一種氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置，包括水封體、內(nèi)壓板、外壓板和水封底座，水封體、內(nèi)壓板、外壓板固定于水封底座上，且水封體位于內(nèi)壓板、外壓板和水封底座形成的空腔內(nèi)，水封體和水封底座間形成水封背面壓力腔；所述的水封體為U型。本實(shí)用新型工作受力合理，加工制造簡單，能有效減化水封裝置的設(shè)計與施工，大大降低水封運(yùn)行中的故障，提高閘門運(yùn)行的移動速度與效率，具有很強(qiáng)的實(shí)用價值，可用于水利、水電、交通、建筑和機(jī)械等工程領(lǐng)域。
【專利說明】一種氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用來封堵水利水電工程閘門周邊間隙漏水的橡膠水封裝置，特別是一種適用于升船機(jī)下閘首大跨度工作門的氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水利水電工程閘門發(fā)生漏水，不僅引起不必要的水資源損失，而且影響閘門的工作環(huán)境，甚至導(dǎo)致建筑物空蝕和閘門振動，威脅工程安全。隨著水利水電事業(yè)的發(fā)展，目前國內(nèi)外對升船機(jī)下閘首工作門在技術(shù)上提出了更高的要求:(1)大跨度閘門在工作時不漏水；(2)下游江河水位變化時，閘門能夠迅速上下移動。
[0003]目前，一般采用水封橡膠避免水利水電工程閘門的漏水。水封橡膠材料具有獨(dú)特的力學(xué)性能:超彈性，體積不可壓縮，荷載作用下產(chǎn)生蠕變等。在受到壓力時，水封橡膠材料會產(chǎn)生變形以達(dá)到封閉閘門周邊間隙的效果，從而有效地封水止漏。國內(nèi)外閘門運(yùn)行實(shí)踐表明，在閘門跨度較大情況下，常規(guī)水封橡膠對閘門間隙的適應(yīng)性差，很容易造成閘門漏水，影響閘門正常使用，破壞閘門周邊工作環(huán)境。當(dāng)前，有一種在深孔高壓閘門上使用的伸縮式水封，這種伸縮式水封可適應(yīng)較大的閘門間隙，由于受到技術(shù)上的限制，目前伸縮式水封還存在如下問題:(I)伸縮式水封背部的加壓介質(zhì)為水體，加壓系統(tǒng)管路必須與閘門外部水源相連，影響閘門操作系統(tǒng)的布置；(2)閘門啟閉時伸縮式水封橡膠封頭必須回收(止水背部泄壓)，閘門四周處于漏水狀態(tài)，從而影響到伸縮式水封的使用效果。
[0004]《貴州水力發(fā)電》于2003年8月(第17卷3期)58— 60頁公開了文獻(xiàn)《洪家渡水電站泄洪洞弧形工作閘門設(shè)計與研究》，公開了伸縮式水封，其一般為環(huán)形，布置在泄水孔、洞的四周，水封斷面型式雖然各有不同，但一般以“山”字型斷面為主；其結(jié)構(gòu)主要包括橡膠封頭、兩肢臂、兩翼頭，封頭的底部與兩肢臂連接，兩肢臂兩端分別與兩翼頭連接。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型根據(jù)水封受力特點(diǎn)，基于力學(xué)基本原理，提供了一種變形適中、受力均勻的氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置，以達(dá)到大跨度閘門封水能力的要求。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置，包括水封體、內(nèi)壓板、外壓板和水封底座，水封體、內(nèi)壓板、外壓板固定于水封底座上,且水封體位于內(nèi)壓板、外壓板和水封底座形成的空腔內(nèi)，水封體和水封底座間形成水封背面壓力腔；所述的水封體為U型。
[0008]上述硬橡膠封頭、兩軟橡膠肢臂和兩軟橡膠翼頭一體成型，硬橡膠封頭硬度大于軟橡膠肢臂和軟橡膠翼頭硬度。所述的硬橡膠封頭硬度與軟橡膠肢臂和軟橡膠翼頭硬度之差為邵AlO?25度。
[0009]上述水封底座設(shè)有與水封背面壓力腔連通的加壓孔，通過加壓孔將氣壓引至水封背面壓力腔進(jìn)行加壓。[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、水封體使用形式為U型，適用大跨度表孔工作門，特別是升船機(jī)下閘首大跨度
工作門。
[0012]2、水封體采用硬度分區(qū)，提高封頭硬度，降低肢臂和翼頭硬度，既增加水封對間隙的適應(yīng)性，又減少封頭在閘門上下移動時下所產(chǎn)生的偏移量。
[0013]3、將氣壓作為水封背面加壓的壓力源，將空壓機(jī)設(shè)在閘門的板格內(nèi)，直接利用大氣中的氣體，取消了背部以水壓作為壓力源時的加壓系統(tǒng)管路必須與閘門外部水源相連的缺點(diǎn)，不影響閘門操作。
[0014]4、壓板內(nèi)端面為折面，便于水封體自由外伸變形；壓板端面可有效加強(qiáng)封頭抵抗側(cè)向庫水壓力作用，減少封頭向外所產(chǎn)生偏移，折面壓板端面基本不影響封頭的伸縮變形。
[0015]5、封頭頂點(diǎn)從封頭中心線向內(nèi)側(cè)偏移，可減少河水對水封的回推力，增加封頭接觸壓力、提高水封的水密性。
