侧翻式拍门：实用又高效的设计方案

自由侧翻式拍门的结构与悬挂式拍门类似，即由阀板、铰链（门铰）、门座和密封件四部分组成，通过铰链将门板安装在门座上，并利用橡胶密封止水[4，5]，不同之处在于，悬挂式拍门的铰链轴线处于水平方向，侧翻式拍门的铰链轴线近似处于竖直方向。自由侧翻式拍门的工作原理[6]如下：

图2.6　自由侧翻式拍门结构示意图

水泵启动后，如图2.6所示，在水流的冲击作用下拍门门体被打开，门体受本身的重力G的同时，还受到铰链的作用力T。铰链的轴线在竖直方向向内倾斜θ角度，根据力学原理，在重力G和作用力T两者的共同作用下，形成合力F。当水泵工作平稳时，水流作用在门体上的力R与合力F达到平衡，此时其水流流量和流速基本稳定。因此拍门门体被打开后，在机泵正常工作期间，拍门在各力的共同作用下相对静止。

水泵瞬间停止工作时（其转速逐步下降直至零），在泵系统内的水流流量和流速迅速减小，随着水流的变化，在门体上的作用力R也不断变化直至零，在合力F不变的情况下，R与F失去平衡。基于拍门本身的结构，门体只能绕门轴线转动，促使门体关闭的唯一动力就是F。F的大小受倾斜角度θ的影响，θ越小F也越小。

自由侧翻式拍门分圆形和矩形两种，一般按规格通径DN≤2000mm的为圆形，而通径DN＞2000mm的为矩形。圆形拍门又分两种：通径DN＜1600mm的为单瓣式，通径DN≥1600mm的为双瓣式。而矩形拍门都是双瓣式的。(www.xing528.com)

相对于悬挂式拍门，除具备悬挂式拍门的一般优点外，自由侧翻式拍门还具有以下显著特点[7]：

（1）采用自由侧翻式拍门的机组，水泵运行时拍门的开启角度可达85°以上（近似于全开状态），水头损失很小，出水池中不会出现漩涡，因而不会带来额外的漩涡损失。

（2）在机组正常运行时，自由侧翻式拍门的阻力系数ζp≤0.1，一般情况下可认为ζp=0.1，比自由悬挂式拍门的阻力系数小得多。通过对几种典型常用泵型所采用的拍门进行计算统计，结果表明，采用自由侧翻式拍门后节电量明显提高。

（3）自由侧翻式拍门的门轴向内倾斜，改变其倾斜角度（θ或δ）可以获得不同的拍门型式。研究表明，目前各类泵站所应用到的，特别是常用的拍门，可作为该类拍门的特例，如无自闭能力的自由侧翻式拍门、某些自由悬浮式拍门、井盖式拍门等。

（4）采用自由侧翻式拍门，停机闭门时撞击力有所减小，特别是在自由出流或半淹没状态时，撞击力减小的效果更明显。