太浦河泵站工程位於江蘇省吳江市廟港鎮太浦河水閘附近。泵站配有6臺傾斜15軸伸泵。泵站設計總流量300m3/s，單機容量50m3/s，設計凈揚程1.39m，葉輪直徑4.1m。目前在國內是斜式軸流泵。由於進出水流道尺寸較大，中間有分隔墩，每臺泵的進口設置兩孔檢修門，出口設置兩個快速多葉拍門和兩個快速事故門。全站設置12快速多葉翻板門和12快速事故閘門，均采用液壓啟閉機操作。啟閉機安裝在出水口6.0m的高程平臺上，平臺配備壹臺2×65kN雙向門機，用於快速多葉拍門、快速事故閘門和液壓啟閉機的安裝、維護和檢修。
2、閘門操作要求及布置。
泵站中水泵的運行要求有啟動和停止兩種方式，可采用虹吸出水、快速閘門和拍門三種方式。虹吸式出水流道適用於立式軸流泵，不適用於太浦河泵站。在保證閘門啟閉速度的情況下，快速閘門能滿足啟停要求。太浦河泵站流道兩孔截面尺寸為寬4.00m，高4.703m，平板門啟閉速度很快，對啟閉設備要求高。翻板啟閉的可靠性較高，但大尺寸翻板關閉時沖擊力大。雖然采用液壓緩閉裝置可以降低沖擊力，但結構復雜，要求高，特別是超低揚程泵站。翻板是水泵揚程的壹部分，其水力損失使得水泵裝置的效率難以滿足泵站設計規範的要求。根據本工程的具體情況，吸收快速閘門和翻板門的特點，並借鑒國內相關工程的經驗，采用直升機式快速多葉翻板門，操作設備為快速液壓啟閉機。
快速多葉閘門的結構是在平板門上設置壹個翻板，其特點是水力損失小，結構簡單，維修方便，使用安全可靠。與虹吸破真空截流方式相比，還可以縮短出水管(流道)的長度，便於泵系統的啟動。
快速多葉門的工作方式是水泵啟動時，大翻板門可以自由開啟過流，以減少水泵的啟動阻力，啟動後，多葉翻板門擡起。當水泵停止或發生事故時，閘門迅速關閉，切斷水流。
多葉拍門設置在水泵出口快速事故門的上遊側。閘門孔口尺寸為4.00m寬，4.703m高，底坎高程-4.45m，擋水水頭7.99m，運行水頭1.39m m，閘門采用懸臂輪支撐，每側兩輪，每扇閘門四輪。閘門單向止水采用P型水封橡膠止水。門體上設有三扇大翻板門，上下排列。每個大翻板門的孔口尺寸為3.0m寬，1.0m高。閘門與液壓啟閉機的單吊點相連。每個泵出口處的兩個擋板同步動作。
3.模型試驗
為了確定多葉拍門的水力損失、孔口面積和結構布置，在設計過程中，利用太浦河泵站15軸伸泵模型裝置進行了水泵出口拍門的模型水力損失試驗。
實驗中，兩排8個小襟翼自由打開，三排12小襟翼自由打開，三排12小襟翼分別打開55°和70°。為了進壹步減少水力損失，三排六個大翻板門自由開啟，三排六個大翻板門分別開啟55°、60°和70°。
根據以上八種工況下不同流量的水力損失試驗結果:
(1)翻板的阻力損失與過水面積的大小密切相關，即三排翻板的過水面積大於兩排翻板，大翻板的過水面積大於小翻板，因此相應的阻力損失較小。同理，70度開啟的三排門的過水面積大於55度和60度開啟的門，所以相應的阻力損失也小。
(2)從三排12小翻板門自由開啟、開啟55°和開啟70°的三條試驗曲線對比可以看出，三排小翻板門自由開啟的水力損失最小，說明在此工況下三排小翻板門自由開啟的角度大於70°。按照同樣流量70的水力損失值比例，三排小翻板門的自由開啟角度約為87.1。同樣，從三排六扇大翻板門自由開啟和開啟55°、60°、70°的四條試驗曲線對比可以看出，三排六扇大翻板門自由開啟的水力損失最小，說明在此工況下三排六扇大翻板門自由開啟的角度大於70°。按照開啟55°時相同流量的水力損失值比例，三排六個大翻板門的自由開啟角度約為74°。
