闸门运行工专业考试题及答案

闸门运行工专业考试题及答案一、选择题1.闸门启闭操作前，必须首先完成哪项关键检查？A.检查操作人员着装B.检查闸门外观是否清洁C.检查上下游水位及流态D.检查启闭机电源指示灯答案：C解析：上下游水位及流态是决定闸门能否安全启闭、启闭高度以及是否会产生不利水流条件的根本依据。操作前必须准确掌握，这是安全操作规程的核心要求。其他选项虽属检查内容，但非首要关键。2.对于采用固定卷扬式启闭机的平面闸门，在启闭过程中，若钢丝绳在卷筒上排列出现严重乱绳现象，应立即采取何种措施？A.加速运行，尽快完成操作B.立即停止运行，进行检修C.反向运行一小段距离后再继续D.通知人员远离，继续观察答案：B解析：钢丝绳乱绳可能导致钢丝绳挤压变形、磨损加剧，甚至从卷筒上脱落或卡死，引发严重安全事故。一旦发现严重乱绳，必须立即停止运行，切断电源，查明原因并修复后方可继续操作。加速或反向运行可能加剧故障。3.液压启闭机系统油温异常升高，超过允许范围，以下哪项不是可能的主要原因？A.系统压力设定过高B.油箱油位过低或油液污染C.冷却装置故障或环境温度过高D.闸门导轨润滑过度答案：D解析：液压系统油温过高主要与系统内部因素有关。A会导致溢流损失增大，B会导致油液循环加快或摩擦增大，C直接影响散热效果。D选项“闸门导轨润滑过度”与液压系统油温无直接关联，导轨润滑属于机械部分维护。4.在进行闸门主梁应力检测时，通常采用什么传感器？A.渗压计B.应变片C.位移计D.流速仪答案：B解析：应力是材料内部单位面积上的内力，无法直接测量，通常通过测量应变（材料变形）来换算。应变片（电阻应变片）能牢固粘贴在结构表面，感受其应变并转换为电阻变化，是应力应变检测最常用的传感器。A用于测量渗透压力，C用于测量位移，D用于测量流速。5.根据《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》，闸门埋件的主要检测项目不包括以下哪项？A.门槽埋件中心及底槛高程B.主轨与反轨的工作面平面度C.埋件钢材的化学成分D.埋件防腐蚀涂层厚度答案：C解析：安全检测主要关注影响运行安全的几何尺寸、安装精度、外观及腐蚀状况。A、B属于关键安装尺寸和形位公差，D影响结构耐久性。C选项“钢材化学成分”属于材料出厂检验项目，在运行期的现场安全检测中通常不进行，除非有特殊怀疑。6.当利用闸门进行小流量泄水时，最应警惕的水力现象是？A.均匀流B.闸下淹没水跃C.远驱水跃D.闸孔出流答案：C解析：小流量泄水时，闸下佛汝德数较低，易形成远驱水跃。远驱水跃的跃前断面流速高，冲刷能力强，且水跃发生在远离闸门的下游，高速水流对河床或消能工的保护段冲刷破坏严重，是最危险的水流形态之一。B（淹没水跃）消能充分，较为安全。7.双吊点闸门在启闭过程中出现倾斜，首先应调整？A.闸门配重B.钢丝绳长度或液压缸行程C.门槽间隙D.启闭机功率答案：B解析：双吊点闸门两侧同步是保证其平稳运行的关键。出现倾斜，首要原因是两侧吊点提升不同步，即钢丝绳（卷扬式）收放长度不一致，或液压缸（液压式）行程不同步。因此，首先应检查和调整两侧的吊具长度或同步控制系统。A、C、D非直接原因或调整手段。8.对闸门止水装置进行日常检查时，发现橡皮止水局部撕裂但未漏水，正确的处理方式是？A.立即停机，更换整条止水B.做好记录，待计划性维修时处理C.用防水胶带临时粘贴，继续使用D.不予理会，待漏水时再处理答案：A解析：止水局部撕裂是严重缺陷，虽然暂时未漏水，但在下一次启闭操作或水压变化时，极易发生扩展，导致突然性严重漏水，可能引发闸门振动、卡阻甚至失事。必须立即停机，进行修复或更换，严禁带病运行。B、C、D均属违规操作，存在安全隐患。9.计算弧形闸门支铰的径向轴承所承受的荷载时，主要考虑以下哪项力的径向分力？（忽略启闭力）A.闸门自重B.水压力C.风压力D.