弧形闸门的使用方法
一、引言
在水利工程的庞大体系中，弧形闸门凭借其独特的结构优势和 的性能，成为控制水流、调节水位的重要设施，广泛应用于水库、水电站、船闸等各类水工建筑。相较于平板闸门等其他类型的闸门，弧形闸门在受力性能、启闭效率等方面具有显著特点。然而，其科学合理的使用对于充分发挥功能、保障工程安全运行至关重要。掌握弧形闸门的使用方法，不仅涉及到日常的启闭操作，还涵盖设备检查、维护保养以及应急处理等多个环节，每个环节都紧密关联，共同构成弧形闸门安全、高效运行的保障体系。
二、弧形闸门使用前的准备工作
（一）设备检查
- 门体结构检查
在使用弧形闸门之前，首先要对门体结构进行全面细致的检查。门体是弧形闸门直接承受水压力的关键部分，通常由弧形面板、弧形梁系、支臂等部件组成。检查弧形面板是否存在变形、裂纹、磨损等情况。由于长期受到水流的冲击和压力，面板可能会出现局部凹陷或凸起，这些变形会影响闸门的受力性能和止水效果，需要使用专业的测量工具，如全站仪、水准仪等进行 测量，记录变形的位置和程度 。
对于弧形梁系，要检查其连接部位的焊缝是否有开裂现象，螺栓是否松动。焊缝开裂可能导致梁系的承载能力下降，螺栓松动则会使门体结构的稳定性受到影响。可以采用目视检查和敲击检查相结合的方法，目视检查能够发现明显的裂缝和松动迹象，敲击检查则通过声音判断螺栓的紧固程度，若发出清脆的声音，表明螺栓紧固良好；若声音沉闷，则可能存在松动情况，需进一步检查和紧固 。
支臂作为连接门体和支铰的重要部件，要检查其是否有弯曲、锈蚀等问题。锈蚀会降低支臂的强度，弯曲则会改变门体的受力方向，影响闸门的正常启闭。检查时，可使用卡尺测量支臂的厚度，评估锈蚀程度；通过观察支臂的外形轮廓，判断是否存在弯曲变形 。
- 支铰系统检查
支铰系统是弧形闸门实现转动启闭的关键部位，其性能直接影响闸门的运行灵活性和稳定性。检查支铰的轴和轴套是否磨损、润滑情况是否良好。轴和轴套在闸门启闭过程中会产生相对转动，长期运行后可能会出现磨损，磨损过度会导致转动阻力增大，影响启闭效率，甚至可能引发安全事故。可以通过测量轴和轴套的配合间隙来判断磨损程度，若间隙超过设计允许值，需及时进行修复或更换 。
同时，检查支铰的润滑情况，确保润滑油充足且无变质现象。良好的润滑能够减少轴和轴套之间的摩擦，降低磨损。若润滑油不足或变质，应及时补充或更换合适的润滑油，并对润滑系统进行清洗，保证油路畅通 。
此外，还要检查支铰座与混凝土基础的连接是否牢固，有无松动、裂缝等情况。支铰座承担着整个闸门的重量和水压力，若连接不牢固，可能会导致支铰移位，影响闸门的正常运行。可以通过检查连接螺栓的紧固情况、观察混凝土基础表面是否有裂缝等方式进行判断，发现问题及时处理 。
- 止水装置检查
止水装置是防止水流渗漏的重要部件，其性能好坏直接关系到闸门的止水效果。弧形闸门常用的止水装置有橡胶止水带、止水橡皮等。检查橡胶止水带是否老化、破损，止水橡皮与止水座板的贴合是否紧密。橡胶止水带在长期使用过程中，受水和空气的影响，会逐渐老化，出现变硬、开裂等现象，导致止水性能下降。可以通过目视检查和触摸的方式判断橡胶止水带的老化程度，若发现有明显的裂纹或变硬失去弹性，应及时更换 。
对于止水橡皮，要检查其压缩量是否符合设计要求，一般止水橡皮的压缩量为 10% - 20%。压缩量不足会导致止水效果不佳，水流容易渗漏；压缩量过大则会增加闸门启闭的阻力。可以使用塞尺测量止水橡皮与止水座板之间的间隙，判断压缩量是否合适，若不符合要求，需进行调整 。
- 启闭设备检查
