一種特高水頭弧形閘門的水封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種特高水頭弧形閘門的水封裝置，屬于水利水電工程閘門水封技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于水頭超過(guò)10m的特高水頭弧形閘門，水封型式主要有充壓伸縮式和偏心鉸壓緊式兩種型式。
[0003]充壓伸縮式水封是通過(guò)安裝在突擴(kuò)門槽四周上的主止水背部充壓，使主止水膨脹外伸，壓緊弧門面板進(jìn)行止水，閘門開啟前，水封必須先回縮。為使充壓式水封背腔保持一定的充水壓力，使水封與面板保持一定的接觸應(yīng)力，從而達(dá)到止水效果，水封裝置需配置一個(gè)高位水池，或在閘室布置一套空壓機(jī)和真空栗使水封裝置系統(tǒng)能充氣排水和吸氣卸壓。
[0004]偏心鉸壓緊式水封，它是利用偏心原理，借助偏心鉸操作機(jī)構(gòu)，推動(dòng)閘門向前移動(dòng)，閘門面板壓緊設(shè)在門槽埋件上的止水元件，達(dá)到止水目的。壓緊式止水采用的壓緊動(dòng)力是機(jī)械力，可以根據(jù)閘門止水的需要控制閘門徑向移動(dòng)的行程，在多種工況下，都能得到可靠的密封。止水的密封取決于止水的壓縮量，對(duì)止水橡膠的材質(zhì)和制造精度沒有過(guò)高要求，制造、安裝相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠。壓緊式止水的偏心鉸弧門止水元件本身結(jié)構(gòu)型式較簡(jiǎn)單，成本不高，但為了獲得理想的止水效果需增加一臺(tái)附助液壓油機(jī)操作偏心機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)操作控制推動(dòng)弧門作前后徑向運(yùn)動(dòng)，偏心鉸弧門工程造價(jià)較液壓伸縮式止水增加一臺(tái)液壓機(jī)的費(fèi)用，弧門制造、安裝質(zhì)量精度控制要求較高。
[0005]綜上述知，傳統(tǒng)的特高水頭弧形閘門的水封裝置采用充壓伸縮式和偏心鉸壓緊式水封固然有水封止水效果好的特點(diǎn)，但門槽均為突擴(kuò)型式，門槽水力學(xué)條件復(fù)雜，門槽體型一般通過(guò)試驗(yàn)確定，閘門門葉尺寸較普通預(yù)壓式止水大，一般寬Im左右，液壓機(jī)容量也較大，總體投資也較大，運(yùn)行也較復(fù)雜，對(duì)于一些運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)的臨時(shí)設(shè)施比如特高水頭導(dǎo)流洞封堵弧門或擋水水頭高運(yùn)行水頭低的放空洞及放空底孔弧形閘門，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差。
[0006]目前現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)壓式止水型式主要有兩種，一種是靠水封與止水座板的預(yù)壓量來(lái)保證封水，水頭越大，所需水封的預(yù)壓量就越大，但高水頭弧形閘門承壓后的彈性變形通常達(dá)20mm以上的縫隙，故該種預(yù)壓式止水在高水頭情況下容易因止水不嚴(yán)密而漏水；另一種設(shè)置頂止水兩道，一道裝設(shè)在門葉上，為常規(guī)空心“P”型頂止水，全關(guān)時(shí)靠閘門自重壓緊止水，但在閘門接近關(guān)閉時(shí)承受來(lái)自閘門接觸底檻的沖擊壓力，長(zhǎng)期運(yùn)行情況下水封容易損壞，造成漏水；另一道裝設(shè)在門槽上，為轉(zhuǎn)角止水，以防止弧門在啟閉過(guò)程中門頂縫隙射流，止水材料采用橡膠，轉(zhuǎn)角水封裝置在水壓力的推動(dòng)作用，止水條與閘門面板之間滑動(dòng)時(shí)會(huì)形成較大的摩擦力，且水頭越高壓力越大，因此，為防止轉(zhuǎn)角水封在水壓作用下變形過(guò)大破壞，一般在其上部設(shè)置一滑道或輪子與弧門的面板接觸限位，這容易導(dǎo)致閘門面板刮傷造成局部不平整而發(fā)生水封與面板接觸不嚴(yán)密而漏水;所以現(xiàn)有技術(shù)還是不夠完善。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種特高水頭弧形閘門的水封裝置，使頂水封承受的沖擊壓力較傳統(tǒng)的一道型式減少一半，增強(qiáng)頂水封裝置抗沖擊荷載的緩沖性能，使水封在閘門運(yùn)行過(guò)程中的損傷程度較輕，有效保護(hù)了水封裝置，提高閘門的止水效果。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案
