劉國軍 吳繼彬

1 閘門鎖錠型式概述

在閘門運(yùn)行管理的過程中,由于啟閉設(shè)備不宜長時(shí)間受力,當(dāng)閘門需要較長時(shí)間鎖在門槽內(nèi)某個(gè)高程時(shí),就需要用到鎖錠裝置。鎖錠裝置是將閘門固定在門槽或門庫內(nèi)某一個(gè)高程上的一種裝置。在工程實(shí)際中,鎖錠的型式多種多樣,有抽拉式鎖錠、走輪式鎖錠、直角形翻轉(zhuǎn)式鎖錠、工字鋼簡支鎖錠等等。每一種鎖錠都有各自的特點(diǎn),但這些鎖錠都需要人工操作。

在實(shí)際的工程管理中,管理單位非常希望能夠在操作設(shè)備的過程中節(jié)省甚至解放人力。如果在閘門啟閉過程中,不需要人工去操作鎖錠,那將會(huì)節(jié)省很多人力,也可以節(jié)約管理成本。

2 自動(dòng)式鎖錠介紹

在工程實(shí)踐過程中,筆者接觸到一種自動(dòng)式鎖錠,并對(duì)其進(jìn)行了革新設(shè)計(jì)。這種鎖錠的特點(diǎn)是在閘門鎖定和解鎖的整個(gè)過程中完全不需要人工操作,節(jié)省人力,非常方便。

2.1 自動(dòng)式鎖錠的基本型式

如圖1所示,件1為擺叉,件2為軸套,件3為軸,件4為鎖錠支座,件5為閘門上的鎖定部位。狀態(tài)1為擺叉工作時(shí)的狀態(tài),狀態(tài)2為擺叉自由狀態(tài),擺叉可繞軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。擺叉關(guān)于軸對(duì)稱兩部分的重力矩應(yīng)基本相等。自動(dòng)式鎖錠需在閘門兩側(cè)對(duì)稱布置。鎖定閘門時(shí),閘門兩側(cè)鎖錠的擺叉同時(shí)頂緊在閘門上的a處。鎖錠支座需通過混凝土中的預(yù)埋螺栓和鋼板固定牢固。

2.2 自動(dòng)式鎖定的工作過程

當(dāng)閘門需要鎖定時(shí),閘門由啟閉設(shè)備提起。此時(shí)鎖錠裝置的擺叉處于自由狀態(tài),如圖1中狀態(tài)2。閘門提升過程中帶動(dòng)擺叉繞鎖錠軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)閘門上a位置高于擺叉頂部時(shí),由于擺叉關(guān)于軸對(duì)稱兩部分的重力矩基本相等,擺叉將回轉(zhuǎn)至 a和b位置之間。此時(shí)將閘門往下放,擺叉可頂緊于 a處,即將閘門鎖定。

圖1 自動(dòng)式鎖錠的基本型式

當(dāng)閘門處于圖1所示工作狀態(tài)需要放下時(shí),可先將閘門提起,直至 b位置高于擺叉。擺叉自由轉(zhuǎn)動(dòng),可回復(fù)到狀態(tài)2,如圖1所示。此時(shí)閘門可以往下放,閘門推動(dòng)擺叉轉(zhuǎn)動(dòng),直至與擺叉脫離。擺叉自動(dòng)回復(fù)到狀態(tài)2。

以上即為閘門的鎖定和解鎖過程,從鎖錠的整個(gè)工作過程可以看出,鎖定閘門的操作完全不需要人工搬動(dòng)鎖錠,非常方便。

2.3 自動(dòng)式鎖錠的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)過程中需注意的一些問題

自動(dòng)式鎖錠的設(shè)計(jì)依據(jù)為力矩平衡原理。鎖錠前后的擺叉關(guān)于軸對(duì)稱的重力矩基本相等。當(dāng)擺叉處于不平衡狀態(tài)時(shí),由于重力矩作用,擺叉依靠自重可自動(dòng)回復(fù)至狀態(tài)2。

設(shè)計(jì)自動(dòng)式鎖錠存在如下一些需要特別注意的問題。

(1)擺叉的轉(zhuǎn)動(dòng)一定要靈活可靠,軸與擺叉之間需安裝自潤滑軸套。

(2)需防止擺叉過度翻轉(zhuǎn)。首先確定擺叉的工作范圍,要使它始終在處于工作范圍以內(nèi),可以考慮在鎖錠支座的鋼板之間焊接鋼管,防止其過度翻轉(zhuǎn)。鋼管的具體位置可視擺叉轉(zhuǎn)動(dòng)情況而定。

(3)當(dāng)擺叉處于水平狀態(tài)時(shí),需保證擺叉不能與閘門干擾,間隙至少5mm,如圖2所示。

(4)a位置與b位置在高度方向上需有一定的距離。a位置與b位置的距離不宜太小,距離較小會(huì)增加閘門起吊操控的難度。

圖2 擺叉處于水平狀態(tài)的情形

2.4 自動(dòng)式鎖錠綜述

自動(dòng)式鎖錠的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的,設(shè)計(jì)原理簡單,不需要人工操作,節(jié)省人力,尤其是在操作空間比較小或者不太安全的地方,更適合使用這種鎖錠。它的缺點(diǎn)是鎖定閘門的過程中對(duì)閘門的起吊行程有一定的要求,必須保證擺叉停留在a處和b處之間。

3 結(jié) 語

本文僅介紹了自動(dòng)式鎖錠的基本型式和原理。在工程實(shí)踐中,不必拘泥于一種型式,可以根據(jù)其原理進(jìn)行型式上的變換。例如,由于閘門之間的閘墩較窄,無法布置下2套鎖錠,可考慮2套鎖錠共用1個(gè)支座。為了節(jié)省空間,擺叉可交錯(cuò)布置,避免干擾。

總之,自動(dòng)式鎖錠有其非常明顯的優(yōu)點(diǎn),完全解放了人力,可在工程實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。