弧形闸门的启闭设备主要有液压启闭机、卷扬式启闭机等。对于液压启闭机，检查液压系统的油位是否正常，液压油是否清洁，有无泄漏现象。油位过低会影响液压系统的正常工作，导致启闭力不足；液压油污染会堵塞液压阀和管路，影响系统的性能；泄漏则会造成液压油的浪费，甚至引发安全事故。检查时，要仔细观察油箱的油位计，确保油位在规定的范围内；通过观察液压管路、接头等部位是否有油渍，判断是否存在泄漏情况，若发现泄漏，应及时查找泄漏点并进行修复 。
同时，检查液压泵、液压缸等部件的运行情况，有无异常声音和振动。可以通过听、摸等方式进行初步判断，若发现异常声音或振动，可能是部件磨损、安装不当等原因引起，需进一步检查和处理 。
对于卷扬式启闭机，检查钢丝绳的磨损、断丝情况，卷筒和滑轮的运转是否灵活，制动器的性能是否可靠。钢丝绳在长期使用过程中，会因摩擦和拉伸出现磨损、断丝现象，若磨损和断丝超过规定标准，会降低钢丝绳的承载能力，存在安全隐患。可以使用钢丝绳探伤仪等专业设备检测钢丝绳的内部损伤情况，对于磨损和断丝严重的钢丝绳，必须及时更换 。
检查卷筒和滑轮的表面是否光滑，有无裂纹、磨损等情况，确保其运转灵活。制动器是卷扬式启闭机的重要安全装置，检查制动器的制动片磨损情况、制动弹簧的弹性是否正常，制动间隙是否符合要求。若制动片磨损过度、制动弹簧弹性不足或制动间隙过大，会导致制动器失效，在闸门启闭过程中可能出现失控现象，因此必须确保制动器性能可靠 。
（二）运行环境检查
- 上下游水位及水流情况监测
在使用弧形闸门之前，要密切关注上下游水位及水流情况。水位的高低直接影响闸门所承受的水压力，过高的水位会增加闸门的启闭难度和运行风险。通过水位监测设备，如水位计、水位传感器等，实时获取上下游水位数据，与设计水位进行对比，判断水位是否在正常范围内 。
同时，观察水流的流速和流向，水流流速过大可能会对闸门产生较大的冲击力，影响闸门的稳定性；异常的水流流向可能会导致闸门受力不均。若发现水位异常或水流情况不稳定，应根据实际情况调整闸门的启闭计划，必要时采取相应的安全措施，如降低启闭速度、加强设备监测等 。
- 闸室及周边环境清理
清理闸室及周边环境，确保闸门运行区域无杂物、障碍物。杂物和障碍物可能会阻碍闸门的正常启闭，甚至损坏闸门和启闭设备。检查闸室内是否有漂浮物、泥沙等堆积，及时进行清理；清理闸门周边的杂草、树枝等，避免其进入闸门运行区域 。
同时，检查闸门与闸槽之间是否有异物卡住，若发现有异物，应立即清除，保证闸门能够顺利启闭。此外，还要检查闸门运行通道是否畅通，确保工作人员在操作和维护过程中的安全 。
（三）人员培训与技术交底
- 操作人员培训
对参与弧形闸门操作的人员进行专业培训，使其熟悉闸门的结构、工作原理、操作流程和安全注意事项。培训内容应包括闸门各部件的功能和作用、启闭设备的操作方法、常见故障的判断和处理等 。
通过理论讲解和实际操作演示相结合的方式，让操作人员掌握正确的操作技能。例如，在培训液压启闭机的操作时，详细讲解液压系统的工作原理、操作面板上各按钮和仪表的功能，然后进行实际操作演示，让操作人员亲自操作，熟悉启闭过程中的各项参数调整和控制方法 。
同时，对操作人员进行安全培训，强调操作过程中的安全风险和防范措施。如在闸门启闭过程中，严禁人员在闸门附近停留或通过；在进行设备维护和检修时，必须切断电源，悬挂警示标志等 。通过培训，提高操作人员的安全意识和操作技能，确保闸门操作的安全和准确
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- 技术交底
在正式使用弧形闸门之前，进行详细的技术交底工作。技术交底由工程技术人员向操作人员和管理人员介绍闸门的设计参数、运行要求、操作规程等内容 。
明确闸门的 开启高度、 承受水压力、启闭速度限制等关键参数，使操作人员在操作过程中能够根据实际情况合理控制闸门的启闭。同时，讲解闸门的操作规程，包括启闭前的检查步骤、启闭过程中的注意事项、启闭后的设备检查和维护等内容，确保操作人员严格按照规程进行操作 。