[0016]6、工作受力合理，加工制造簡單，能有效減化水封裝置的設(shè)計與施工，大大降低水封運(yùn)行中的故障，提高閘門運(yùn)行的移動速度與效率，具有很強(qiáng)的實(shí)用價值，可用于水利、水電、交通、建筑和機(jī)械等工程領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一種【具體實(shí)施方式】的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1中A—A截面首I]視圖。
[0019]圖中，1-水封體；101-硬橡膠封頭；102-軟橡膠肢臂；103-軟橡膠翼頭；2_水封座板；3-內(nèi)壓板；4_外壓板；5_加壓孔；6_外貼四氟層；7_門槽止水鋼板；8_聯(lián)結(jié)螺栓；9-硬橡膠封頭中心線；10_閘門門體；11_水封背面壓力腔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0021]見圖f 2，該水封裝置為根據(jù)閘門大小及布置條件而設(shè)置的U型橡膠水封裝置，包括水封體(I)、壓板(3,4)和水封底座(2 );壓板包括內(nèi)壓板(3 )和外壓板(4 ),水封體(I)位于內(nèi)壓板(3 )、外壓板(4 )和水封底座(2 )形成的空腔內(nèi)；水封體(I)和水封底座(2 )間形成水封背面壓力腔(11)，水封底座(2)設(shè)有與水封背面壓力腔(11)連通的加壓孔(5);內(nèi)壓板
(3)和外壓板(4)內(nèi)端面均為折面，折面中的垂直面與硬橡膠封頭中心線(9)平行。
[0022]水封體(I)包括一體成型的硬橡膠封頭(101)和軟橡膠體，軟橡膠體進(jìn)一步包括兩軟橡膠肢臂(102)和兩軟橡膠翼頭(103)，硬橡膠封頭(101)的底部與兩軟橡膠肢臂(102)的一端連接，兩軟橡膠肢臂(102)的另一端分別與兩軟橡膠翼頭(103)連接。硬橡膠封頭的硬度高于軟橡膠體，其能承受較大的正應(yīng)力和剪切應(yīng)力，閘門上下移動時產(chǎn)生的變形小。軟橡膠體能產(chǎn)生較大變形，可滿足閘門大間隙止水要求。本具體實(shí)施中，硬橡膠封頭(101)設(shè)計為偏頭型，S卩，硬橡膠封頭(101)頂點(diǎn)位于硬橡膠封頭中心線(9)內(nèi)側(cè)，從而可增加背壓的外推力。硬橡膠封頭(101)外側(cè)壁附有外貼四氟層(6 )。
[0023]圖2中箭頭所指方向為水流方向。水封體(I)一般布置在閘門門葉與門槽連接處，相關(guān)連接部件還包括水封座板(2)、聯(lián)結(jié)螺栓(8)、閘門門體(10)、門槽止水鋼板(7)。首先，將水封座板(2)牢固布置于閘門門體(10)表面，加壓孔(5)連接有氣壓管，氣壓管通過電磁閥門與布置在閘門門體(10)中的氣壓機(jī)連接，通過將氣壓管將氣壓引至水封背面壓力腔
(11)加壓。為使用方便，水封體(I)背部還設(shè)排氣孔，以便必要時卸掉水封背部的壓力。然后，安裝U型水封體(I)，用內(nèi)壓板(3 )和外壓板(4 )通過聯(lián)結(jié)螺栓(8 )壓緊兩個翼頭，形成水封背面壓力腔(11)，即完成了氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置的安裝與布置。
[0024]本實(shí)用新型水封裝置的工作過程及原理如下:
[0025]閘門放下?lián)跛?，門槽止水鋼板(7)與硬橡膠封頭(101)之間的縫隙向外射水；開通水封體(I)背部加壓電磁閥門，通過氣壓管向水封背面壓力腔(11)充壓，使硬橡膠封頭(101)外伸壓緊在門槽止水鋼板(7 )，從而達(dá)到止水目的。
[0026]根據(jù)河水水位變化需要上下移動閘門時，由于硬橡膠封頭(101)抗變形能力強(qiáng)，水封背部不必泄壓、閘門保持止水狀態(tài)直接移門；當(dāng)閘門需要檢修提門時，打開排氣孔卸掉水封體(I)背部的壓力，在橡膠回彈力的作用下水封離開門槽止水鋼板(7)，自如地回縮原位，這時可提起閘門。本實(shí)用新型水封裝置可協(xié)同閘門實(shí)現(xiàn)啟閉自如地運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置，包括水封體、內(nèi)壓板、外壓板和水封底座，水封體、內(nèi)壓板、外壓板固定于水封底座上,且水封體位于內(nèi)壓板、外壓板和水封底座形成的空腔內(nèi)，水封體和水封底座間形成水封背面壓力腔；其特征在于:所述的水封體為U型。
2.如權(quán)利要求1所述的氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置，其特征在于: 所述的硬橡膠封頭、兩軟橡膠肢臂和兩軟橡膠翼頭一體成型，硬橡膠封頭硬度大于軟橡膠肢臂和軟橡膠翼頭硬度。
3.如權(quán)利要求2所述的氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置，其特征在于: 所述的硬橡膠封頭硬度與軟橡膠肢臂和軟橡膠翼頭硬度之差為邵AlO?25度。
4.權(quán)利要求1所述的氣壓復(fù)合式橡膠水封裝置，其特征在于: 所述的水封底座設(shè)有與水封背面壓力腔連通的加壓孔。
【文檔編號】E02B7/54GK203569543SQ201320753927
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】劉禮華, 于慶奎, 熊雄, 練柳君 申請人:武漢大學(xué)