波浪压力答案：B解析：弧形闸门所受的总水压力通过面板传递至支臂，最终汇聚于支铰中心。该总水压力的方向垂直于面板各微元，其合力通过圆心（支铰中心），因此对支铰产生的力矩为零，但存在巨大的径向力。此径向力是支铰径向轴承设计的主要荷载。闸门自重等产生的力相对较小。10.闸门金属结构防腐中，喷涂锌、铝等金属涂层的方法属于？A.阴极保护B.阳极保护C.覆盖层保护D.环境处理答案：A解析：锌、铝的电极电位比钢铁更负，在腐蚀介质中作为牺牲阳极，通过自身腐蚀（牺牲）来保护作为阴极的钢铁基体。因此，喷涂锌、铝涂层属于“阴极保护”中的“牺牲阳极保护法”。C选项“覆盖层保护”通常指油漆、沥青等绝缘性覆盖层，其保护机理是隔离，而非电化学牺牲。二、填空题1.闸门运行工在操作启闭机时，必须严格执行______制度，严禁一人同时操作两台及以上启闭设备。答案：一人操作、一人监护解析：这是保障操作安全、防止误操作和及时应对突发情况的基本安全制度。监护人员负责复核指令、观察设备运行状态和周边环境，与操作员形成安全互保。2.平面闸门行走支承中的滑道，其常用材料有工程塑料复合材料、______等。答案：铜基或铁基自润滑材料（或答“镶嵌式固体润滑材料”）解析：滑道材料需具备低摩擦系数、高承载能力、耐磨和一定的自润滑性能。除工程塑料（如聚甲醛、尼龙）外，铜基或铁基粉末冶金材料镶嵌固体润滑剂（石墨、二硫化钼）是另一大类常用材料。3.液压启闭机系统首次充油或大修后，必须进行______，以排除系统中的空气。答案：空载排气循环（或“排气”）解析：液压系统中的空气会导致油液弹性模量降低，引起执行机构动作迟缓、爬行、振动和噪声，严重时会产生气蚀损坏元件。空载排气循环是必不可少的步骤，通常通过反复启闭闸门（不承受水压）并打开系统高点排气阀完成。4.闸门承受的静水总压力计算公式为P=γB，其中γ代表水的______，h答案：容重（或重度）；高度（或水深）解析：公式P=γB是矩形平面闸门承受三角形分布水压力时总压力的计算公式。γ是水的容重（γ=ρ5.卷扬式启闭机的______装置是防止闸门在自重作用下下滑，保证其能在任意位置停稳的关键安全部件。答案：制动（或“制动器”）解析：制动器（通常为常闭式）在启闭机停止工作时抱紧制动轮，提供足够的制动力矩以平衡闸门自重产生的力矩，是保证闸门安全悬停的核心装置。其性能必须定期检查。6.闸门振动监测中，常用的传感器有加速度传感器和______传感器。答案：位移（或“速度”）解析：振动参量主要包括位移、速度、加速度。加速度传感器（加速度计）最为常用，可直接测量振动加速度。位移传感器（如电涡流传感器、LVDT）用于测量相对或绝对位移。速度传感器可直接测量振动速度。7.橡胶水封安装时，其预压缩量通常控制在设计值的______范围内。答案：±10%（或“正负10%”）解析：预压缩量过小会导致初始密封不严，过大则会加速水封老化、磨损，增大摩擦阻力。±10%是工程上允许的安装偏差范围，需使用专用工具或卡尺进行测量控制。8.根据水利工程管理规程，闸门及其启闭机应建立“______”，详细记录设备技术参数、运行、检查、维修、改造等信息。答案：技术档案（或“设备档案”）解析：建立完整的技术档案是设备全生命周期管理的基础，为运行维护、安全评估、更新改造提供历史数据支持，是规范化管理的基本要求。9.在寒冷地区，为防止闸门与门槽冻结，常采用______、通热风或安装破冰装置等方法。答案：通气（或“压缩空气吹泡”）解析：向门槽及闸门周边水体中通入压缩空气，形成气泡幕扰动水流，防止静水结冰，是常用的防冻方法。其他方法包括电热、热风循环等。10.弧形闸门启闭力矩的计算中，摩擦力矩的方向始终与闸门______方向相反。答案：转动（或“启闭运动”）解析：摩擦力由正压力产生，其方向总是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的方向。