CN201538959U - 一种偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水利水电工程技术领域，公开一种偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其包括固定铰座、活动转铰及其动力装置，固定铰座与弧形闸门顶部埋件焊接固定，活动转铰和固定铰座通过铰轴连接；所述固定铰座底部设有一内弧形止水块；所述活动转铰包括与铰轴套焊接为一体的竖向铰板、与竖向铰板底部横向连接的外弧形止水板以及加强筋板，外弧形止水板的内弧面与内弧形止水块的外弧面相吻合，二者之间保持固定间隙；采用内外弧间隙止水结构将闸门后撤的直线位移转化为活动转铰的旋转运动，实现固定铰座底部的内弧形止水块和活动转铰的外弧形止水板之间的间隙始终固定，达到止水可靠的目的。本实用新型设计合理新颖，检修维护工作量小。
Description
技术领域
本实用新型属于水利水电工程技术领域，涉及一种高水头弧形闸门止水装置，尤其是涉及一种偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置。
背景技术
随着高坝建设的发展，高水头闸门的止水问题也越来越突出，由于偏心铰弧形闸门具有启闭力小、水流条件好、封水效果好、可以局部开启、开启后流态稳定、操作方便的优点，近二十年来，偏心铰弧形闸门的应用越来越广泛，技术日趋完善，已成为水库防洪、泄水、排沙的主要设备，闸门主止水采用机械压紧的“山”字形机械橡皮水封，侧止水采用常规方头P形橡胶止水条预压止水，效果很好，但安装在闸门顶部的辅助转铰顶止水效果均不理想。
目前，偏心铰弧形闸门的转铰顶部止水装置一般均采用转铰结构形式，但具体的止水材料、止水结构形式和布置位置存在较大的差异。一种典型的较先进且应用较多的转铰止水装置，其采用L形橡皮和弹簧钢板共同设置在活动转铰、固定铰座之间，弹簧钢板一侧通过螺栓连接固定，另一侧处于自由状态。闸门面板与活动转铰之间的动止水是用通过螺栓将聚乙烯复合止水条固定在活动转铰“[”形止水槽内，利用弹簧钢板和库水压力推动活动转铰绕轴转动，并适应闸门的前移、后撤动作时，聚乙烯止水条始终紧压弧形闸门面板，以达到辅助止水的目的。但存在以下问题：
1、弹簧钢板压裂和转铰橡皮鼓出损坏：由于弧形闸门长期处于备用前移状态，使弹簧钢板长期弯曲，弹性作用容易失去；闸门前移时，弹簧钢板的自由边顶住下侧的水封压板，弹性作用不能较好发挥，且形成应力集中，使弹簧钢板压裂拆断，L形橡皮失去弹簧钢板的承压保护，在巨大的库水作用下会从活动转铰与固定铰座之间的缝隙中鼓出而损坏，从而出现大量射水；
2、弧形闸门面板刮伤：因水库水头较高，止水装置受压面积较大，使活动转铰与闸门之间形成大的作用力，从而使部分粗沙和硬质杂物容易嵌入聚乙烯复合止水条中，加速了闸门面板的刮伤和磨损；另外，因聚乙烯复合止水条的磨损加剧和未能及时更换聚乙烯止水条，导致安装聚乙烯复合止水条的“[”止水槽钢板接触闸门面板，使弧门面板严重刮伤、损坏；
3、顶止水的缝隙射水：由于闸门两侧P形橡皮凸出闸门面板，造成转铰顶止水与闸门面板接触不紧密，两侧位置形成缝隙射水；运行过程中产生有短时射水直击到启闭机操作平台的问题。
上述问题的存在不利于弧形闸门的长期安全运行，同时也加大了检修维护费用。因此，解决好偏心铰弧形闸门的转铰止水问题已十分必要。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够随弧形闸门转动、止水可靠、维护量小的偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
