弧形闸门是挡水面为圆柱体的部分弧形面的闸门。其支臂的支承铰位于圆心,启闭时闸门绕支承铰转动。弧形闸门由转动门体、埋设构件及启闭设备三部分组成。弧形闸门不设门槽,启闭力较小,水力学条件好,广泛用于各种类型的水道上作为工作闸门运行。

弧形钢制闸门的工作原理

当需要控制水流的流量和水位时,可以通过传动机构调节闸门的开度。当闸门完全关闭时,水流被完全阻断,水位开始上升;当闸门完全打开时,水流畅通无阻,水位开始下降。在闸门开度不同的情况下,水流的流量和水位也会发生相应的变化。弧形闸门的工作原理可以用一个简单的物理模型来解释。假设水流是一条河流,弧形闸门就像是一道堤坝,可以控制河流的水位和流量。当闸门完全关闭时,就像是在河流中建了一道堤坝,水流被完全阻断,水位开始上升;当闸门完全打开时,就像是把堤坝拆除了,水流畅通无阻,水位开始下降。在闸门开度不同的情况下,就像是在堤坝上开了不同大小的洞,水流的流量和水位也会发生相应的变化。

弧形闸门的门体设计

弧形闸门的本体由门叶、支臂、支承铰和止水装置四部分组成。门叶是近似平面体系的弧形受压面,由弧形面板和主次梁的梁格体系构成。门叶梁格布置有主横梁系与主纵梁系两种形式。主横梁系多用于露顶式或宽高比较大的弧形闸门;主纵梁系常用于高水头宽高比较小的潜孔式弧形闸门。弧形闸门的支臂支撑门叶并传递径向合力于支铰轴上。特窄的弧形闸门也有做成一个支臂框架的,称为独支臂弧形闸门。支臂有直支臂和斜支臂之分,后者多用于孔口宽度大的露顶式弧形闸门。每侧支臂多由两根承压构件(柱)组成。对高度较大的,每侧也有用三根承压构件的。支承铰由连接支臂的铰链、固定轴和固定较座组成。铰座牢固地与建筑物上的埋设构件联接,并传力于基础上。支铰要转动灵活,其安装位置应高出下游水面。支承铰的形式有圆柱铰和圆锥铰等。圆柱铰构造比较简单,制造、安装也较方便,应用普遍;圆锥铰多用于大跨度(宽)露顶式弧形闸门上