平面螺杆闸门振动的原因及对策

拆浅析平面煤螺杆闸门警振动的原突因及对咬策栏腿闸门是水寸利工程中雕十分重要那的组成部只分。其主易要作用是刑根据工程网需要而封垫堵孔口、逆控制流量厕。它的安爸全在很大赵程度上会仁影响整个怠水工建筑什物的运用剧。然而在咐工程实践竿中发现，棵闸门在操逮作过程中喝常会产生糕振动现象次，有时振塔动相当严瘦重。强烈拒的振动给似水利工程跑埋下了安弱全隐患。急现以黄对河拾x剖x现闸门为例圣，对平面阔螺杆闸门追产生振动弟的原因作龟以浅析速。启害一、工程查简介解x辉x搏闸门始建遍于沃197好0稻年，为平扫面螺杆闸君门。后因缠渗径不足衡、防洪标她准不够，埋又骗于摆198凶1粉年进行改芹建。鞠为援1劝6如孔涵闸，系一级水工柔建筑物。硬设计流道量舞240m欺3/s赔,恢淤灌耕地音面榴积策23联0退万亩。是邮河南境内晨黄河上规阴模较大的念穿堤涵闸优。洽称二、引发蜘闸门产生敌振动的因烂素贿盛1垃、六自激振加动田胖（润自激振动怜是在票没有外值力朱激励作用如的情况下拐，由泄系统自身哭激发颤所产生的千一种振动刑，简称自箩振。自激疯系统是一塌个蜓非线性有疤阻尼尖的振动系槽统有,粗旷在运动过储程中伴随绍有能量损塔耗席,侦纸但陵系统存在榨一种机卷制访,闸导使能量能快够由非振过动的能源厅通过系统收本身的反送馈调什节究,浊及时适量勺地得到补远充菌,角馅从而产生互一个陆稳定的不版衰减的周呈期运动药.努咬这样的振睁动称为自撒激振客动鸽.筋理自激振动连现象是一租种普遍现滴象积.纤爽如备钟涌摆孩,乓各弦乐器以维及人的心紧脏的周期兵性跳笋动指,讲罗活塞发动伏机的周期真性运动等责）各这类振动臂因结构物余的振动导武致泪周期性的汗作用力序，此作用邻力又加大插了结构物饮的振动。却激荡频桑率采是付闸门伐与水流因悲耦合替而派生的昏。发生这每种振动多逃与以下因用素有关悄。覆炉①盗止水漏吗水哈任闸门具有秘一定的自慌振频率。罢在上游静惕水压力作积用下，止曾水与止水蒸座之间不献连续接触饥，形成间导隙射流，代促使闸门惰产生自激丹振动杜。翅盼②寨闸门开启喜度尼胃在一定的喉边界条件贯下，谁闸门会在毒某一开启碧度发生振怕动。地如哗x灾x呜闸门在开议启度结为争30c鞠m亲～明50cm秤范围内振哪动最为剧干烈驻。闸门小勺开启度的瓶强烈振动管属于颤振喂或自激振来动愁。轨铜2刊、强迫振粪动涉葵这种振动洞通常是裙随机选的，激荡百频率是外喘力固有的器。诱发这鸽种振动的顷因素多是柳由于动水胃作用下的幕不平衡力勾或斗脉动力容引起的。俱当外力的芦激荡频率乱等于或接均近闸门本的身的固有蒙频率时将被引起共振汗而使闸门拾剧烈振动撇。产串生这种振蹦动的因素眯有以下几役种伴：戒吗①源波浪冲详击创社波浪冲击登闸门，闸或门受到脉蓬动压力作盏用，产生竖强迫振动偶。兵浊②院门槽结构查形式晌闸门门槽视结构形式圣不当，使安过闸门槽猪处的水流室紊乱，产模生悼空蚀束现象，对纤闸门产生葛脉动冲击虑力，也会筒造成闸门闯产生强迫驰振动治。扮勒③简闸门底缘消形式悠平面闸门宽的底缘形沙式对振动售的影响颇桐大，如果挡布置不当肌，会增加愈门底的动仰水压力，翁还会引起疯负压和空论穴，产生钟脉动压力论冲击闸门滥，从而产薯生强迫振讨动抽。踢攻④饰门后淹没羊水跃臭闸门大开忘度时，闸杨下产生淹妨没水跃，煌它旋滚猛挽烈地、周榆期性的冲捏击闸门背部面。当激邮荡力的频弊率于闸门渠的自振频的率形成共粗振时，闸庆门便产生枣强烈振动放。请根⑤钳闸门刚度教结构的影校响司草平面闸门衔关闭闸门胸时，螺杆啄在垂直于浪闸板的平盖面上前后诉颤动，使堂得滑块与瘦轨道间的赛运行阻力在增加。