[0009]—種特高水頭弧形閘門的水封裝置，包括預(yù)埋在門楣上的基座組件和位于門槽內(nèi)的門葉；門葉的迎水面上邊緣設(shè)有由頂部外水封組件和外側(cè)水封組件構(gòu)成的門字形外水封；門葉的迎水面?zhèn)冗吘壴O(shè)有由頂部?jī)?nèi)水封組件和內(nèi)側(cè)水封組件構(gòu)成的門字形內(nèi)水封，兩個(gè)門字形垂直段底端分別與門葉底部的底水封連接;基座組件上設(shè)有按臺(tái)階型布置的外水封支撐裝置和內(nèi)水封支撐裝置，內(nèi)水封支撐裝置底部設(shè)有彈性水封組件；門字形外水封和門字形內(nèi)水封水平段的底部分別與外水封支撐板和內(nèi)水封支撐板壓接;彈性水封組件與門葉迎水面壓接。
[0010]前述水封裝置中，所述基座組件為長(zhǎng)條狀的鋼構(gòu)件，與門葉配合的一面為傾斜面；傾斜面由上至下分別設(shè)有按臺(tái)階型布置的外水封支撐板和內(nèi)水封支撐板，外水封支撐板的截面形狀為Z字形;外水封支撐裝置和內(nèi)水封支撐板與門葉上的水封接觸面設(shè)有止水座板，外水封支撐板底部設(shè)有一組支承隔板;彈性水封組件位于內(nèi)水封支撐板下方;彈性水封組件包括焊接在基座組件傾斜面的彈性水封支撐板，彈性水封支撐板上設(shè)有橡膠板，橡膠板經(jīng)橡膠壓板和螺栓與彈性水封支撐板固定連接;彈性水封支撐板另一邊設(shè)有外托架，外托架上設(shè)有工程塑料合金圓頭水封，工程塑料合金圓頭水封經(jīng)內(nèi)托架和螺栓與外托架固定連接;工程塑料合金圓頭水封設(shè)有橡膠圓頭水封，橡膠圓頭水封經(jīng)壓板與工程塑料合金圓頭水封兩端固定連接;外托架頂部與焊接在內(nèi)水封支撐板底部的吊板鉸接;彈性水封支撐板底部設(shè)有帶孔支撐板。
[0011]前述水封裝置中，所述頂部外水封組件包括T形梁，T形梁的底端焊接在門葉迎水面頂部，T形梁的另一端安裝有外層橡塑復(fù)合水封，外層橡塑復(fù)合水封與對(duì)稱設(shè)置于門葉迎水面兩側(cè)的外側(cè)水封組件連接;外層橡塑復(fù)合水封經(jīng)螺栓和外水封壓板固定在T形梁上，外層橡塑復(fù)合水封與T形梁之間設(shè)有橡膠條。
[0012]前述水封裝置中，所述頂部?jī)?nèi)水封組件包括L形橡膠墊，L形橡膠墊側(cè)面經(jīng)L型壓梁與門葉連接，L形橡膠墊底面經(jīng)內(nèi)水封壓板和螺栓與L型壓梁連接;L形橡膠墊底面與內(nèi)水封壓板之間設(shè)有內(nèi)層橡塑復(fù)合水封。
[0013]前述水封裝置中，所述外層橡塑復(fù)合水封和內(nèi)層橡塑復(fù)合水封均為實(shí)心P60A橡塑復(fù)合水封。
[0014]前述水封裝置中，所述門葉兩側(cè)設(shè)有外側(cè)水封組件和內(nèi)側(cè)水封組件;外側(cè)水封組件和內(nèi)側(cè)水封組件包括外側(cè)水封膠條和內(nèi)側(cè)水封膠條，外側(cè)水封膠條和內(nèi)側(cè)水封膠條經(jīng)側(cè)水封壓板和螺栓分別與設(shè)在門葉兩側(cè)的外側(cè)水封支撐和內(nèi)側(cè)水封支撐固定連接。
[0015]前述水封裝置中，所述外側(cè)水封組件和內(nèi)側(cè)水封組件經(jīng)外橡塑復(fù)合水封連接件和內(nèi)橡塑復(fù)合水封連接件分別與頂部外水封組件和頂部?jī)?nèi)水封組件連接。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0017]1、特高水頭弧形閘門的水封裝置采用預(yù)壓止水型式較傳統(tǒng)采用充壓伸縮式和偏心鉸壓緊式水封型式，門葉尺寸小，閘門承受的總水壓力小，啟閉機(jī)容量小，經(jīng)濟(jì)性好，尤其是針對(duì)偏心鉸壓緊式水封型式閘門少一臺(tái)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，經(jīng)濟(jì)性更好，門槽無(wú)突出結(jié)構(gòu)，抗空化空蝕性能好，水力學(xué)條件較好。
[0018]2、特高水頭弧形閘門由三道頂水封，兩道側(cè)水封構(gòu)成，在不影響閘門運(yùn)行的情況下，較傳統(tǒng)的預(yù)壓式水封頂部及側(cè)面增加I道止水裝置，有效保證了閘門的止水效果。通過(guò)彈性水封組件、雙P60-B橡塑復(fù)合材料側(cè)水封及底水封組成第一圈口型封閉止水結(jié)構(gòu);通過(guò)下部一道實(shí)心P60A橡塑復(fù)合水封、對(duì)稱布置于兩側(cè)的下頂側(cè)連接橡塑水封組成第二圈口型封閉止水結(jié)構(gòu);通過(guò)上部一道實(shí)心P60A橡塑復(fù)合水封、對(duì)稱布置于兩側(cè)的上頂側(cè)連接橡塑水封組成第三圈口型封閉止水結(jié)構(gòu)，三圈口型封閉止水形成“目”型密封止水結(jié)構(gòu)。
