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浮箱式拍门工作原理
浮箱式拍门，也称为浮动式拍门，是一种常见的水利工程结构，通常用于河流、水库、港口等地的防洪、控制水位、水流调节等目的。
其工作原理基于浮力和水流的力学原理。
以下是浮箱式拍门的基本工作原理：
1.浮箱结构：浮箱是浮动在水面上的大型箱体，通常由金属或混凝土等材料制成。
浮箱的底部有一定数量的孔洞，使水能够自由流入或流出浮箱内部。
2.浮力作用：浮箱通过浮力的作用能够浮在水面上。
浮力是由于浮箱内部的空气和结构的密度相对较小，使其浮在水面上。
浮箱的浮力可以根据需要进行调整，以便在不同水位下保持稳定。
3.拍门结构：在浮箱的一侧或两侧安装有拍门，拍门可以是可开启或可关闭的结构。
拍门的作用是根据需要控制水流的通行或阻塞。
拍门的调节通常通过机械装置、液压装置或电动装置来实现。
4.水流调节：当需要控制水位或水流时，可以通过调整拍门的开启程度来实现。
如果需要减小水流，可以关闭拍门；如果需要增加水流，可以打开拍门。
通过这种方式，可以实现对水位的调控，防洪或提供合适的水流条件。
5.自动或手动控制：浮箱式拍门可以根据需要进行自动或手动控制。
在一些先进的系统中，可以使用水位传感器、自动控制系统等设备，以便根据实际需要自动调整拍门的开启程度。
总体而言，浮箱式拍门是一种灵活、可调控的水利结构，通过合理调整浮箱和拍门的结构，可以在不同情况下实现对水位和水流的有效控制，满足水利工程的需要。
使用说明书永嘉中特阀门有限公司2017年9月13日FPM浮箱式拍门的详细资料：一、用途：浮箱式拍门是在拍门基础上经改进提出的一种新型拍门,它吸收了球壳和浮箱式拍门的优点。
拍门是安装在江河边排水管出口的一种单向阀，当江河潮位高于出水管口，且压力大于管内压力时，拍门面板自动关闭，以防江河潮水倒灌进排水管道内。
主要安装在排水管道的尾端，用于防止外水倒灌。
适用于水利系统、市政污水、城市防洪排涝、污水处理厂、自来水厂等。
产品实物图：二、主要特点：1、具有结构简单、密封性好。
2、结构轻巧、运行阻力和闭门撞击力小。
3、在水中的浮重小,开启角度大,能有效减小水流阻力、节能省电。
4、重量轻、转动惯量小,从而使闭前角速度和闭门撞击力减小。
5、受力条件改善,其强度、刚度好。
6、安装形式为法兰结构，安装方便。
7、节省电能、人力、水处理费等。
8 、门页为密封腔体结构，比重为小。
9、无需悬挂配置配重;10、关闭时冲击力小。
11、其开启力来自水源压力;关闭力由门板自重产生，不需人工操作。
浮箱式拍门小样图：三、主要零部件材质：1、门体：碳钢Q235A、不锈钢2、门板：碳钢Q235A、不锈钢3、密封圈：橡胶NBR、止水橡胶四、主要技术参数：1、公称压力：0.1MPa-1.0MPa2、适用介质：水，河水，江水，海水，生活，工业污水3、适用温度：≦80℃五、执行标准：1、GB4457-4460-84 机械制图2、GB1182-1184-96 形态和位置公差3、GB/T12465-2002 管路松套伸缩接头4、GB/T17241.6-98 整体铸铁管法兰5、GB900-88 螺柱6、GB41-86 螺母7、GB/T9876-98 给排水管道用橡胶密封胶料8、GB/T3013-93 给水输配专用管件9、GB50268-97 给水排水管道工程施工及验收规范10、GB/Z343-84 热浸锌通用工艺11、GB/T13384-92 机电产品包装通用技术条件12、GB191 包装储运图示标志六、试验要求：1、浮箱式拍门出厂前在厂内进行强度试验，试验压力为额定压力的1.5倍，保压5分钟，以无渗漏和无结构损伤为合格。