摩享擦阻力越钱大，振动沃程度愈烈和。支碍⑥鸡拔轨道变形疯、锈蚀、舍胶木滑块紧损挥坏尼累由于在水努中长期浸确泡、运行到，轨道发喜生变形，荣钢板锈蚀锈剥落，胶责木滑块损税坏，从而认摩阻力增洒大。造成锅闸板出现石卡阻，过乐闸流量发质生变化而凤引发振动怜。掠时三、振动滋造成的危蚕害零卧由于闸门嚷长期的强慕烈振动，玩就韵x眠x进闸门而言拜，已脂使慌x统x申闸机房墙糖体、工作弊桥面及防建渗墙体发书生了不同略程度的裂扒缝，并多劫次损毁启叨闭机械。成同时也给霸防洪工程创安全埋下绕了隐患罢。晒毯四、防振处措施钳1混、调整闸粪门止水位指置或止水冤材料尺寸布，更换失锻效的止水堡橡皮使之挖与门槽座筋板紧密接挺触不漏水友，以减少粒对闸门的某冲击力剩。平宋2晨、制定合竞理的操作翁规程，运占行时闸门来不得停留鉴在发生振添动的区域距，改变过乖闸水流形缎态切。渔拍3但、在闸门秀上游加设则消浪措施言，减少风长浪对闸门悔的冲击力旨。瓶民4蛛、郑改变门槽朗处水流形违态演。试验研苹究表明，闪当边墙坡猪度选为膝12企啦：岁1堤，转折点绵上的压力循大致接近娇于参考压境力，故不淘致发生空恋蚀而引发似闸门振动虹。忽畏5桥、姥改变闸门暖底缘结构酬形式秃，使闸门掀底缘下游嘱倾角大嚼于布3买0佳度，当不资满屈足转3钥0继度的要求合时可采取脂适当的学补气惯措施杂。乔毕6任、增加闸捐门结构的虹刚度，不为仅可以提绢高抗振能糠力，还可烫以改变闸风门的自振拢频率，避惩免与激荡名外力产生驳共振现象舟。形混五昂、宾仙运行管轿理许冠引起闸门梳振动的原盐因很多，勇在设计时箩无法全面洋预见，所泊以闸门在姜投入运行糖时更应该茅注重运行历管理和维送护吉。势猛1劫、每年汛腿前、汛后椅都要对启肠闭设备和末闸门逐一客检查，使景闸门的联刷结紧固件顿保持牢固屿；菠止水密封浙可靠越无明显射译流；通气创孔应排气蓝通畅无堵攀塞坦。困跟2障、闸门在贷运行操作惕时，应严故格按照操串作规程启美闭，不得松使闸门停贴留在发生虫振动的位棵置今。矮妹3陵、运行中衡应对闸门以加强观察怎，随时进杜行检修，鸭以防病态睬扩大腿。笋4.2模型试验研究的结论和建议通过模型试验研究，最终得出以下结论并提出相应建议，确保泄水闸门槽及闸门的运行安全。a）红花水电站泄水闸工作门在不同运行水位及开度下的水动力试验成果表明，在选定的骆峰堰条件下，采用的Ⅱ型门槽体型总体上是可行的。门槽的水流空化数的分析计算结果表明：在工作门全开泄洪闸畅泄条件下，门槽段边界不会受到空化空蚀威胁；当工作门作局部开启运行时，大部分运行工况门槽水流空化数较高，但部分小开度工况，尤其当闸门开度小于1.5m时，水流空化数较低，安全裕度小，为安全起见，尽量避免闸门在小开度下运行。b）水流流态观测表明：工作闸门局部开启运行条件下，闸门下游的水跃情况主要发生在临界水位以上。当下游水位较高时呈现淹没出流状态，闸后淹没水跃及涌浪对门体的振动将产生影响；水位较低时呈现自由出流状态，闸下流态对门体不构成威胁。c）闸门模态试验结果显示，考虑水流附加质量对闸门自振特性的影响，一阶基频约为5.0Hz。从总体上看该闸门的基频较高，对结构抗振有利。e）泄流状态下闸门结构的振动量以顺水流方向为最大，侧向次之，垂向较小；在一定上下游水位条件下，振动量随闸门开度的增加而加大。在设计给定的试验工况下，当闸门处于1.0m～6.35m局部开启范围时，最大振动量出现在上游水位76.5m，下游水位72.13m，闸门开度6.35m的运行工况。闸门振动的主能量集中在0～5Hz范围，说明闸门振动的振源系下泄水流淹没水跃在下游消力池内高度紊动及表旋滚回拍门体产生的。