CN209099318U - 一种库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其安装在闸门顶梁格内，包括进水管、水封座板、环形水封、阀板、导向支承滑块和出水管，水封座板焊接在进水管末端，环形水封经由台阶式环形外压板和环形内压板通过螺栓固定在水封座板上，环形水封顶端面与阀板紧贴；阀板上开设有与出水管管口相对应的圆孔，进水管与出水管同轴心设置，出水管的直径与阀板的圆孔直径相同，出水管上安装四个呈矩形的导向支承滑块，导向支承滑块通过螺栓固定滑块支座上；阀板顶端固接的拉杆与闸门吊耳板上腰形孔中运动的吊轴联接，底端通过吊绳连接配重块。本实用新型能够适应不同水库水位和闸门尺寸条件，不受泥沙影响，止水可靠。

Description

一种库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，尤其是涉及一种库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀。

背景技术

我国水电工程上的事故闸门和检修闸门一般为静水启门，启门前需向门后充水平压。目前，在国内应用的闸门充水平压的方式主要有以下几种：旁通阀式、门上设充水阀、小开度提门、闸门节间充水等型式，各种平压方式有其不同的特点及适用条件。

1、旁通阀充水：旁通阀设置于坝体内或进水闸的闸墩内，闸门前的库水通过旁通阀流至闸门后面，水流由管道闸阀控制，一般在阀室设两道阀，前面为检修闸阀，后面为工作闸阀，其操作平台设于坝体廊道内或闸墩顶面。这种平压方式具有简化门叶结构，且直径选择不受门叶结构限制的特点，但也存在造价高、操作维修不便，检修闸阀和闸阀前管道严重锈蚀难以检修更换所带来的安全风险等缺点。2、小开度提门充水：此充水方式适用于孔口直径较小，水头较小的闸门，以及布置充水阀困难时，但这种充水方式不能减小启闭机容量，而且有的小开度过流会使闸门产生振动，缝隙射流还会造成水工建筑物的空蚀破坏等，故一般较少采用。3、闸门节间充水：此充水方式往往是利用闸门的上下分节处形成孔口过流，这种方式的充水断面大，可缩短充水时间，而且结构简单，操作维修方便，不需设充水阀；由于充水时只提上节门，所以启闭机容量增加较少，也不增加启闭机扬程，但此充水方式多应用在低水头闸门上。4、门上设充水阀充水：此充水方式的结构形式较多，当闸门止水为前止水时，在闸门上开小门或设充水阀，这种结构较复杂；当闸门为后止水时，则在门上设充水管及阀体(或阀盖)；充水阀的操作应和闸门启闭机联动，充水管的直径应根据充水量和充水时间等因素来确定。此充水方式因操作维修较方便，所以应用较广。

充水阀常用的有压盖式、柱塞式结构，在低水头和清水条件下，主要采用传统的压盖式或柱塞式充水阀进行闸门的充水平压。压盖式一般用于下游止水闸门，而传统压盖式充水阀只设一道环形橡胶或矩形P型水封，若门顶存在泥沙或其它异物，会导致充水阀关闭不严密而发生漏水现象，尤其在高水头闸门中更显突出，水头越高漏水量越大；此外，充水阀轴向采用止轴环限位，会导致阀体与止轴环摩擦严重，且钢对钢摩擦系数很大，有时会导致充水阀无法关闭，影响闸门挡水运行且存在安全隐患，所以现有技术水平还不够完善。在高水头、高含沙和多工况运行条件时，传统的充水阀存在泥沙淤堵、阀芯卡阻、阀体锈蚀、充水阀漏水和检修困难等问题。

发明内容

为解决传统的充水阀会因泥沙、污物和水生物影响而造成阀芯卡阻无法正常工作的问题，本实用新型的目的是提供一种能够适应不同水库水位和闸门尺寸条件，不受泥沙影响，止水可靠、检修维护量小、经济实用的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其安装在闸门顶梁格内，包括进水管、水封座板、环形水封、阀板、导向支承滑块和出水管，进水管横截面为圆形，水封座板焊接在进水管末端，环形水封经由台阶式环形外压板和环形内压板通过螺栓固定在水封座板上；环形水封是外形呈环形、横断面为“山”字形结构的台阶状橡胶密封体，环形水封中间开有圆形槽，圆形槽垂直断面为矩形，圆形槽端面高度为环形水封端面高的1/3，环形水封顶端面与阀板紧贴；阀板为矩形，阀板上开设有与出水管管口相对应的圆孔，进水管与出水管同轴心设置，出水管的直径与阀板的圆孔直径相同，出水管上安装四个呈矩形的导向支承滑块，导向支承滑块两两位于出水管上、下方，对称布置，导向支承滑块通过螺栓固定滑块支座上；阀板顶端固接有拉杆，拉杆与闸门吊耳板上腰形孔中运动的吊轴联接，闸板底端通过吊绳连接配重块。