此外，技术交底还应包括应急预案的相关内容，如在发生设备故障、自然灾害等紧急情况时，应采取的应急措施和处理方法，使操作人员和管理人员在面对突发情况时能够迅速、有效地进行应对，减少损失 。
三、弧形闸门的启闭操作方法
（一）开启操作
- 启动前准备
在开启弧形闸门之前，再次确认各项准备工作已完成，设备检查和运行环境检查均符合要求。操作人员应熟悉闸门的开启流程和相关参数，做好操作前的各项准备工作 。
对于采用液压启闭机的弧形闸门，启动液压系统前，检查液压泵的进出口阀门是否处于正确的开启或关闭状态，确保液压油能够正常循环。打开液压系统的冷却装置，保证液压油在适宜的温度范围内工作 。
对于卷扬式启闭机，检查钢丝绳的缠绕情况是否正常，卷筒和滑轮是否处于良好的运行状态。确认制动器处于松开状态，避免在启动时对设备造成损坏 。
- 缓慢启动
启动启闭设备，缓慢开启弧形闸门。对于液压启闭机，逐渐增加液压泵的输出压力，使液压缸缓慢推动闸门转动。在开启过程中，密切关注闸门的运行情况，观察闸门的转动是否平稳，有无异常声音和振动 。
对于卷扬式启闭机，启动电动机，通过减速器带动卷筒转动，使钢丝绳逐渐松开，带动闸门开启。同样，在开启过程中要注意观察闸门的运行状态，确保闸门平稳上升 。
在闸门开启初期，速度不宜过快，一般控制在设计允许的较低速度范围内，以便及时发现和处理可能出现的问题。同时，要注意观察上下游水位的变化，根据水位情况合理调整闸门的开启速度 。
- 实时监测与调整
在闸门开启过程中，实时监测闸门的运行参数和状态。对于液压启闭机，监测液压系统的压力、流量、油温等参数，确保其在正常范围内。若发现压力异常升高或降低、流量不稳定、油温过高等情况，应立即停止操作，查找原因并进行处理 。
同时，观察闸门的转动角度和开启高度，通过角度传感器和高度传感器实时获取数据，并与设计值进行对比。若发现转动角度或开启高度不符合要求，应及时调整启闭设备的运行参数，确保闸门准确开启到预定位置 。
对于卷扬式启闭机，除了监测电动机的电流、电压等参数外，还要注意观察钢丝绳的受力情况和缠绕状态。若发现钢丝绳受力不均、出现跳槽等现象，应立即停止操作，进行调整 。
此外，在闸门开启过程中，要密切关注止水装置的情况，检查止水橡皮与止水座板是否分离，有无漏水现象。若发现止水装置异常，应及时采取措施进行处理，避免影响闸门的正常运行 。
- 达到预定开启高度后的操作
当弧形闸门开启到预定高度后，停止启闭设备的运行。对于液压启闭机，关闭液压泵，使液压缸停止动作，并将液压系统的压力降至零，防止液压系统长时间处于高压状态，影响设备寿命 。
对于卷扬式启闭机，停止电动机的运转，同时启动制动器，将闸门锁定在预定位置，确保闸门不会因自重或水流作用而自行下降 。
然后，再次检查闸门的运行状态，确认闸门已稳定在预定位置，各部件无异常情况。记录闸门的开启时间、开启高度、运行过程中的各项参数等信息，为后续的运行管理和维护提供依据 。
（二）关闭操作
- 关闭前准备
在关闭弧形闸门之前，同样要进行全面的检查，确保关闭操作的安全和顺利进行。检查上下游水位情况，判断是否满足闸门关闭的条件。若水位过高或水流流速过大，可能会增加闸门关闭的难度和风险，应根据实际情况采取相应的措施，如降低水位、减缓水流流速等 。
再次检查闸门的各部件，包括门体结构、支铰系统、止水装置、启闭设备等，确保其处于正常状态。特别要检查止水橡皮与止水座板之间是否有杂物，如有杂物应及时清除，保证止水效果 。
同时，操作人员应熟悉闸门的关闭流程和注意事项，做好关闭前的各项准备工作 。
- 缓慢关闭
启动启闭设备，缓慢关闭弧形闸门。对于液压启闭机，逐渐改变液压系统的油路方向，使液压缸带动闸门缓慢转动。在关闭过程中，密切关注闸门的运行情况，控制关闭速度，避免闸门因速度过快而产生较大的冲击力，损坏闸门和止水装置 。