(3)由於襟翼出流仍屬於孔口出流，所以流量與襟翼阻力損失呈線性關系，即q = k√δh，從第二排8個小襟翼、第三排12個小襟翼、第三排6個大襟翼三種工況下流量系數(k)的計算可以看出，三種自由襟翼開啟工況q和√δh基本呈線性關系。流量系數K的誤差與流量、水流的沖擊和鉸鏈連接的摩擦有關。K的平均值為K8 = 0.247；，分別為。k 12 = 0.396；K6=0.479。
結論:
1)當模型額定流量Q=260l/s時，第二排八個小襟翼自由開啟的水力損失δh = 1.10m；三排12小襟翼自由開啟時的水力損失δh = 0.45m；三排六扇大翻板門自由開啟時的水力損失δh = 0.306m。由於太浦河泵站水泵揚程極低，設計凈揚程僅為1.39m·m，翻板門面積越大，水力損失越小，可以保證水泵的啟動安全。
2)流量系數:K8 = 0.247；兩排8個小襟翼自由打開時；三排12小襟翼自由打開時k 12 = 0.396；K6=0.479三排六扇大翻板門自由開啟時。
4.閘門設計
4.1閘門結構布置
泵站快速多葉翻板閘門為平面定輪焊接鋼結構閘門。設計中采用了模型試驗的成果，在門體上布置了三排翻板閘門，每排壹個大翻板閘門，即三排三個大翻板，以進壹步減少水力損失。每個翻板門孔口的凈寬為3.0m，凈高為1.0m。
按照大門的這種布局，快速多葉翻板的門體采用四根主梁，除了頂梁是箱形梁，其他主梁都是工字形結構，邊梁都是箱形梁。面板位於下遊側(即泵站出口側)，水封位於上遊側(即泵站入口側)，水封為P型橡膠水封。
三扇翻板門結構型式相同，均布置三根主梁，均為槽鋼。縱梁和側梁為工字鋼，翻板門板位於上遊側(即泵站進水側)。水封安裝在快速多葉翻板門體的下遊側，為P型橡膠水封。水封座面設置在翻板上。
4.2鉸鏈結構設計
大翻板門的上部通過兩個鉸鏈與快速多葉翻板門體連接。過去，翻板門的鉸鏈被設計成圓柱形鉸鏈。這種結構存在水封不良的問題，即當翻板門水位差較小時，作用在翻板門上的水壓不足以克服頂部水封壓縮的反作用力，可能導致底部水封與水封座接觸不良。如果底部水封要與水封座緊密接觸，當翻板門水位差較大時，頂部水封因無壓縮而失效。
因此，在拍門鉸鏈的設計中，優化了鉸鏈結構，采用水平長圓孔和圓柱軸結構，保證拍門周圍的水封在任何水位差下都能與水封座面均勻接觸，使水封始終處於良好狀態。
同時，密封面設計成傾斜的，傾斜面與垂直面的夾角為5°，使翻板門可以靠自身重量與水封緊密接觸。
4.3閘門支架類型
太浦河泵站快速多葉翻板閘門是工作閘門，需要流水啟閉，有快速關閉的要求。壹般工作閘門可采用固定輪支撐和滑道支撐。為了減少啟閉機的容量，多葉翻板門采用簡支固定輪支撐。
定輪支承的軸承材料直接影響閘門工作的穩定性和可靠性，對啟閉設備的啟閉能力也有很大影響。通常，固定輪支撐的軸承由青銅或自潤滑復合材料制成。考慮到青銅相對較高的摩擦系數，需要設置相對完善的潤滑系統，否則容易導致“燒瓦”或“抱軸”等故障。因此，設計中軸承材料采用自潤滑復合材料，摩擦系數低，比壓大，可免潤滑維護。
快速多葉拍門雖然水頭不大，但主梁結構為工字形，閘門整體剛度相對較弱。軸承類型采用具有自調心功能的自潤滑關節軸承(軸瓦材料為自潤滑復合材料)，能很好地適應閘門的變形，始終保持固定輪的踏面與軌面的線接觸，可自行潤滑，無需維護，提高了固定輪的使用壽命，抗泥沙沖刷，穩定。
閘門的側導輪采用自潤滑復合圓柱軸承。
5.結束語
快速多葉翻板在我國水利工程中已有應用，但太浦河泵站閘門采用三排三大翻板布置並不多見，翻板開口尺寸占閘門孔口尺寸的50%以上。由於設計周期短，時間緊，根據快速多葉拍門方案要求采取的壹些技術措施還在探索中，需要在項目投產後進行檢驗和總結。