拍门是低扬程泵站不可缺少的断流设施之一。按照GB／T 50265--97《泵站设计规范》的规定，当泵站 单台泵流量在8 m3／s及以下(特别是口径1．6 m及以下的轴流泵或导叶式混流泵)，其出口可选用整体自由 式拍门；当单台泵流量较大时，可选用快速闸门、双节自由式或液压控制式及机械控制式拍门[1]。但是，无论 是哪种形式的拍门或闸门，都面临运行阻力、闭门撞击力及停机断流的安全可靠等问题。 目前国内外口径1．6 m及以下的泵，其出水流道出口一般采用整体自由起落式拍门。为增大拍门运行 时的张开角、减小运行阻力和闭门撞击力，最早采用了平衡锤装置，后来改为加设液压缓冲装置。由于这些 设施、设备常年浸泡在水下，维护管理不便，工作不可靠，后来将拍门改为空腹结构，即做成浮箱式，以增加浮 力、减小运行阻力。 球壳形拍门最早于20世纪80年代中期在湖北黄冈出现，以后在湖北、湖南等一些水泵口径为1．6 m的 大型泵站中有所采用，并一度受到欢迎，但由于研究不够，没有得到重视和推广。1993年，武汉水利电力大 学在调查、研究和总结的基础上对其进行了改进，并应用于湖北公社闸泵站，多年的运用经验表明其使用效 果较好，但研究尚不充分，结构有待进一步优化和完善。 平面浮箱式拍门是用型钢和钢板焊接而成，目前许多泵站都有采用。这种拍门的主要缺点是耗材多，门 扇笨重、受力非对称，安装使用都不方便。球面浮箱式拍门是在球壳形拍门的基础上经改进提出来的，其门 扇仅由球面板和腹板焊成，内部是空腔。这种拍门结构轻巧，受力条件和刚度好，能兼收球壳型拍门和平面 浮箱式拍门的优点。

DN2000球面浮箱式拍门的结构见图1。拍门门扇仅由球面板和腹板焊接而成(球冠+平板)。球面板厚8 mm，经专门的球形锻压设备压制而成；腹板厚6 mm，为 实心平板。取泵站流道出口壁面倾斜15。，流道出口管道内径 n D。=2000 mm，则斜置拍门管口结合面处内径为D=三斋 LU6▲J =2070 mm。嵌于门座上的拍门止水，采用嵌帆布带的橡胶 密封圈，该圈内径略大于D，取其为D。=2075 mm。橡胶密 封头部突起处直径d=45 ram(见图2)，其中心线直径D2= 2075+45=2120 mm，密封圈外径即为D3—2120+100×2= 2320 rnm。拍门腹板直径可取D4一D3=2320 mm。 门扇球面拱高厂的大小决定了球面浮箱的容积及门扇在 水中的比重。另一方面，由于球冠底部直径取决于拍门管口 结合面处的内径D，所以拱高厂的大小决定了门扇球面半径 R的大小(见图3)。

拍门的运动在启动和停泵过程中与系统的过渡过程有 关。停泵期间，拍门的运动会经历正转正流和逆流二个不同 阶段。这二个阶段，拍门的受力情况有所不同： 正流阶段，拍门受到水体、自身及门铰、门轴作用的力。 其中，门铰、门轴作用的力不产生绕轴的力矩，在分析中可以 不计；自身作用的力有重力和浮力，综合作用表现为拍门的浮 重；水体作用力有水流冲力、运动阻力，附加阻力(惯性力)等。 逆流阶段，拍门受到的力与正流阶段大体相同，不同的 是：此时无水流冲力，但增加了动水压力。

以百里洲泵站为例，分别对平板(或平面浮箱式)和球面浮箱式拍门的开启角及撞击力进行计算。 机组转动惯量为1152 kg·mz，设计水头为5．15 m(球面中心高度)，设计流量为7．95 m3／s，流道出口 面积为÷'r·2．02—3．14 1112，额定扬程下流道出I=i流速为v=7．95／3．14=2．53 m／s，设计扬程为8．4 m。机 组参数有水泵型号为16cJ一0，叶轮直径为1．54 111，额定转速为250 r／min，电机型号为TDL800—24／2150， 配套功率为800 kW。 由文献[-1-]可求得停泵后正转正流的时间和正转逆流的时间分别为： TB=1．88 S TBc一2。82 s 按照前述拍门运动方程进行求解，可算得平板或平面浮箱式和球面浮箱式拍门的开启角、关闭历时及闭 前角速度，计算结果见表1。