浮箱式拍门工作原理浮箱式拍门是一种利用浮力和水流动力原理来实现拍门操作的装置，主要用于水坝、水闸等水工建筑中。
它的工作原理基于水流和浮力的作用，通过调节浮箱的浮力和水流对浮箱的推动来实现水闸或水闸操作的目的。
下面我们来详细介绍浮箱式拍门的工作原理。
一、浮箱式拍门的组成浮箱式拍门一般由浮箱、连杆、拍门等部分组成。
浮箱是整个装置的核心部件，由密封性较好的材质构造而成，使得浮箱能够在水中获得浮力。
连杆则是用来连接浮箱和拍门，起到传递浮力和水流动力的作用。
而拍门则是实现水闸或水闸开关的组件。
二、浮力原理浮箱式拍门的工作原理首先基于浮力原理。
根据阿基米德原理，当一个物体浸没在液体中时，它所受到的浮力大小等于它所排开的液体的重量，且浮力的方向与物体所处液体的密度和重力加速度有关。
通过浮箱的设计和浮力的作用，可以使得浮箱在水中具有一定的浮力，使其能够在水中浮动。
三、水流动力原理浮箱式拍门的工作原理还利用了水流动力。
当水流通过浮箱周围时，由于水流的流速和压力的作用，会对浮箱产生一定的推动力。
这个推动力的大小与水流的流速、密度和浮箱的形状、体积有关。
通过合理地设计浮箱的形状和大小，可以使得水流在作用下能够产生足够的推动力。
四、工作原理在实际工作中，当需要打开或关闭水闸或水闸时，可以通过调节浮箱的浮力和水流对浮箱的推动来实现。
当需要关闭水闸时，可通过增大浮箱的浮力或者让水流对浮箱施加反向的推动力，使得浮箱能够向水闸移动并将拍门关闭；当需要打开水闸时，可通过减小浮箱的浮力或者使水流对浮箱施加正向的推动力，使得浮箱能够远离水闸并使拍门打开。
浮箱式拍门的工作原理是基于浮力和水流动力的相互作用。
通过合理地利用这两种原理，可以实现水闸或水闸的开关操作，有效地控制水流，维护水工建筑的安全和正常运行。
串场河防洪闸闸门改造工程启闭机选型与设计发布时间：2023-02-20T01:20:28.560Z 来源：《城镇建设》2022年第19期第10月作者：浦庆[导读] 盐城市串场河防洪闸现状闸门为人字门，因不具备双向挡水和带水头差启闭功能，浦庆盐城市水利勘测设计研究院有限公司，江苏盐城224000摘要：盐城市串场河防洪闸现状闸门为人字门，因不具备双向挡水和带水头差启闭功能，不能满足城市河道活水要求，因此需要对闸门和启闭机进行更换。
新建闸门采平面直升钢闸门，由于该闸跨度较大，且现状闸身未有工作桥，启闭设备选型布置为本次设计重点。
本次设计从土建造价、起吊同步性、维护保养和整体美观等方面对本工程启闭机进行比选。
目前工程已顺利通过验收，使用效果良好，为日后类似的工程提供参考借鉴。
关键词：启闭机选型卷扬启闭机液压启闭机龙门架1、工程概况串场河防洪闸闸门改造工程在原闸身上进行改造，地处盐城市市区东南部，为市区Ⅲ＃防洪区骨干封闭工程之一，位于串场河与三墩港交汇处的串场河上，闸址中心线距三墩港河口约200m左右。
串场河防洪闸建于2006年，为市区第Ⅲ防洪区骨干防洪工程之一。
串场河防洪闸新建时设计工况只能单向挡洪，不具备双向挡水功能，2011年实施第Ⅲ防洪区保水活水工程时，为增加串场河防洪闸反向挡水功能，制作了浮箱式闸门一扇，用于反向挡水并兼作检修门使用，实现了市区第Ⅲ防洪区的保水工况。
近几年，我市为了创建国家文明城市，彻底治理市区黑臭河道，对第Ⅲ防洪区活水要求越来越高，串场河防洪闸原人字门不具备带水头差启闭功能，致使活水时近闸“盲肠”段水体无法置换，串场河沿线整体水环境改观不良，为此，急需对串场河防洪闸人字门改造，已达到彻底解决双向挡水和带水位差启闭问题。
