)的水壓力，單個(gè)輪壓小，使得門(mén)槽內(nèi)敷設(shè)的軌道斷面小、重量輕。滾輪支承的閘門(mén)，根據(jù)閘門(mén)特征及梁格布置設(shè)有懸臂（外伸）輪、簡(jiǎn)支輪和臺(tái)車(chē)式輪組（圖2）。裝設(shè)在閘門(mén)門(mén)葉主體上密封孔口的止水裝置一般均為特殊制造的可壓縮耐磨橡膠制品，就其布置部位分為頂止水、側(cè)止水和底緣止水。各止水的接頭部位銜接處均在現(xiàn)場(chǎng)配裝時(shí)進(jìn)行熱膠合處理，以保證周?chē)顾男Ч?。平面閘門(mén)的吊耳一般均設(shè)在閘門(mén)門(mén)葉主體結(jié)構(gòu)上端的頂橫梁上，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸大小和形式可直接焊固在頂梁上或單獨(dú)制造，然后在現(xiàn)場(chǎng)焊固。埋設(shè)構(gòu)件由門(mén)葉的支承軌道、止水密封（座墊）、移動(dòng)導(dǎo)向墊板和護(hù)角組成。門(mén)槽的體型分為：矩形方角門(mén)槽，一般適用于低流速；矩形錯(cuò)距斜坡門(mén)槽，適用于中流速；特形門(mén)槽，適用于高速水流。門(mén)槽形狀由模型試驗(yàn)確定，以使在門(mén)槽部位不產(chǎn)生空蝕或磨蝕（圖3）。潛孔式閘門(mén)頂止水座板部位一般稱門(mén)楣。根據(jù)閘門(mén)的工作性質(zhì)在門(mén)楣以上設(shè)有一定高度的鋼板胸墻，它是埋設(shè)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其他如主軌、反向軌、底坎等都是埋設(shè)件。啟閉設(shè)備閘門(mén)門(mén)葉運(yùn)移（開(kāi)或關(guān)）的操作機(jī)械。根據(jù)平面閘門(mén)的操作特點(diǎn)及孔口尺寸，分為：①操作平面閘門(mén)設(shè)備直接與閘門(mén)門(mén)葉連接并固定在門(mén)槽（埋設(shè)件）上，形成一個(gè)整體（如閘閥、截門(mén)）；②啟閉機(jī)固定或移動(dòng)于建筑物上，遠(yuǎn)離閘門(mén)門(mén)葉，通過(guò)吊具與門(mén)葉連接。啟閉設(shè)備據(jù)以選型的主要參數(shù)是啟閉力和升降揚(yáng)程。當(dāng)平面閘門(mén)門(mén)葉自重不能克服下門(mén)阻力順利關(guān)閉時(shí)，可采用加重塊，借助水柱壓力或直接由啟閉設(shè)備加壓迫使關(guān)閉。平面閘門(mén)布置緊湊，制造較易，使用安全可靠，維修方便，廣泛用于各類水工建筑物及其他場(chǎng)合。至今，在世界各國(guó)的工程設(shè)施上平面閘門(mén)的采用數(shù)量仍居首位。中國(guó)水利工程使用最早最多的閘門(mén)是平面閘門(mén)，目前焊接鋼閘門(mén)已普遍采用，從其設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)用等諸方面均已達(dá)到世界先進(jìn)水平水利閘門(mén)分類我們將水利閘門(mén)進(jìn)行如下分類：1、如果按閘門(mén)的工作性質(zhì)可分為工作閘門(mén)、檢修閘門(mén)和事故閘門(mén)。工作閘門(mén)也稱主要閘門(mén)，能在動(dòng)水中啟閉。檢修閘門(mén)設(shè)于工作閘門(mén)前。用于建筑物或工作閘門(mén)等檢修時(shí)短期擋水，一般在靜水中啟閉。事故閘門(mén)多設(shè)于深孔工作閘門(mén)前，用于建筑物或設(shè)備出現(xiàn)事故時(shí)，能在動(dòng)水中關(guān)閉而在靜水中開(kāi)啟；兼作檢修閘門(mén)時(shí)，也稱事故檢修閘門(mén)；需要在限定時(shí)間內(nèi)緊急關(guān)閉的事故閘門(mén)，稱為快速閘門(mén)。2、如果按閘門(mén)關(guān)閉時(shí)門(mén)頂與水面的相對(duì)位置分為露頂式閘門(mén)和潛孔式閘門(mén)。3、當(dāng)我們按閘門(mén)門(mén)葉的外觀形狀分為平面閘門(mén)、弧形閘門(mén)、