对于卷扬式启闭机，启动电动机，通过减速器带动卷筒转动，使钢丝绳逐渐收紧，带动闸门下降。同样，在关闭过程中要注意控制下降速度，确保闸门平稳关闭 。
在闸门关闭初期，速度应较慢，随着闸门接近关闭位置，速度应进一步降低，以减少闸门与止水座板之间的碰撞 。同时，要注意观察上下游水位的变化，根据水位情况合理调整闸门的关闭速度 。
实时监测与调整
在闸门关闭过程中，实时监测闸门的运行参数和状态。对于液压启闭机，监测液压系统的压力、流量、油温等参数，确保其在正常范围内。若发现压力异常升高或降低、流量不稳定、油温过高等情况，应立即停止操作，查找原因并进行处理 。
观察闸门的转动角度和关闭位置，通过角度传感器和位置传感器实时获取数据，并与设计值进行对比。若发现转动角度或关闭位置不符合要求，应及时调整启闭设备的运行参数，确保闸门准确关闭到位 。
对于卷扬式启闭机，除了监测电动机的电流、电压等参数外，还要注意观察钢丝绳的受力情况和缠绕状态。若发现钢丝绳受力不均、出现跳槽等现象，应立即停止操作，进行调整 。
此外，在闸门关闭过程中，要密切关注止水装置的情况，检查止水橡皮与止水座板的贴合情况，有无漏水现象。若发现止水装置异常，应及时采取措施进行处理，如调整止水橡皮的位置、增加压缩量等，确保闸门关闭后止水效果良好 。
- 完全关闭后的操作
当弧形闸门完全关闭后，停止启闭设备的运行。对于液压启闭机，关闭液压泵，将液压系统的压力降至零，并关闭液压系统的进出口阀门，防止液压油泄漏 。
对于卷扬式启闭机，停止电动机的运转，确保制动器已可靠制动，将闸门锁定在关闭位置 。
然后，对闸门进行全面检查，确认闸门已完全关闭，止水装置密封良好，无漏水现象。检查各部件有无损坏、变形等情况，如有问题及时进行处理 。记录闸门的关闭时间、关闭过程中的各项参数等信息，为后续的运行管理和维护提供资料 。
四、弧形闸门的维护保养方法
（一）日常维护
- 清洁与润滑
定期对弧形闸门进行清洁，清除门体表面的污垢、泥沙、水渍等，保持门体的清洁。清洁时，可使用软布、刷子等工具，避免使用尖锐的工具损伤门体表面 。
对于支铰系统、启闭设备的传动部件等，定期进行润滑。根据设备的要求，选择合适的润滑油或润滑脂，并按照规定的周期进行加注。在加注润滑油或润滑脂之前，要先清理润滑部位，去除旧的润滑油和杂质，确保润滑效果 。
例如，对于支铰的轴和轴套，每月应加注一次润滑油；对于卷扬式启闭机的钢丝绳，每周应涂抹一次润滑脂，以减少摩擦，延长设备的使用寿命 。
- 紧固件检查与紧固
定期检查弧形闸门各部件的连接紧固件，如螺栓、螺母等，确保其连接牢固。由于闸门在运行过程中会受到振动和水流的冲击，紧固件可能会出现松动现象 。
检查时，采用目视检查和工具检查相结合的方法。目视检查能够发现明显的松动迹象，对于一些不易观察到的部位，可使用扳手等工具进行检查，判断螺栓是否松动。若发现螺栓松动，应及时进行紧固，紧固时要按照规定的扭矩进行操作，确保连接牢固 。
对于重要部位的螺栓，如支铰座与混凝土基础的连接螺栓、门体与支臂的连接螺栓等，应增加检查的频率，确保其始终处于紧固状态 。
- 设备运行状态监测
在日常运行过程中，密切监测弧形闸门的设备运行状态。观察闸门在启闭过程中的运行是否平稳，有无异常声音和振动。异常声音和振动可能是设备故障的前兆，如部件磨损、安装不当、润滑不良等原因引起 。
对于液压启闭机，监测液压系统的压力、流量、油温等参数的变化情况，定期记录数据并进行分析。若发现参数异常波动，应及时查找原因并进行处理 。
对于卷扬式启闭机，监测电动机的电流、电压、温度等参数，以及钢丝绳的磨损、断丝情况。通过对这些参数的监测，及时发现设备的潜在问题，采取相应的措施进行维护和保养 。