为此，拟将串场河防洪闸人字门改造成直升门。
防洪闸共1孔，孔口净宽24.0m，底板面高程-3.0m。
新建闸门采用露顶式平面直升钢闸门，共1扇，双向挡水。
2、工程总体选型分析本工程采用平面直升钢闸门，门叶尺寸24.1m×5.7m（宽×高），由于闸门门叶尺寸较大，起吊设备的容量也较大，且本工程为加固工程，所以启闭设备的布置和土建的配合为本次设计的重点。
浮箱式闸门的应用乔世珊 张海龙浮箱式闸门是近几年涌现出来的一种适合于运河或沿海地区水利枢纽工程建设的新型闸门。
随着我国水利建设的深入开展和水资源的开发利用，这项先进的闸门技术，正逐步引起工程界更多的关注。
一、浮箱式闸门简介1.浮箱式闸门的特点水利水电工程的闸门种类很多、按构造特征可分为梁式闸门、平面闸门、屋顶闸门、弧形闸门、扇形闸门、鼓形闸门、圆管式闸门、拱形闸门、球形闸门、浮箱式闸门等，各种闸门由于结构上的差异，都有各自不同的特点。
浮箱式闸门一般只能在静水中或流速较小的水域中操作运行，除在船坞上作为工作闸门外，还可以用在船闸、溢洪道和水闸上作为检修闸门。
此外，在一些中小型水利工程、清淤工程中，浮箱式闸门还可以作为临时围堰或挡水闸。
其主要特点如下：(1)可以封闭相当大面积的孔口。
(2)不要求特别的启闭设备。
门叶可以在水中自由浮动，运输方便。
对河道上有多级闸孔宽度相同的水闸，作为共用的检修闸门更为有利。
(3)门叶刚度较大。
由于具有中空闸室，闸门的重量相对较轻。
(4)当布置在水闸或溢洪道闸墩的上游时，可不设门槽，有利于泄水。
(5)作为防洪设施时，由于本身的结构特点，过水和泄洪不需其他辅助设施。
(6)不能在动水中操作，应用范围受到一定限制。
(7)工程的整体造价偏高。
(8)需要有一定的吃水深度，闸门才能运转，启闭操作比较费时。
2.浮箱式闸门的组成和工作原理浮箱式闸门一般由闸室(可充放水箱体)、闸坞、转动中枢、坝槛、推进装置、基础部分、控制系统等组成。
主要利用水的浮力和重力作用启闭。
需要关闭时，闸门利用水的浮力和推进装置的推进，运动至既定关闭位置，闸室进水，闸门下沉至关闭。
开启时，闸室内的水被抽干、利用水的浮力闸门升起，在推进装置的作用下，闸门复位于闸坞。
3.浮箱式闸门的作用浮箱式闸门作为闸门的一种，基本作用也可概括为用来控制水位和调节流量的低水头水工建筑物。
一般情况下，它既可挡水，又可泄水。
可以在农田灌溉、水力发电、防洪排涝、挡潮、城镇供水等方面，得到广泛的应用。
也可与其他水工建筑物(如堤坝、船闸、鱼筏道、水电站、扬水站或其他水闸等)组成水利枢纽。
4.浮箱式闸门的设计原则(1)设计浮箱式闸门和设计其他闸门一样首先应掌握下述基本资料。
如水工建筑物的情况、下游水情、河道水质、冬季情况、通航要求、气象和地震资料。
(2)做好闸门的选型设计工作。
选定的形式首先技术上是可行的，其次经济上是合理的。
一般来说，选型时首先要考虑水工建筑物对闸门提出的各种运行要求，如对水流的控制程序、运行的机率、安设的位置等。
其次，要考虑制造安装方面的条件，如当时当地可能获得的制造材料、可能达到的制造安装技术水平等。
最后，还要考虑所选门型在经济上合理，不仅包括造价，还包括运行和维护费用、使用年限以及邻近或附属建筑物的相应造价等。
二、浮箱式闸门在国内外的应用与发展(一)国外应用情况介绍国外浮箱式闸门应用比较广泛，委内瑞拉古里水电站和英国帕克尔水电站的溢洪道检修门，美国麻雀点和布勒默顿船坞的船坞工作门都采用浮箱式闸门。
