基本原理

現(xiàn)在應(yīng)用為廣泛的翻板閘門即為水力自控翻板閘門，其工作原理是杠桿平衡與轉(zhuǎn)動(dòng)，具體來說，水力自控翻板閘門是利用水力和閘門重量相互制衡，通過增設(shè)阻尼反饋系統(tǒng)來達(dá)到調(diào)控水位的目的：當(dāng)上游水位升高則閘門繞“橫軸”逐漸開啟泄流；反之，上游水位下降則閘門逐漸回關(guān)蓄水，使上游水位始終保持在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。舉個(gè)例子，滾輪連桿式翻板閘門是一種雙支點(diǎn)帶連桿的閘門，由面板、支腿、支墩、滾輪，連桿等部件組成，根據(jù)閘門水位的變化，依靠水力作用自動(dòng)控制閘門的開啟和關(guān)閉。當(dāng)上游來流量加大，閘門上游水位抬高，動(dòng)水壓力對(duì)支點(diǎn)的力矩大于門重與各種阻尼對(duì)支點(diǎn)的力矩時(shí)，閘門自動(dòng)開啟到一定傾角，直到在該傾角下動(dòng)水壓力對(duì)支點(diǎn)的力矩等于門重支點(diǎn)的力矩，達(dá)到該流量下新的平衡。流量不變時(shí)，開啟角度也不變。而當(dāng)上游流量減少到一定程度，使門重對(duì)支點(diǎn)的力矩大于動(dòng)水壓力與各種阻尼對(duì)支點(diǎn)的力矩時(shí)，水力自控翻板閘門可自行回關(guān)到一定傾角，從而又達(dá)到該流量下新的平衡。

發(fā)展歷程

水力自控翻板閘門是我國水利工程技術(shù)人員歷經(jīng)四十多年的艱苦奮斗，研發(fā)出來并擁有*自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種節(jié)能、環(huán)保型閘門。自上世紀(jì)六十年代初代水力自控翻板閘門誕生，先后經(jīng)了橫軸雙支鉸型、多支鉸型、滾輪連桿式和滑塊式水力自控型四個(gè)發(fā)展階段。自1982年以來，第三代滾輪連桿式閘門便開始廣泛應(yīng)用。特別是1990年以來，廣大工程技術(shù)人員刻苦鉆研、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，從理論到水工模型實(shí)驗(yàn)，再到工程實(shí)踐，近幾年終于設(shè)計(jì)研發(fā)出第四代新型滑塊式翻板閘門。該閘門無論技術(shù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝，還是使用性能，均產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。
從技術(shù)角度上來講，翻板閘門發(fā)展過程中幾個(gè)明顯的進(jìn)步：
（1）1982年初設(shè)計(jì)的面板鉛垂水流方向的雙支點(diǎn)滾輪連桿式閘門：
垂直擋水翻板閘門
該種翻板閘門采用雙支點(diǎn)帶連桿方式，在實(shí)際運(yùn)行過程中，能基本滿足工程需要。但不容否認(rèn)，這種閘門還存在一些不足，主要是在某些水力條件下容易發(fā)生小開度振動(dòng)拍打現(xiàn)象，雖然短期內(nèi)不至影響到整個(gè)閘壩的安全，但長期的小開度振動(dòng)拍打會(huì)導(dǎo)致翻板閘門底部和固定壩的疲勞破損，以致閘壩漏水嚴(yán)重，直至造成整個(gè)翻板閘壩工程的破壞。另外，其初啟動(dòng)水位較高、而回關(guān)水位偏低，難以滿足用戶的使用要求。
（2）1983年下半年設(shè)計(jì)的面板向下游有一定的預(yù)傾角度的滾輪連桿式閘門：
針對(duì)面板鉛垂的滾輪連桿式閘門存在的問題，作了如下幾個(gè)方面的改進(jìn)：
a)將翻板閘門改進(jìn)成向下游預(yù)傾一個(gè)角度的型式，經(jīng)過多次水工模型試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，證明其能有效防止翻板閘門的小開度振動(dòng)拍打現(xiàn)象，并使初始啟門水位得以降低，關(guān)門水位得以提高；
預(yù)傾角連桿滾輪閘門
b)門下堰頂設(shè)有一個(gè)斜坡式跌落，使門下的堰型由寬頂堰改造成為梯形斷面實(shí)用堰，增大了流量系數(shù)，使上游洪水位低于采用其它形式的翻板閘門的情況，減少了淹沒損失；
c) 在連桿長度及支鉸位置、滾輪直徑方面作多次修改和調(diào)整，運(yùn)行更加準(zhǔn)確可靠。而且翻板閘門的啟門水位可以根據(jù)業(yè)主要求設(shè)計(jì)為高于正常水位5~30cm之內(nèi)的任一值，設(shè)計(jì)成果與實(shí)際使用的水位差值可控制在5cm以內(nèi)，一般只有一、兩個(gè)厘米；
d)在閘門前增設(shè)防護(hù)墩，防護(hù)墩可以有效防止上游來物撞擊閘門及漂浮物堵在閘門支鉸下造成破壞。
經(jīng)近40年全國近30個(gè)省市實(shí)例工程的運(yùn)行證明，該種面板有預(yù)傾角的滾輪連桿式翻板閘門已相當(dāng)成熟可靠，具有廣泛推廣應(yīng)用的價(jià)值。