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钢坝与橡胶坝方案比较        

（一）使用寿命

钢坝的设计使用寿命可达50～60年，当前国际上**寿命的钢性闸门为近百年**早的福建小溪电站为1958年建成至今仍在使用，同样的钢结构在解放前**使用一直运用至今的案例到处都有。而***部门根据室内测试资料和工程实践初步判定橡胶坝的使用寿命10～15年就必须更换一次坝袋。至今国内**条橡胶坝的寿命未超过15年，上世纪我国东北地区建的许多橡胶坝已拆除，2005年位于广西东笋电站建的橡胶坝也已拆除改建钢性闸门。一次钢坝的投资等于四次橡胶坝的投资（中间坝袋要换需要大量建设辅助工作不算）。

（二）损坏及维修

1、坝的损坏

（1）人为破坏造成的损坏

  橡胶坝容易受到尖利和有尖角物体的损坏，在容易受到人为破坏或河道内有尖角物较多的地方不宜安装橡胶坝。        

（2）洪水过后的残骸造成的损坏，景观的影响

  由于洪水过后遗留的各种残骸，诸如民用设施与建筑材料这类尖利的物体很可能对坝体的上游面造成损伤。微小处的漏气易于修复，如果漏气面积较大，修复起来比较困难。每次升坝或塌坝后各种残骸遗留在坝袋上给景观带来***影响，运行单位每次都派员进行擦洗，工作量较大。        

（3）放气孔（水）造成的损坏

  放气（水）期间，橡胶坝体可能会由于紧靠坝下游面的尖利物体所刺破。        

（4）火造成的损坏

  1、火也许是对橡胶坝**不利的潜在危害因素。火可引起大范围的坝体损坏，而修复大面积的坝体有时是不可能的。对于很重要的坝，可行的办法是提供备用橡胶坝，以便在出现严重损坏时，能迅速替换。运行成本大大增加。

  2、钢性闸门它本身属性决定上述情况都不会发生。在此我们对钢性闸门进行了细致的分析，现在闸门的运转件采用特殊复合材料，该种材料在水下运行若干年无需加润滑油，也不会锈蚀。

  3**有资料报导山东某工程拦河橡胶坝运行五六年，就坝体已维修了三次，费用高达600万元（其它未计算），而钢性闸门约三十年左右进行一次防腐即可。

钢坝是一种特殊结构的坝闸形式，它没有底门槽和侧门槽，是门叶围绕底轴心旋转的结构。上游止水压在圆轴上，当坝竖起或倒下时，止水不离圆轴的表面，始终保持密封止水状态；侧面止水同样的原理，止水面始终不离开侧胸墙（不锈钢埋件或大理石），故淤沙（泥）不会影响钢坝的升坝和塌坝。

针对淤积较严重的地区，一般在坝前设挡沙（泥）槛和喇叭口。一是为了***挡住大的石块，二是当塌坝泄洪时，提高坝口位置的流速，可***让泥沙、水混合物直接随洪水冲至下游。

北方地区立坝蓄水是该坝的主要功能。立坝时间较长易淤积，但是钢坝是围绕底轴向下游倾倒，故塌坝时淤积的泥沙被水流冲向下游，不可能形成阻塞。另，行洪后我们会根据当地的泥沙含量分析出有多少量的淤沙（泥）沉淀在门体上，并通过淤沙（泥）量计算出升坝时需要的升坝力，充分考虑到升坝时克服淤沙（泥）的力量。

  （八）、能耗的对比        

100m橡胶坝的用电负荷量**需要功率100kw/小时左右，每次升坝时间约为2～3个小时。

钢坝闸比橡胶坝每年节省了相当大的用电量。

  （九）、影响泄洪断面        

橡胶坝设计规范要求坝的底坎高20cm，另，塌坝时橡胶坝内的水不能完全放尽，形成不低于20cm的高度，两者相加塌坝时在河流断面形成不低于40cm的阻水断面，严重影响泄洪流量。而钢坝无此影响。

