本發(fā)明涉及一種應用于潛孔平面閘門的雙向止頂水封裝置，具體為一種潛孔平面閘門雙向止水減振的彈性水封裝置。

背景技術：

目前，應用于潛孔閘門的水封形式主要有：(1)常規(guī)水封，如P型、山型水封，通過采用預壓量的辦法達到止水的作用；(2)門頂防射水彈性水封，該類水封也是一種彈性水封，原理是通過水壓力頂壓橡皮止水而發(fā)生變形進而壓緊閘門面板而防射水，一般和常規(guī)水封同時應用；(3)沖壓水封。沖壓水封不同于前兩種水封結構，其采用外壓力頂壓止水橡皮的辦法壓緊門體起到止水的作用。

常規(guī)水封采用預壓量的辦法控制水封漏水，但由于閘門運行中閘門門體變形，門楣結構及止水施工的問題，以及水封本身受到水壓力作用變形，引起水封漏水、射水，不能有效的止水；防射水彈性水封及常規(guī)水封組合的水封形式可以有效的防止門頂射水、漏水，但是，一方面防射水彈性水封結構復雜且一般安裝在門楣上，而且變形是有限的，另一方面防射水彈性水封要求的水頭較高，低水頭很難起到作用；對于沖壓水封來講，水封結構更加復雜，需要一套獨立加壓系統(tǒng)，并且只能安裝在門槽上。對于潛孔平面閘門來講，閘門槽為豎井結構，并且前部配有事故門槽，很難維護安裝在門槽上的水封結構，而且工程中的潛孔平面閘門位于豎井門槽內，由于豎井較深(一般大于20m)，常采用鋼絲繩卷揚式啟閉，這樣就導致了閘門垂向無約束，僅靠閘門自身重量控制閘下水動力荷載誘發(fā)的閘門垂向振動(包括加速度和位移等參數)，因而設計中往往從動力學的角度過分提高閘門自身的重量，不僅增加了成本，還提高了啟閉設備的容量，極不經濟，因此提出一種雙向止水的彈性水封裝置，不僅具有常規(guī)水封的特點(有或無預壓量都可)，而且具有

彈性水封的特點(自適應非線性變形)；不僅可以有效的止水，而且有利于閘門結構減振；該彈性水封不僅可以獨立應用，也可以與其它常規(guī)水封配合應用。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種潛孔平面閘門雙向止水減振的彈性水封裝置。，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種潛孔平面閘門雙向止水減振的彈性水封裝置,包括結構鋼、彈簧鋼、P型水封和止水橡皮，所述結構鋼固定設置在閘門本體之間，所述結構鋼內側固定設有彈簧鋼，所述彈簧鋼與結構鋼通過螺栓固定連接，所述結構鋼一端設有止水橡皮，所述止水橡皮外側設有墊板，所述墊板設置在門槽一側，所述閘門本體與門槽之間還設有P型水封。

優(yōu)選的，所述彈簧鋼的形狀為半圓形或橢圓形。

優(yōu)選的，還包括粘彈性材料，所述粘彈性材料填充在彈簧鋼內部的空間采用全密封結構，且所述粘彈性材料充填體積占空間體積的90％。

優(yōu)選的，所述粘彈性材料由溴化丁基橡膠50-70份、白炭黑10-15份、硬脂酸8-12份、云母4-8份、硫化樹脂7-15份、交聯劑7-18份混合制備而成。

優(yōu)選的，其使用方法包括以下步驟：

A、將彈性水封放置在平面閘門的頂部與門楣接觸；

B、當閘門通過卷揚機提升或下降到某一開度時，閘門上游側、閘下、下游側及門頂都充滿了水體，門頂水體為自由水體，表面為大氣壓；

C、彈性水封的上支止水橡皮承受門頂水柱的靜壓力及動壓力，向下擠壓，閘門上游側為有壓水體，彈性水封的下支止水橡皮承受有壓水體的水壓力，向上擠壓；

D、彈性水封的上下兩支止水橡皮擠壓過程中，橡皮壓緊門楣，水壓力越大擠壓越近，進而達到防閘門頂漏水、射水的目的；

E、當閘門振動傳遞到彈性水封部位時，通過充填的粘彈性材料自適應變形和發(fā)熱耗散能量，保證水封橡皮始終緊壓門楣。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明結構設計新穎，能夠在潛孔平面閘門擋水及運行的過程中有效的防止閘門門頂漏水和減弱閘門的垂向振動。

(2)本發(fā)明中彈簧鋼內部填充有粘彈性材料，能夠將形變產生的能量直接通過粘彈性材料而耗散。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例一結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例二結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的實施例三結構示意圖；

圖中：1、結構鋼；2、彈簧鋼；3、P型水封；4、止水橡皮；5、閘門本體；6、螺栓；7、墊板；8、門槽；9、粘彈性材料。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一：