人字閘門(mén)、拱形閘門(mén)、球形閘門(mén)和圓筒閘門(mén)等。4、按制造閘門(mén)門(mén)葉的材料分為鋼閘門(mén)、鑄造閘門(mén)、木閘門(mén)、鋼筋混凝土閘門(mén)和組合材料閘門(mén)。對(duì)于翻板閘門(mén)可借助水力自動(dòng)啟閉，稱為水力自動(dòng)閘門(mén)。當(dāng)我們?cè)谶x擇閘門(mén)形式需要考慮其在水工建筑物中的位置、尺寸、設(shè)計(jì)水頭、運(yùn)用條件、制造能力和安裝技術(shù)水平等因素，要求做到泄流時(shí)水流條件好、止水嚴(yán)密、啟閉力小、操作簡(jiǎn)便靈活、檢修維護(hù)方便等。平面閘門(mén)和弧形閘門(mén)是最常用的門(mén)型。1、.首先根據(jù)已知參數(shù)，經(jīng)過(guò)分析各種閘門(mén)的特點(diǎn)，對(duì)閘門(mén)進(jìn)行選型布置。閘門(mén)的造型與不知，主要是確定閘門(mén)與啟閉機(jī)械的設(shè)置位置、孑L徑尺寸、閘門(mén)與啟閉機(jī)的形式、數(shù)量、運(yùn)行方式及運(yùn)行檢修有關(guān)的布置要求。閘門(mén)結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單、便于制造、安裝。閘門(mén)的門(mén)型應(yīng)根據(jù)工程隊(duì)閘門(mén)的運(yùn)行要求、閘門(mén)設(shè)置部位和啟閉機(jī)的形式，參照各種閘門(mén)的特點(diǎn)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選定。2、.門(mén)體布置。門(mén)體布置是根據(jù)閘門(mén)的形式、孔口尺寸和材料來(lái)選取合理的門(mén)葉結(jié)構(gòu)、零部件的形式和布置。門(mén)體布置應(yīng)注意閘門(mén)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、節(jié)約材料及便于制造、運(yùn)輸安裝于運(yùn)行維護(hù)等方面的要求。零部件種類盡可能少，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。設(shè)計(jì)內(nèi)容23、門(mén)體布置完后，就可以進(jìn)行閘門(mén)結(jié)構(gòu)和零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)可能發(fā)生的最不利的和在組合情況和選定的結(jié)構(gòu)、零部件布置和材料，確定載荷分配，然后進(jìn)行各個(gè)部分構(gòu)件和零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。一般先選擇規(guī)格，在進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性驗(yàn)算。設(shè)計(jì)內(nèi)容24、閘門(mén)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型主要還是采用平面體系，即把一個(gè)空間承重結(jié)構(gòu)劃分成幾個(gè)獨(dú)立的平面系統(tǒng)分別進(jìn)行分析計(jì)算。閘門(mén)承重結(jié)構(gòu)在分成平面系統(tǒng)時(shí)，需要考慮各構(gòu)件的相對(duì)剛度和這些構(gòu)建的變形情況，同時(shí)考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形情況，使計(jì)算方法盡可能符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況。5、有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算完成后，進(jìn)行施工圖的繪制。施工圖的繪制中應(yīng)注意閘門(mén)總體尺寸和布置與建筑物有關(guān)部位之間、閘門(mén)門(mén)葉部分各構(gòu)件之間的配合；各構(gòu)件的界面尺寸、跨度及相鄰構(gòu)件在外形尺寸和連接上

的配合;各構(gòu)件本身的截面構(gòu)造及零部件的加工精度和熱處理等。6、有能力的同學(xué)可以嘗試熟悉ansys軟件在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用，利用ansys軟件對(duì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)部件進(jìn)行有限元分析。本次設(shè)計(jì)課題的意義從閘門(mén)發(fā)展到現(xiàn)在，他的設(shè)計(jì)已經(jīng)和其他諸如零件設(shè)計(jì)一樣有自己的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，細(xì)看閘門(mén)的用途，我們了解最多的認(rèn)識(shí)最清晰的要數(shù)這次實(shí)習(xí)見(jiàn)到的水電站閘門(mén)，但是閘門(mén)的使用卻不只局限于此，其他諸如船舶等。三峽作為水電站也是要使用閘門(mén)，在這些重大建設(shè)中閘門(mén)關(guān)系到整個(gè)建筑的堅(jiān)固和可靠，在設(shè)計(jì)之時(shí)就要求設(shè)計(jì)人員本著敬業(yè)精心的態(tài)度去完成每一個(gè)環(huán)節(jié)和做好每一個(gè)計(jì)算。閘門(mén)失效的嚴(yán)重性不必多講，閘門(mén)的使用不會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展而消失，它會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展發(fā)揮出更大的作用，未來(lái)對(duì)于閘門(mén)的要求將更加嚴(yán)格，那么我們就需要更加負(fù)責(zé)的態(tài)度去面對(duì)！預(yù)期的成果及形式1、一份不少于3000字的開(kāi)題報(bào)告2、一份不少于3000字的外文翻譯3、一份不少于10000字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4、折合成圖幅為A0圖紙2.5張的繪圖5、時(shí)間安排第1——2周確定設(shè)計(jì)任；，安排畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度；了解課題內(nèi)容，查找相關(guān)資料，搜集整理信息第3——4周做畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)；完成實(shí)習(xí)報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行熟悉第5——6周完成外文翻譯；按分組要求的不同，完成設(shè)計(jì)的相關(guān)選型、布置、整體及零部件的全部設(shè)計(jì)計(jì)算第7周進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算分析第8——11周完成全部圖紙的繪圖設(shè)計(jì)工作

第12——13周整理畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、整改圖紙第14周畢業(yè)答辯指導(dǎo)教師意見(jiàn)簽名：年月日備注［主要參考資料］范崇仁水