所述的偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其包括固定铰座、活动转铰及其动力装置，固定铰座与弧形闸门顶部埋件焊接固定，活动转铰和固定铰座通过铰轴连接；所述固定铰座底部设有一内弧形止水块；所述活动转铰包括与铰轴套焊接为一体的竖向铰板、与竖向铰板底部横向连接的外弧形止水板以及加强筋板，外弧形止水板的内弧面与内弧形止水块的外弧面相吻合，二者之间保持固定间隙；铜止水条通过压板和螺栓固定在所述活动转铰的外弧形止水板的端部；外弧形止水板的另一端设有止水槽，聚乙烯止水条通过螺栓固定在止水槽内。
所述的偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其活动转铰的动力装置为拉伸弹簧，所述活动转铰配有两个对称斜拉式拉伸弹簧，拉伸弹簧一端连接在固定铰座上，另一端连接在活动转铰顶端。
所述的偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其固定铰座上部设有活动转铰的行程限位装置，所述行程限位装置包括固定限位块和可调整限位块，固定限位块焊在固定铰座上，固定限位块和可调整限位块之间设有金属垫片和橡胶垫板。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
该偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其止水结构主要采用内外弧间隙止水结构和闸门面板靠紧止水结构，内外弧间隙止水结构将闸门后撤的直线位移转化为活动转铰的旋转运动，实现固定铰座底部的内弧形止水块和活动转铰的外弧形止水板之间的间隙始终固定，即使不再安装止水条也能将漏水量控制到很小的范围。
本实用新型结构简单，设计合理新颖，止水可靠，可以频繁使用，检修维护工作量很小。解决了目前偏心铰弧形闸门存在的弹簧钢板压裂、转铰橡皮鼓出损坏、闸门面板刮伤严重、顶止水两端射水的问题，能够防止因缝隙射水引发的门槽气蚀和闸门振动的安全运行问题，为闸门正常运行提供保证。由于维护工作量的大大减小，节省了弧形闸门面板刮伤后的防腐费用以及转铰弹簧钢板和止水橡皮更换的检修费用，尤其是解决了因检修而影响整个流道的运行和备用问题。本实用新型可广泛应用于高水头偏心铰弧形闸门和其它形式深水弧门的顶部止水，这将为枢纽泄洪设备的安全运行提供重要保障。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的“A-A”剖面图；
图3是图1的俯视图；
图中：1-固定铰座；2-竖向铰板；3(a、b)-拉伸弹簧；4-行程限位装置；5-铰轴套；6-铰轴；7-调整垫片；8-开口销；9-聚乙烯止水条；10-螺栓；11-铜止水条；12-压板；13-螺栓；14-内弧形止水块；15-外弧形止水板。
具体实施方式
如图1、2、3中所示，该偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其包括固定铰座1、活动转铰及其动力装置，固定铰座与弧形闸门顶部埋件焊接固定，活动转铰和固定铰座1通过铰轴6连接，二者之间设有调整垫片7，铰轴端部开设有销孔，销孔内插有开口销8；所述固定铰座底部设有一内弧形止水块14；所述活动转铰包括与铰轴套5焊接为一体的竖向铰板2、与竖向铰板底部横向连接的外弧形止水板15以及加强筋板，外弧形止水板15的内弧面与内弧形止水块14的外弧面相吻合，二者之间保持固定间隙；铜止水条11通过压板12和螺栓13固定在所述活动转铰的外弧形止水板15的端部；外弧形止水板的另一端设有止水槽，聚乙烯止水条9通过螺栓10固定在止水槽内。
上述的偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置中，所述活动转铰的动力装置为拉伸弹簧，活动转铰配有两个对称斜拉式拉伸弹簧3a、3b，拉伸弹簧一端连接在固定铰1上，另一端连接在活动转铰顶端。