液压启闭机的组成和工作原理     

   液压启闭机一般由液压系统和液压缸组成.在液压系统的控制下,液压缸内的活塞体内壁做轴向往复运动,从而带动连接在活塞上的连杆和闸门做直线运动,以达到开启、关闭孔口的上的. 液压系统包括动力装臵、控制调节装臵、辅助装臵等.多套启闭机可共用一个液压系统.  动力装臵一般为液压泵,它把机械能转化为液压能.液压泵一般采用容积式泵,如叶片泵和柱塞泵.叶片泵和柱塞泵有结构紧凑,运转平稳,噪音较小,使用寿命长等优点.柱塞泵虽然价格较高,但可以得到高压、大流量,且流量可调.近年来国内液压启闭机普通采用中高压,所以大多数采用柱塞泵.另外,因其重要性,液压启闭机的液压系统一般设臵两套液压泵,互为备用. 控制调节装臵是指液压控制阀组,包括节流阀、换向阀、溢流阀等阀组,其作用是对液压油的流量、方向、压力等方面各自起控制调节作用,以实现对液压系统的各种性能要求.启闭机上液压控制阀大多数是标准元件,并普通采用插装技术.插装阀具有组合机能强,集成度高,噪音低,密封性好,机构紧凑,全球维护等优点.选择不同结构及形式的先导控制阀、控制盖及集成块与插装件组合,便可获得具有换向、调压、调速等功能的插装阀组.双吊点的液压启闭机因不能像卷扬式启闭机一样采用机械同步,故控制阀组需考虑同步措施.  辅助装臵包括油箱、油管、管接头、压力表、滤油器等.油箱的用途是储油和散热,并能沉淀油中杂质,分离油中的空气和水分等.油管、管接头把动力装臵、调节控制装臵、液压缸连接起来,组成一个完整的液压回路,液压油中杂质会使运动零件磨损,增加泄露和减少元件的寿命,甚至堵塞阀组等,影响液压系统的使用,设臵滤油器对液压油进行过滤是十分必要的.      