但目前国外浮箱式闸门最具代表性的应用是荷兰新沃特伟赫河上的阻浪闸工程。
1991年，荷兰同家交通、公共设施和水利部在通过缜密的可行性调查和严格的技术和经济可行性论证之后，批准在荷兰角附近的新沃特伟赫河上建造可活动阻浪闸。
设计闸门仅在高水位时合拢，合拢次数预计为平均每10年一次或两次。
基本要求是在有洪水威胁时，闸门应保证降低鹿廉特丹地区水位1.6m，降低多德赫特地区0.6m，从而缓和对鹿特丹地区堤坝高度的要求。
1.新沃特伟赫阻浪闸的组成与主要参数：(1)闸门：阻浪闸的闸门就是两个滑位墙。
每个滑位墙高22m，长210m，共有15个隔间。
当滑位墙位于水中时，一个隔间与水隔绝，其内设有电器和水利设施，技术人员在此操作，其余隔间被水充满。
(2)球铰和基部。
球铰并不是一个完整的球，它由若干个球面或壳形元件组成，在一个由10个铸钢件组成的基座上转动。
在闸门启闭的过程中，球铰是关键部件，就像肩关节一样，被设计用来保证闸门可在各个方向随着波浪移动，同时将作用在闸门上的水压力传递到基础上。
角形墩重达52000t，构成了可受力70000t的球铰基部。
作用于滑位墙的力通过擤桁架梁和球铰传递到这个硕大的角形混凝土墩上，最后将压力传至地下。
(3)桁架梁。
桁架梁把施加于滑位墙的力传递到球窝接头。
每个桁架梁长度为237m，由3个巨型管呈梭形构成，底部的巨型管直径1.8m，管壁厚6～9tcm。
(4)自动推进器。
闸门由设于滑位墙顶部的自动推进器推动。
自动推进器具有6个嵌齿轮，由水电机和齿轮传动装置带动。
(5)控制系统。
控制系统通过对预测的高水位及相关河流的实际水位和流量等大量数据的处理预计出本地区的水位。
根据此信息决定阻浪闸是否应该合拢。
同时控制闸坞锁定装置、推进装置、水泵等装置协调工作。
2.运行状况与作用当鹿特丹水位预计超过阿姆斯特丹标准参照水位3m时，控制系统将新沃特伟赫河上的阻浪闸预先关闭。
整个合拢和重新开启过程如下：(1)控制系统对阻浪闸发出准备指令(2)通知海港调度中心，中心对来往船只发出警报(3)原本干燥的船坞进水至与河面相同水位，河道航运中断。
(4)阻浪闸接列合拢指令，两滑位墙漂浮至河道中央，阀门开启，闸室进水，下沉过程开始(5)一个半小时后，滑位墙下沉至桁架梁1米以上处，高速水流冲刷桁架梁沉积物。
(6)合拢过程开始后两小时，滑位墙平稳下沉至清理过的桁架梁并封闭新沃特伟赫河道。
洪水过后，闸门一侧的水位高于海水涌入一侧的水位。
此时阻浪闸重新开启。
首先闸室内的水被抽干，闸门上浮。
由自动推进装置推动，滑位墙返回闸坞。
闸坞中的水被抽干至可控水平后，闸坞的门关闭。
阻浪闸和主要河道的堤坝加固工程，组成了整体防洪体系，共同保护荷兰角地区免受洪水危害。
(二)浮箱式闸门在国内水利工程中的应用情况近年来，国内如浙江省富春江水电站，利用浮箱式闸门作为溢洪道检修门；安徽省宿县闸，利用浮箱式闸门作为水闸、船闸等合用的检修门，而日可拼拆组合成跨度分别是10m、7.4m、6m的闸门。
浮箱式闸门在国内应用比较有代表性的工程是中运河浮箱闸门的建造。
中运河浮箱闸门由水利部淮委规划设计院设汁，安徽省水利科学研究院负责检测和监理，由安徽省疏浚工程公司船舶修造厂承建，于1995年5月中旬建造竣工。
该浮箱式闸门是中运河临时控制设施，位于江苏邳州市境内，是整个沂沭泗洪水东调南下工程的重要组成部分。
闸门总长51.5m，最大宽度5m，最大高度7.5m，全部重量409.51t。
该浮箱式闸门除具有平面闸门的一般特征外，很大程度上只有内河钢质船舶的特点，其结构形式介于闸门与船舶之间，门体尺寸之大，结构之复杂，均为国内之首创，被誉为“世界第二，亚洲第一”。