上述的偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置中，所述固定铰座上部设有活动转铰的行程限位装置4，所述行程限位装置包括固定限位块和可调整限位块，固定限位块焊在固定铰座上，固定限位块和可调整限位块之间设有金属垫片和橡胶垫板。在达到闸门后撤工作位前，利用行程限位装置上的橡胶垫板提供适当反向作用力，以减缓巨大的库水压力对闸门面板的作用力，从而减小聚乙烯止水条与闸门面板相对运动产生的刮磨损伤。
根据闸门水头和库水压力的大小，上述的聚乙烯止水条也可选用为软橡胶止水，通过行程限位装置控制好软橡胶的压缩量在3～6mm内，防止压缩量过大，使软橡胶拉伤损坏。
上述的内弧形止水块、外弧形止水板的材料宜选用不锈钢材料，能够减少止水装置的防腐蚀工作。
本实用新型的工作过程：偏心铰弧形闸门一般设置有主机和副机起升机构，主机操作闸门的上升和下降，副机操作闸门偏心铰机构带动闸门前移和后撤。
闸门开启时首先利用副机将闸门后撤，闸门后撤时活动转铰在拉伸弹簧的作用下绕铰轴转动，使聚乙烯止水条紧贴弧形闸门面板，当弧形闸门面板脱离门槽主止水后，库水经主止水与闸门面板之间的缝隙进入转铰顶部止水装置的底部逐步形成压力后使活动转铰、聚乙烯止水条压紧闸门面板实现动态止水；当闸门后撤到位时，主机操作闸门上升，上升到要求的局部开启位置后，副机操作闸门做前移动作，这时弧形闸门面板逐步压紧门槽主止水，转铰顶部止水装置的底部压力逐步消失后并在闸门前移到位时，副机停止动作，闸门开启过程完成。
闸门在某局部开启位置做全关闸门时，首先利用副机将闸门后撤，闸门后撤时活动转铰在拉伸弹簧的作用下绕轴转动，使聚乙烯止水条紧贴弧形闸门面板，当弧门面板脱离门槽主止水后，库水经主止水与闸门面板之间的缝隙进入转铰顶部止水装置的底部逐步形成压力后使活动转铰、聚乙烯止水条压紧闸门面板实现动态止水；当闸门后撤到位时，主机操作闸门下降，下降到全关位置后，副机操作闸门做前移动作，这时弧门面板逐步压紧门槽主止水，转铰止水装置的底部压力逐步消失后并在闸门前移到位时，副机停止动作，闸门关闭过程完成。
所述的内外弧间隙止水结构，在止水设计时也可在活动转铰上设置内弧形止水块，在固定转铰上设置外弧形止水板，其工作原理是一样的，所进行的改进同样落入本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其包括固定铰座(1)、活动转铰及其动力装置，固定铰座与弧形闸门顶部埋件焊接固定，活动转铰和固定铰座(1)通过铰轴(6)连接；其特征在于：所述固定铰座底部设有一内弧形止水块(14)；所述活动转铰包括与铰轴套(5)焊接为一体的竖向铰板(2)、与竖向铰板底部横向连接的外弧形止水板(15)以及加强筋板，外弧形止水板(15)的内弧面与内弧形止水块(14)的外弧面相吻合，二者之间保持固定间隙；铜止水条(11)通过压板(12)和螺栓(13)固定在所述活动转铰的外弧形止水板(15)的端部；外弧形止水板的另一端设有止水槽，聚乙烯止水条(9)通过螺栓(10)固定在止水槽内。
2.根据权利要求1所述的偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其特征在于：其活动转铰的动力装置为拉伸弹簧，所述活动转铰配有两个对称斜拉式拉伸弹簧(3a、3b)，拉伸弹簧一端连接在固定铰座(1)上，另一端连接在活动转铰顶端。
3.根据权利要求1所述的偏心铰弧形闸门转铰顶部止水装置，其特征在于：其固定铰座上部设有活动转铰的行程限位装置(4)，所述行程限位装置包括固定限位块和可调整限位块，固定限位块焊在固定铰座上，固定限位块和可调整限位块之间设有金属垫片和橡胶垫板。
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