主要结构及工作原理
 铸铁镶铜闸门主要由门框、门体、导轨、楔紧装置、密封面等部件组成。
 1、主要结构
 ⑴ 门框
 门框由铸铁整体浇铸而成，门框两侧自带导槽，精加工之后作门体升降的导轨。门框平面经龙门刨及立车精加工并分别加工一道槽，以便镶入青铜密封面。
 ⑵ 门体
 门体为整体铸造的方形或圆形平板，并在迎水面自带“＃”字形的加强筋，加强筋的数量视闸门规格大小而定，门体平面精加工并带有镶铜条的槽，以便镶入青铜密封面，门体两侧精加工与门框侧槽配合，形成上下滑轨。门体上端有吊耳，门体与吊耳的两接触面精加工之后用螺栓固定。
 ⑶ 导轨
 导轨用铸铁制作，导轨面加工成与门框一样的槽，并在平面上镶入青铜，减少门体上下运行时的摩擦力。导轨和门框连接的接触部位精加工，用螺栓联接。
 ⑷ 楔紧装置： 
 a、每座闸门在二侧装有可调节的楔紧装置，当门板处于关闭位置时，提供门板与门框支承面之间的接触力，楔座采用灰铸铁或更好的材料加工，楔块应采用锡青铜制作，并应经精加工，以***二斜面面积的接触与楔紧作用。
 b、楔紧装置用不锈钢紧固件及定位螺钉牢固地与门框上导轨和门板连接，并在足够的可调性，经***终调整后予以固定，楔紧装置的可调部分设在门框上。
 c、配对楔块的倾斜角度按列要求选择，只需在杆上施加***小的作用力就可在闸门支承面上产生的压紧力，从而达到的水密性。
 d、对双向受压的闸门，顶部及底部均应置楔紧装置。
 ⑸门体和门框的支承面用轧制或挤压的铝铁青铜条制成，并应牢固地安装在经加工的门框和门体的槽中，以***在门框与门体的使用期间保持原位而不发生变形、松动现象。门体和门框上经加工的凹槽在安装支承条之前应涂一层防水粘结剂，以***水密性，支承面应经精加工。
 ⑹推力螺母
 推力螺母每座闸门的推力螺母要求足够的设计余量， 以承受在运行水头下开启或关闭闸门时所产生的推力，***小安全系数为5。推力螺母用球铁制造。
 ⑺螺杆及门连接杆
 螺杆及门连接杆的尺寸应满足于由正常操作力而产生应力时，螺杆及联接杆无纵向弯曲或***性变形，螺杆及联接杆的设计力应不小于在电机停车条件下电动车启闭装置输出推力的1.25倍。螺杆及联接杆应采用实心的不锈钢材料制作。
 螺杆由圆钢制成梯形螺纹，其精度达到7e级标准，螺纹长度比门体行程高度加长200mm，闸门处于关闭位置时，螺纹超出启闭机螺母50mm，丝杆总长度超过5000mm时，需作分段加工，其接头采用圆钢加工成内圆孔，并用圆钢铰制螺栓将丝杆和接头固定。接头用固定工装加工，可与相同规格的丝杆互换配合。丝杆总长度超过4000mm时，需增设轴导架，
 ⑻杆导架
 设置杆导架以保持杆的直线度，允许有足够的间隙便于操作，杆导架采用型钢与钢板焊接而成。导架与支座间应可作适当的距离调整，以达到与杆同心度要求，设计的导架经调整后应予以固定在井壁上并使其垂直线不变。杆导架在任何情况下I/r比不得超过200。
 ⑼所有铸铁部件经过时效处理或高温回火处理，重要零部件采用树脂砂造型工艺。
 ⑽门框、门体按工作水头设计，其拉伸、压缩和剪切强度的安全系数不小于5，挠度不大于构件长度的1/1500，导轨的拉伸、压缩和剪切强度的安全系数不小于5。
 2、工作原理
 闸门由启闭机带动启闭螺母转动，在梯形螺纹作用下使丝杆带动闸门门体上下运行，达到截断或疏通水流作用。
 四、主要零部件材质
 门体：HT200铸铁
 门框：HT200铸铁
 导轨：HT200铸铁
 楔座：HT200铸铁
 密封座：ZCuSn5Pb5Zn5锡青铜
 启闭机支座：HT200铸铁
 传动丝杆：碳钢
 启闭机护罩：不锈钢
 推力螺母：球铁
 杆导架：Q235-A碳钢
 紧固件：不锈钢
 五、手电两用启闭机技术说明
 启闭机主要由电动头、机座、护罩等部件组成。
 手电两用启闭机采用普通开关型多转式阀门专用电动装置，配以启闭螺母、承重轴承、支座、护罩而成。
 电动装置为全封闭结构，适用于户外工作，采用蜗轮蜗杆传动。内设行程限位和扭矩保护装置，行程限位装置由一组计数齿轮和硬触点限位开关构成，当闸门开或关到位时，计数齿轮带动行程限位杆，使硬触点限位开关工作，自动停止闸门开、关动作，当由于某种原因行程限位开关未动作引起扭矩增大时，扭矩保护开关动作，保护启闭装置不受意外损伤。电动装置上另设指针式开度指示器、加热电阻。指针式开度指示器与计数齿轮相连，能够直观地反映出闸门所处开度位置，加热电阻在启闭机工作时自动接通，用以去除电动装置内的湿气，确保内部干燥，***各电器元件的工作可靠性。
 启闭螺母内部加工成梯形螺纹，精度等级为7H，表面粗糙度小于6.3微米，与闸门启闭杆组成一对螺旋付。启闭螺母与电动装置输出端采用牙嵌式连接器，牙嵌式连接器的卡爪间留有间隙，使闸门开闭时的瞬间产生捶击作用，达到捶击启动的目的，增大闸门启闭时的予起力。
 铸铁支座呈封闭式柱状结构，用以承受启闭闸门时的重力或支反力，内装承重轴承，外型精美。
 护罩由薄壁不锈钢管制成，其长度一般比闸门行程大200mm，一端密封，另一端用螺栓固定在启闭机上部电动装置上，可以有效保护丝杆螺纹免受损坏。
 六、电器控制系统
 电动闸门自带现场控制箱，现场控箱箱体采用碳钢喷塑材质，防护等级为IP55，具有抗腐蚀、防火阻燃性能好。控制箱具有手动、自动控制功能。每台控制箱上设有手动/自动切换开关、控制按钮、信号灯等，控制箱预留有与自控制系统的输入、输出接口。输入：远控开闸命令、远控关闸命令；输出：手动/自动、开到位、关到位、开关闸过转矩及正常/故障。上述接口均为无源继电器触点。电气控制具有过流、短路过载、过转矩、漏电、接地等保护功能，超负荷、超行程、等故障显示功能。