[0019]3、特高水頭弧形閘門通過(guò)上、下兩道頂水封裝置承受來(lái)自閘門接觸底檻時(shí)傳遞的沖擊壓力，使頂水封承受的沖擊壓力較傳統(tǒng)的一道型式減少了一半，因頂水封下設(shè)置矩形橡膠墊，增強(qiáng)了頂水封裝置抗沖擊荷載的緩沖性能，使水封在閘門運(yùn)行過(guò)程中的損傷程度較輕，有效保護(hù)了水封裝置。
[0020]4、基座組件上設(shè)置外水封支撐裝置及內(nèi)水封支撐裝置，外水封支撐裝置及內(nèi)水封支撐裝置為臺(tái)階型布置，外緣處均設(shè)置不銹鋼支承座板，兩道頂水封、上頂側(cè)連接橡塑復(fù)合水封及下頂側(cè)連接橡塑復(fù)合水封之間在現(xiàn)場(chǎng)采用熱膠合方式粘結(jié)成與不銹鋼支承座板位置對(duì)應(yīng)的倒臺(tái)階型結(jié)構(gòu)，便于閘門密封限位且不影響運(yùn)行。
[0021]5、外水封支撐裝置靠基座組件處為一槽型結(jié)構(gòu)，為安裝及拆卸頂水封的螺栓提供了安裝空間，無(wú)需開啟閘門進(jìn)行安裝及拆卸，安裝及檢修維護(hù)十分方便。
[0022]6、條形圓頭水封材料為工程塑料合金，比如MGE材料，具有摩擦系數(shù)低、承載能力大、耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)，可與閘門面板接觸止水且變形很小不用限位，不易損壞閘門面板。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖2是門葉迎水面水封布置的示意圖；
[0025]圖3是基座組件的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖4是基座組件的立體不意圖；
[0027]圖5是頂部外水封組件和外側(cè)水封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是門葉上側(cè)水封的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7是圖6的A向局部放大圖。
[0030]圖中的標(biāo)記為:1-門楣、2-門葉、3-底水封、10-基座組件、11-外水封支撐裝置、12-內(nèi)水封支撐裝置、13-止水座板、14-支承隔板、20-彈性水封組件、21-彈性水封支撐板、22-橡膠板、23-橡膠壓板、24-外托架、25-工程塑料合金圓頭水封、26-內(nèi)托架、27-吊板、28-帶孔支撐板、29-橡膠圓頭水封、30-頂部外水封組件、31-T形梁、32-外層橡塑復(fù)合水封、33-外水封壓板、34-橡膠條、40-外側(cè)水封組件、41-外側(cè)水封膠條、42-側(cè)水封壓板、43-外側(cè)水封支撐、44-外橡塑復(fù)合水封連接件、50-頂部?jī)?nèi)水封組件、51-L形橡膠墊、52-L型壓梁、53-內(nèi)水封壓板、54-內(nèi)層橡塑復(fù)合水封、60-內(nèi)側(cè)水封組件、61-內(nèi)側(cè)水封膠條、62-內(nèi)側(cè)水封支撐、63-內(nèi)橡塑復(fù)合水封連接件。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。
[0032]—種特高水頭弧形閘門的水封裝置，如圖1和圖2所示，包括預(yù)埋在門楣I上的基座組件10和位于門槽內(nèi)的門葉2;門葉2的迎水面上邊緣設(shè)有由頂部外水封組件30和外側(cè)水封組件40構(gòu)成的門字形外水封；門葉2的迎水面?zhèn)冗吘壴O(shè)有由頂部?jī)?nèi)水封組件50和內(nèi)側(cè)水封組件60構(gòu)成的門字形內(nèi)水封，兩個(gè)門字形垂直段底端分別與門葉2底部的底水封3連接;基座組件10上設(shè)有按臺(tái)階型布置的外水封支撐裝置11和內(nèi)水封支撐裝置12，內(nèi)水封支撐裝置12底部設(shè)有彈性水封組件20;門字形外水封和門字形內(nèi)水封水平段的底部分別與外水封支撐板11和內(nèi)水封支撐板12壓接;彈性水封組件20與門葉迎水面壓接。如圖3和圖4所示，基座組件10為長(zhǎng)條狀的鋼構(gòu)件，與門葉配合的一面為傾斜面;傾斜面由上至下分別設(shè)有按臺(tái)階型布置的外水封支撐板11和內(nèi)水封支撐板12，外水封支撐板11的截面形狀為Z字形;外水封支撐裝置11和內(nèi)水封支撐板12與門葉上的水封接觸面設(shè)有止水座板13，外