该闸门启闭方式与门枢相仿，闭门时利用拖轮牵动门体、使门体基本就位，再向调节水舱充水使门体慢慢下沉，使门体与闸墩紧密结合。
开门时，开启水泵抽排调节水舱内水位，使门体浮起，然后利用电动铰链或拖轮牵动门体，回复到门库内，并使门体下沉。
再将门体固定在门库内的带缆桩上，从而使该闸不仅具有闸门挡水性能，又具有船舶的浮游稳定性。
三、几点建议1.浮箱式闸门在我国水利工程上的应用还处于初级阶段，我国有许多防洪工程、小型河道截流改道、清淤和调水工程以及城市防洪工程等，修建临时围河堰都可以考虑建造浮箱式闸门．在一些水电站建设和船坞建设中，更可以广泛应用这种闸门。
尽管一次性投资较大，但周期短，可重复性使用，效益明显。
2.为了使浮箱式闸门这项技术更好地服务于我国的水利建设，在施工建造过程中确保质量，做到技术先进、经济合理、运行安全，各类施工、设计、研究部门应加紧对该技术进行专题研究工作。
3.由于浮箱式闸门目前应用并不广泛，还没有成熟的设计标准，所以应组织有关部门制定专门的标准规范，使设计、制造、检测具有科学的依据。
浮箱式闸门是近几年涌现出来的一种适合于运河或沿海地区水利枢纽工程建设的新型闸门。
随着我国水利建设的深入开展和水资源的开发利用，这项先进的闸门技术，正逐步引起工程界更多的关注。
据调查国外浮箱式闸门应用比较广泛，委内瑞拉古里水电站和英国帕克尔水电站的溢洪道检修门，美国麻雀点和布勒默顿船坞的船坞工作门都采用浮箱式闸门。
但目前国外浮箱式闸门最具代表性的应用是荷兰新沃特伟赫河上的阻浪闸工程。
在国内浮箱式闸门的典型代表是中运河浮箱闸门的建造。
中运河浮箱闸门由水利部淮委规划设计院设汁，安徽省水利科学研究院负责检测和监理，由安徽省疏浚工程公司船舶修造厂承建，于1995年5月中旬建造竣工。
水利水电工程的闸门种类很多、按构造特征可分为梁式闸门、平面闸门、屋顶闸门、弧形闸门、扇形闸门、鼓形闸门、圆管式闸门、拱形闸门、球形闸门、浮箱式闸门等，各种闸门由于结构上的差异，都有各自不同的特点。
浮箱式闸门一般只能在静水中或流速较小的水域中操作运行，除在船坞上作为工作闸门外，还可以用在船闸、溢洪道和水闸上作为检修闸门。
此外，在一些中小型水利工程、清淤工程中，浮箱式闸门还可以作为临时围堰或挡水闸。
接下来我给大家从闸门的组成构件、工作原理等几方面介绍一下本闸门。
本新型浮箱闸门的特点是利用一个特殊的齿轮来带动杠杆，从而完成闸门的关闭和开启。
本浮箱式闸门的最大特点是可以完全脱离人的控制，通过水对浮箱的力自动完成闸门的开启、关闭。
闸门是由带齿条的浮箱、特殊的齿轮、杠杆等几部分构成。
本闸门的工作原理是：上游的水位带动带齿条的浮箱上下运动，浮箱上的齿条在带动齿轮运动，当齿轮运动到一定的位置就开始带动杠杆的一端上下运动(杠杆是一个省力杠杆)，杠杆的另一头连接闸门，由于杠杆的上下运动从而就把闸门完整的开启关闭。
一般情况下，它既可挡水，又可泄水。
可以在农田灌溉、水力发电、防洪排涝、挡潮、城镇供水等方面，得到广泛的应用。
也可与其他水工建筑物(如堤坝、船闸、鱼筏道、水电站、扬水站或其他水闸等)组成水利枢纽，由于本闸门是全自动的可以省去大量的人力资源、电力资源，完全符合节能环保的理念。
浮箱式闸门在我国水利工程上的应用还处于初级阶段，我国有许多防洪工程、小型河道截流改道、清淤和调水工程以及城市防洪工程等，修建临时围河堰都可以考虑建造浮箱式闸门。
在一些水电站建设和船坞建设中，更可以广泛应用这种闸门。
尽管一次性投资较大，但周期短，可重复性使用，效益明显。