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術方案：一種潛孔平面閘門雙向止水減振的彈性水封裝置,包括結構鋼1、彈簧鋼2、P型水封3和止水橡皮4，結構鋼1固定設置在閘門本體5之間，結構鋼1內側固定設有彈簧鋼2，彈簧鋼2與結構鋼1通過螺栓6固定連接，結構鋼1一端設有止水橡皮4，止水橡皮4外側設有墊板7，墊板7設置在門槽8一側，閘門本體5與門槽8之間還設有P型水封3。

本實施例中，彈簧鋼2的形狀為半圓形。

本實施例中，該結構通過彈簧鋼受力后變形而調整水封與門槽之間的擠壓程度從而起到止水的效果；通過調節(jié)彈簧鋼結構的尺寸和形狀，調節(jié)彈簧鋼的剛度，進而調節(jié)彈性水封力與變形之間的關系，達到控制水封漏水的目的；另外由于在止水上下兩側受到水壓力的作用，止水橡皮與門槽之間產生摩擦力，在閘門定開度情況下，摩擦力能夠有效的減小閘門的垂向振動，且彈簧鋼能夠儲存一部分閘門受到水動力能量并通過相對摩擦而消耗掉，有助于閘門減振。

實施例二：

本實施例與實施例一之間的區(qū)別在于：彈簧鋼2的形狀為橢圓形，實施例一種的半圓形彈簧鋼是開口的，上下止水橡皮之間的而空腔可能充滿水體，由于水體自身的不可壓縮性就限制了彈簧鋼的變形，進而影響彈性水封的效果，本實施例采用的結構能夠達到提高彈性水封效果的目的。

實施例三：

本實施例與實施例二之間的區(qū)別在于：還包括粘彈性材料9，粘彈性材料9填充在彈簧鋼2內部的空間采用全密封結構，且粘彈性材料9充填體積占空間體積的90％，粘彈性材料9由溴化丁基橡膠50-70份、白炭黑10-15份、硬脂酸8-12份、云母4-8份、硫化樹脂7-15份、交聯劑7-18份混合制備而成，由于彈簧鋼可以儲存能量，自身不能消耗能量，一部分由閘門門體及水流傳遞到彈簧鋼的能量不能短時間內耗散，因而在封閉彈簧鋼內部填充粘彈性阻尼材料，將能量直接通過阻尼材料而耗散。

本發(fā)明的使用方法包括以下步驟：

A、將彈性水封放置在平面閘門的頂部與門楣接觸；

B、當閘門通過卷揚機提升或下降到某一開度時，閘門上游側、閘下、下游側及門頂都充滿了水體，門頂水體為自由水體，表面為大氣壓；

C、彈性水封的上支止水橡皮承受門頂水柱的靜壓力及動壓力，向下擠壓，閘門上游側為有壓水體，彈性水封的下支止水橡皮承受有壓水體的水壓力，向上擠壓；

D、彈性水封的上下兩支止水橡皮擠壓過程中，橡皮壓緊門楣，水壓力越大擠壓越近，進而達到防閘門頂漏水、射水的目的；

E、當閘門振動傳遞到彈性水封部位時，通過充填的粘彈性材料自適應變形和發(fā)熱耗散能量，保證水封橡皮始終緊壓門楣。

本發(fā)明的彈性水封裝置還能減弱閘門的振動，彈性水封的結構特點決定了它具有減弱閘門振動的功能：(1)在閘門定開度運行過程中，彈性水封上下支止水橡皮擠壓門楣，有效的防止門頂漏水和高壓射水，而門頂漏水和射水是閘門振動一個重要因素，因而減弱了振動源進而減弱閘門的振動；(2)彈性水封受到門頂及上游側水流作用的水動力荷載，自身發(fā)生振動，由于彈性水封一側是閘門門體，剛度遠大于水封本身，另一側是摩擦接觸的門楣，因而彈性水封的振動能夠有效的得到控制，并且由于摩擦及彈簧鋼的作用能夠有效的緩解自身的振動。根據振動理論，彈性水封振動的相角與閘門振動的相角是不同步的，存在滯后，也就是說彈性水封能夠抑制閘門的振動；(3)過閘水流將能量傳遞給閘門，誘發(fā)閘門的振動。由于閘門與彈性水封為剛性連接，閘門的振動傳遞到彈性水封中起骨架作用的結構鋼，結構鋼的振動傳遞到上下支止水橡皮及彈簧鋼，一部分振動能量儲存在變形的彈簧鋼及內部的粘彈性材料，并隨著彈簧鋼的變形而耗散在粘彈性材料內；一部分引起止水橡皮與門楣之間的相對運動而通過摩擦副耗散。

本發(fā)明結構設計新穎，能夠在潛孔平面閘門擋水及運行的過程中有效的防止閘門門頂漏水和減弱閘門的垂向振動。

盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。