陆燕 房谷
江苏省水利机械制造有限公司 江苏省扬州市 225000
摘要：组合式钢闸门是一种新型的闸门型式，适用于中小型农田水利及排水、涵洞、泵站等系统工程之类，对水头要求5m及以上，过水孔口≧1.2m×1.2m的场合。本文从组合式钢闸门的材料、结构特点和性价比等方面进行了阐述。
关键词：楔锁定；组合式；硬止水
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1.1、组合式和楔锁定
组合式钢闸门是在钢闸门和铸铁闸门的结构上进行了改进，门叶结构采用了钢闸门的钢板焊接结构，埋件部分采用了铸铁闸门的整体铸造的铸铁结构，止水使用的是聚四氟乙烯橡塑复合水封。
钢闸门采用的是橡胶进行止水，铸铁闸门采用的是铜条进行止水。而楔锁定硬止水组合式钢闸门则是在两种闸门原有结构上进行了改进，增加了楔锁定，同时使用聚四氟乙烯橡塑复合水封，其止水效果更佳，
组合式钢闸门所用的楔锁定与铸铁闸门常用的楔形压紧机构的结构类似。这种结构的原理是在门板与门框之间设有斜楔锁定，利用楔形块之间的静摩擦力来约束门板与门框之间的运动，当闸门紧闭时因斜楔的作用而密闭。这种结构能防止介质的泄漏，同时也考虑到了闸门的安全性及使用可靠性的要求，这种结构的特点是作业稳定性好，结构简单，使用方便。
1.2、组合式钢闸门的装配、维修和止水橡皮的更换
1.2.1装配：
①在土建中预先留好闸门安装槽口，槽口的尺寸应满足闸门安装调整的需要。
②将组合式钢闸门的铸铁材质门框放入槽口后，闸门地脚螺栓与预埋的条状钢板埋件焊接牢固。
③装入钢制闸门门叶，并全开全关，以检查楔锁定是否楔紧，止水是否到位。
1.2.2止水的更换
止水与钢闸门的止水型式相同（见图3），是通过聚四氟乙烯橡塑复合水封与门框间相互挤压来实现的，止水效果好。聚四氟乙烯橡塑复合水封相较于普通橡胶，具有耐高温，使用温度可达250℃、耐低温，即使温度下降至-196℃，也可保持5%的伸长率、耐腐蚀、耐气候、有塑料中最佳的老化寿命、高润滑、摩擦系数小，只有0.15，是普通橡胶摩擦系数的1/3。水封运行的摩擦量减少，就是磨损减小，检修更换次数减少，更换周期加长，降低了闸门的运行成本。更换时只需将门提起，松开止水上的螺栓，再更换上新的止水即可。与铸铁闸门的镶铜止水相比，具有更换方便的优点。
图3 侧止水安装详图
1.3组合式钢闸门的优点
组合式钢闸门有经久耐用，流动阻力小，维修方便，使用广泛，结构简单，操作自如，密闭性能优良等特点。
组合式钢闸门相对铸铁闸门还有生产周期短的优点，由于铸铁闸门存在开炉翻砂这道工序，生产周期就要相应加长，而且面积大的铸造件还有可能存在铸造缺陷的情况，而焊接式门叶的组合式钢闸门则不存在这些问题，生产周期更短。
组合式钢闸门相对钢闸门减少了埋件的校直问题。埋件的制作与安装时的直线度和平整度是钢闸门的安装与止水与否的关键。铸铁材质的门框（埋件部分）通过控制机械加工精度，使得闸门的埋件的安装更加简单。
2组合式钢闸门与铸铁闸门性价比的对比
2.1受力计算，分析
现按钢闸门和铸铁闸门的计算方法分别对两种闸门的闸板进行强度计算
因闸门下沿水压力最大，以最下沿区格为例进行闸板横梁的强度计算。
组合式钢闸门的梁的截面图见（图4），铸铁闸门的梁的截面图见（图5），
由表2可以看出，以1.4m×1.4m为例，组合式钢闸门的重量是铸铁闸门的重量的一半，单价比铸铁闸门的低的多，材料造价整体远低于铸铁闸门。止水结构上，组合式钢闸门所使用的聚四氟乙烯橡塑复合水封的价格是铸铁闸门所使用的镶铜止水的10倍。再从加工成本考虑，组合式钢闸门只需要进行焊接加工，而铸铁闸门则需要进行翻砂和毛坯件的二次加工，因此组合式钢闸门的加工费也远低于铸铁闸门。
综合以上情况，孔口尺寸同为1.4m×1.4m的组合式钢闸门的总价仅为铸铁闸门总价的四分之一。组合式钢闸门的性价比要更高。
2.2从防腐上进行比较
铸铁闸门采用的是涂漆防腐。涂装时应采用无毒耐腐涂料。涂漆时要求先涂底漆2层，后涂面漆2层。漆膜附着力应符合SL105的规定。
组合式钢闸门采用的是先喷锌再涂封闭漆的措施，表面喷锌层，封闭漆采用环氧云铁防锈漆，面漆为氯化橡胶漆，具有极好的附着力，硬度高，耐磨损，可操作性强，喷涂后结构外观美观、使用年限长等特点。
3、结束语
由于市场钢、铸铁材料价格的变化，在一定水头下保证其强度、刚度、挠度设计校核合格，组合式钢闸门不乏是一种高性价比的新型闸门。
参考文献：
[1]上海市政工程设计研究院 给排水设计手册第九册中国建筑工业出版社，2006 P480-P491 [M]
[2]臧爱军、胡仁喜 AutoCAD 2010中文版实用教程 机械工业出版社，2009[M]
[3]江苏省质量技术监督局 水利工程铸铁闸门设计制造安装验收规范DB32/T 1712-2011，2011 [S]
作者简介：
陆燕，女，1980年2月，大专，中级工程师，主要从事工作：水利。
论文作者:陆燕,房谷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/10
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