因此，在闸门开启或关闭过程中，支铰等处的摩擦力矩方向始终与闸门当时的转动方向相反。三、判断题1.闸门全开泄洪时，可以长时间停留在振动较大的开度区。（）答案：×解析：闸门在某些开度下可能因水流诱发（如止水漏水、门后漩涡等）产生强烈振动，长时间停留会导致结构疲劳损伤、连接件松动甚至破坏。发现异常振动应立即调整开度避开振区，并查明原因。2.液压启闭机的系统压力可以通过调节溢流阀的调压弹簧来设定。（）答案：√解析：溢流阀在系统中主要起定压溢流和安全保护作用。通过调节其调压弹簧的预压缩量，可以改变阀的开启压力，从而设定系统的最高工作压力。这是液压系统调试的基本操作。3.钢丝绳式启闭机，其钢丝绳的安全系数是指钢丝绳的破断拉力与最大工作静拉力之比。（）答案：√解析：这是钢丝绳安全系数的准确定义。安全系数是衡量钢丝绳承载安全裕度的关键指标，水利工程中启闭机钢丝绳的安全系数有明确规定（通常不小于5）。4.对闸门结构进行防腐涂装时，只要面漆完好，就不需要处理。（）答案：×解析：防腐涂层的保护效果依赖于完整的涂层体系。如果仅面漆完好，但底漆已失效或金属基材已生锈（可能从内部蔓延），则防腐功能已丧失。必须彻底检查，将缺陷处打磨至完好基材，按工艺要求逐层修补。5.闸门底槛淤积严重会影响闸门的正常下落和封水，但不会影响提升。（）答案：×解析：底槛严重淤积不仅会阻碍闸门下到底部，影响关闭密封，同样可能影响闸门的正常提升。因为淤积物可能卡住闸门底部或进入侧向间隙，增大了启门时的摩擦阻力甚至造成卡阻。6.双吊点卷扬式启闭机必须配备机械式同步轴，以确保两侧绝对同步。（）答案：×解析：机械式同步轴（刚性连接）是一种确保同步的可靠方式，但并非唯一方式。现代启闭机也常采用电气同步控制（如两台电机采用变频调速和编码器反馈构成闭环控制），同样能达到很高的同步精度。题目中“必须配备机械式”的说法绝对化。7.闸门操作运行记录中，只需记录启闭时间和开度，无需记录上下游水位。（）答案：×解析：上下游水位是闸门运行最重要的背景参数和决策依据。它关系到操作指令的正确性、闸门承受的荷载、水流形态以及工程效益的发挥。完整的运行记录必须包括操作前后的上下游水位。8.所有类型的闸门在启闭前，都应检查并清理门槽内的漂浮物和障碍物。（）答案：√解析：这是闸门安全运行的通则。门槽内的漂浮物（树木、垃圾等）和障碍物（石块、冰凌等）可能卡阻闸门，损坏止水或行走支承，导致闸门无法正常启闭或发生事故。检查清理是操作前的必备程序。9.露顶式闸门顶部必须高出可能出现的最高挡水位（包括波浪爬高）一定安全超高。（）答案：√解析：这是为了防止水流漫过闸门顶，避免意外情况发生。安全超高是闸门设计的基本要求，具体数值根据工程等级和规范确定。10.新安装或大修后的启闭机，需进行空载试运行和负荷试运行，合格后方可投入正式使用。（）答案：√解析：空载试运行检查机械、电气、液压系统各部分动作是否正常、协调。负荷试运行（通常用设计荷载的75%、100%、125%分级进行）检验制动性能、结构强度和承载能力。这是确保设备安全可靠的必要程序。四、简答题1.简述闸门运行工在接到启闭操作指令后，正式操作前应完成的主要准备工作。答案：（1）确认指令：核对操作指令的闸门编号、启闭方向、目标开度或水位要求，确认指令清晰、准确、符合调度规程。（2）检查环境：观察上下游水域有无船只、渔具、游泳人员等障碍或安全隐患；检查天气状况，特别是大风、雷电等恶劣天气预警。（3）检查设备：检查启闭机、电气控制柜、动力电源、备用电源、指示仪表、通信设备是否正常；检查闸门有无明显变形、卡阻物、异常连接。（4）检查状态：核实闸门当前开度、锁定装置状态；查看上下游水位计读数，并与指令要求进行比对分析。（5）安全准备：确保操作和监护人员到位，佩戴好安全防护用品；清理工作区域；必要时通知相关区域人员撤离。