楔形滑塊及滑道在移動泵站泵閘結合的支承座及鋼閘門中的運用

袁龍剛

（廣東省中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司 中山市 528403）

1 工程概況

廣東省博羅縣園洲鎮和安澇區農村易澇區整治試點工程（以下簡稱移動泵站）位于沙河以南、東江以北的和安澇區，是博羅縣園洲鎮人民政府的所在地。新建任屋泵站設計排水流量為22.8 m3/s。設計采用3 臺1600QGL100-560 潛水貫流電泵，配套電機為YQGN850-6P-560。

移動泵站，整體采用泵閘合建、泵室一體的布置方式，設計流量為22.8 m3/s，其主要包括前池、進水池、泵房、出水箱涵、防洪閘及出口擴散段等建筑物，采用堤后式布置，正向進水、正向出水。

2 移動泵站的金屬結構布置及運行工況

按工程總體布置，移動泵站的金屬結構從內河向外河依次布置1 套Y G3500 型液壓抓斗清污機、3 扇攔污柵、1 扇進口檢修閘門（與攔污柵共門槽）、3扇水泵進口支承座（簡稱支承座）、3 扇泵閘結合的水泵工作閘門（簡稱工作閘門）、3 扇出口防洪事故閘門（簡稱防洪閘門）以及相應的啟閉設備（圖1）。

圖1 移動泵站剖面圖

水泵及閘門的運行工況為：當內河水位高于外河水位時，泵站處于自排狀態，水泵存放在置泵平臺上。當內河水位低于外河水位時，需水泵排水（機排），此時依次關閉防洪閘門、工作閘門、支承座，然后將水泵安裝在工作閘門及支承座之間。水泵與支承座的結合方式為：楔形滑道緊壓接觸結合；水泵與工作閘門的結合方式為：利用安裝在水泵出口的法蘭盤與安裝在工作閘門的法蘭盤之間的O 型橡膠圈壓緊，使水泵與工作閘門緊密密封結合，安裝定位后開啟防洪閘門，啟動水泵排水，工作閘門自帶的浮箱式拍門被水流沖開，泵站進入機排狀態。水泵停機后，工作閘門上帶的浮箱式拍門自動關閉斷流，然后關閉防洪閘門，吊起水泵，放置在置泵平臺上，再吊起支承座，等外江水位降落至開閘水位時開啟防洪閘門，最后開啟工作閘門，泵站進入自排狀態。

移動泵站中的水泵、支承座、工作閘門的啟閉均由廠房內設置的1 臺QD 型32/5 噸吊鉤橋式起重機完成。

3 楔形滑塊與楔形滑道在支承座及工作閘門中的運用

在離任屋移動泵站20 m 處，有一個類似的早期建設的舊任屋移動泵站，通過運行發現：由于考慮便于工作閘門的出入槽，在設計泵閘結合的水泵工作閘門時，閘門與門槽之間設有6 mm 間隙，當水泵排水運行時出現兩個問題。問題一：由于工作閘門與門槽的間隙導致工作閘門上布置的前止水與門槽上的止水座板粘貼不緊密，容易漏水，特別是當水泵在高揚程運行時漏水嚴重。問題二：由于水泵與泵室底板沿水流方向無固定限位措施，而水泵與出口的工作閘門之間又有間隙，導致水泵沿水流方向無法有效定位與固定，從而水泵的振動容易引起自身及工作閘門的疲勞破壞。

針對上述情況，為了消除在新建移動泵站的設計時工作閘門漏水及振動疲勞的隱患，保持整個金屬結構的布置大致不變，在水泵進口處增加了支承座的同時，著重優化了支承座與工作閘門的設計，即：支承座與工作閘門的支承滑塊改為楔形滑塊，并在水泵與支承座處設有楔形滑道。具體設計情況如下：

（1）水泵支承座。孔口尺寸（寬×高）4.50 m×2.98 m，孔口數量3 孔，支承座數量3 扇，底檻高程－0.50 m（圖1），支承座與門槽之間采用楔形滑塊支承，楔形滑塊的尺寸及安裝位置（圖2），水泵與支承座通過楔形滑道支承限位（圖3），支承座承受最大水泵軸向水推力為11t，靜水啟閉。

圖2 支承座、工作閘門楔形滑塊安裝示意圖

圖3 水泵與支承座連接示意圖

圖4 水泵與工作閘門連接示意圖

（2）工作閘門。孔口尺寸（寬×高）4.50 m×4.60 m，孔口數量3 孔，閘門數量3 扇（圖1），底檻高程－0.50 m，工作閘門與門槽之間采用楔形滑塊支承，楔形滑塊的尺寸及安裝位置見圖2，工作閘門與水泵之間采用O 型橡膠圈密封連接（圖4），工作閘門在外河側自帶一扇浮箱式拍門，工作閘門設計水頭：外河為8.03 m、內河為3.00 m，靜水啟閉。

（3）楔形滑塊及楔形滑道的安裝。安裝位置需根據施工現場調試確定。第一步：安裝工作閘門的楔形滑塊，即通過不斷調試安裝位置后，安裝好楔形滑塊，使閘門入槽到底后前止水能自然貼上止水板的同時閘門與門槽的主反軌均能保持無間隙配合。第二步：確定支承座的楔形滑塊，通過不斷調試安裝位置后，安裝好楔形滑塊，使支承座入槽后，座體與門槽的主反軌均能保持無間隙配合。第三步：按設計位置點焊好支承座及水泵進口處的楔形滑道，并在水泵出口的連接法蘭密封槽安裝好O 型密封圈，然后將水泵吊入流道，根據水泵與支承座及水泵與工作閘門的結合緊密程度，確定調試支承座楔形滑道的位置，通過反復幾次調試，最終確定支承座及水泵進口處的楔形滑道的位置，將其焊牢安裝好。調試安裝好后，將工作閘門、支承座及水泵同時入槽放置在正常工作運行位置，確保支承座、水泵、工作閘門及門槽之間互相配合緊密，無任何間隙，當受到水泵運行時產生的自振影響時，上述各設備均能保持固定位置不產生位移，從而沒有產生振動疲勞，同時工作閘門的前止水與門槽止水座板一直保持粘貼緊密，排水運行過程中整個移動泵站避免了工作閘門漏水及水泵振動疲勞現象的出現，起到了顯著保護效果。

4 結 語

移動泵站設計時在維持整體金屬結構的典型布置基本不變的情況下，將水泵支承座和與水泵出口結合的工作閘門的滑塊改成楔形滑塊，同時在水泵進口與支承座的連接處設有楔形滑道，通過現場調試確定楔形滑塊及楔形滑道的安裝位置，使水泵、支承座、工作閘門及門槽之間相互配合緊密，無縫隙對接，確保水泵排水時無漏水及振動疲勞現象，克服了以前類似移動泵站的缺點，效果顯著。