（6）流程准备：按照操作规程，进行开机前电气绝缘检测、液压系统补压、润滑点检查等例行工作。2.列举平面闸门行走支承的四种常见形式，并简述其一种的优缺点。答案：常见形式：①滑动式支承（滑道）；②定轮式支承；③链轮式支承；④台车式支承。以定轮式支承为例：优点：摩擦阻力小，启闭力相应减小；滚动摩擦磨损较小，使用寿命较长；运行平稳。缺点：结构较复杂，制造安装精度要求高；轮轴及轴承密封要求高，维护相对繁琐；对门槽轨道的平整度和硬度要求高；造价通常高于滑动支承。3.说明液压启闭机日常维护中，对液压油管理的主要内容。答案：（1）油位检查：定期检查油箱油位，保持在规定范围内。油位过低会导致泵吸空、系统进气；过高则不利于散热和气泡逸出。（2）油温监控：运行中监测油温，不应超过允许范围（通常55-65℃）。异常高温需检查冷却器、溢流阀设定、泵内泄等情况。（3）油质检查：定期观察油液颜色、透明度、有无悬浮物；按规定周期取样化验，检测粘度、酸值、水分含量和污染度等级。（4）滤油与换油：定期清洗或更换吸油、压油、回油过滤器滤芯。根据油质化验结果或运行时间，及时更换符合标准的新液压油。（5）防水防污：保持油箱密封和通气装置完好，防止水分和灰尘进入系统。4.导致闸门启闭力异常增大的可能原因有哪些？（至少列出五点）答案：（1）门槽变形或有异物卡阻：如石块、木材、冰凌等卡在门槽与门体之间。（2）行走支承损坏或润滑失效：如滚轮卡死、轴承损坏、滑道干磨。（3）止水装置异常：如止水橡皮老化膨胀、预压过紧、安装不当与埋件摩擦过大。（4）闸门结构变形：如主梁弯曲、门体扭曲导致与门槽间隙不均，产生别劲。（5）水封或门槽结冰：寒冷季节，闸门与门槽间水结冰，产生巨大冻结力。（6）下游淹没度过高：深孔闸门在下游高水位开启时，动水下降力（上托力减小或变为下吸力）增大。（7）启闭机故障：如制动器未完全松开、传动机构卡滞、钢丝绳跳槽卡死、液压系统压力不足等。（8）轨道不平直或偏移：导致闸门运行阻力不均。五、计算题1.某矩形平板露顶闸门，宽度B=6.0m，高度H=4.5m。闸门可绕顶部水平轴转动。已知闸前水深h=4.0m，闸门自重G=120kN，重心位于距转轴2.0m处。忽略摩擦力和风浪压力，试计算开启该闸门所需施加在底部（距转轴4.5m处）的垂直启门力F的最小值。（水的容重取γ=答案：（1）计算静水总压力P及其作用点位置（距底部）：静水压力呈三角形分布。总压力大小：P压力作用点距闸底距离（即压力三角形形心到底边距离）：=因此，压力作用点距顶部转轴的距离为：=（2）对顶部转轴取矩，建立力矩平衡方程（开启瞬间）：水压力P对转轴产生关闭力矩。闸门自重G和启门力F对转轴产生开启力矩。关闭力矩：开启力矩：，其中=2.0m，=临界开启条件：即：1202404.5F解析：本题是典型的绕水平轴转动闸门启门力计算。关键在于正确计算三角形分布水压力的合力大小和作用点位置，并对转轴建立力矩平衡方程。忽略摩擦时，计算所得为理论最小启门力。实际中需考虑摩擦和安全系数。六、案例分析题某水库溢洪道采用弧形工作闸门，由液压启闭机操作。在汛后一次例行检查中，运行人员发现以下现象：①闸门全关状态下，左右两侧支铰处均有轻微渗油痕迹；②闸门在全开位置附近（开度80%-90%）运行时，门体有间歇性低沉异响，全关及其他开度无异响；③左侧液压缸的活塞杆表面有一处细小划痕。问题：1.针对现象①，分析可能的原因及应采取的检查或处理措施。2.针对现象②，分析异响的可能来源及下一步应重点检查的部位。3.针对现象③，评估该划痕的风险，并说明运行中需注意什么。答案：1.现象①（支铰渗油）分析：可能原因：支铰轴承的密封件（如旋转唇形密封、O形圈）老化、磨损或损坏；轴承压盖螺栓松动；润滑脂加注过多，从密封处挤出（若为脂润滑）。检查处理措施：首先清洁渗油部位，确认渗油源头是轴承密封处还是其他相邻部位。检查密封压盖有无松动。若为油润滑，检查油位