所述的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其环形水封端面高出于外侧的台阶式环形外压板端面4～5mm。

所述的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其环形水封顶端面与导向支承滑块表面之间的距离略小于阀板厚度。

所述的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其导向支承滑块通过螺栓固定安装在出水管上。

所述的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其闸板为不锈钢材质，导向支承滑块为油尼龙材质。

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：

该库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其结构简单，设计合理新颖，操作简便，易于制造和安装，安全可靠，利用闸门动滑轮启闭力和吊轴的重力通过拉杆，将作用力传导到阀板上实现阀板的提升和关闭，为防止泥沙和杂物卡阻，在阀板底端通过吊绳联接配重块，即便在充水管内淤积泥沙，阀板也能顺利提升和关闭，不受泥沙和污物影响，不存在阀板或阀芯卡阻的问题。

该库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其利用水库水压膨胀止水，止水效果可靠，阀板前部的环形水封与闸门的水封座板固定在一起，且环形水封利用台阶式环形外压板、内侧的环形内压板顶住环形水封，确保环形水封的整体强度、环形水封止水端面的平整度和止水可靠性；阀板后侧面设置有4个油尼龙导向支承滑块，既有导向和支承作用，又能调节阀板与环形水封止水端面之间的间隙，保证环形水封有2～3mm的压缩量，这是保证止水可靠的关键。

该库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其充水阀操作运行磨损小，检修维护量小，充水阀关闭时，闸门前后已平压，为静水条件，阀板和环形水封的磨损很小；充水阀开启前期，阀板需克服库水压力对环形水封的作用，环形水封和阀板之间会产生一定的磨损，但泥沙和污物难以进入磨擦面中，且磨擦时间较短，磨损量有限；“山”字型断面结构的橡胶环形水封后部有台阶式环形外压板、内侧的环形内压板保护，损坏的机会很小，这样大大减少了充水阀的后期维护，具有良好的推广应用价值。

附图说明

图1是具有本实用新型库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀的闸门的主视结构示意图；

图2是图1中的B－B向剖视结构示意图；

图3是图1中的A－A向剖视结构示意图；

图4是图2中的具有D－D剖的局部放大结构示意图；

图5是图3中的D－D向剖视结构示意图；

图6是图4中的环形水封的结构示意图；

图7是图6的侧视结构示意图；

图8是图5中的导向支承滑块的结构示意图；

图9是图8的侧视结构示意图；

图10是图8的俯视结构示意图；

图中：1－吊耳板；2－吊轴；3－主滑块；4－拉杆；5－环形外压板；6－环形内压板；7－出水管；8－导向支承滑块；9－阀板；10－吊绳；11－配重块；12－进水管；13－通孔；14－圆形槽；15－圆孔；16－环形水封；17－水封座板；18－止水橡皮；19－侧导向；20－反滑块；21－压板；22－螺栓；23－抗剪销。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

如图1～10所示，该库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其安装在闸门顶梁格内，包括进水管12、水封座板17、环形水封16、阀板9和出水管7，进水管横截面为圆形，水封座板17焊接在进水管12末端，环形水封15经由台阶式环形外压板5和环形内压板6通过螺栓固定在水封座板17上，且环形水封、台阶式环形外压板和环形内压板同轴心布置，增加环形水封的强度，大大减轻阀板提升和下降过程中环形水封的变形和磨损，延长环形水封的使用寿命；环形水封端面高出于外侧的台阶式环形外压板端面4～5mm，具有机械限位功能；所述环形水封是外形呈环形、横断面为“山”字形结构的台阶状橡胶密封体，环形水封中间开有圆形槽14，圆形槽垂直断面为矩形，圆形槽端面的高度为环形水封端面高的1/3，以保证环形水封的强度和弹性最佳，圆形槽经由水封座板17上开设的通孔13与库水相通，在库水压力的作用下，山字型环形水封的止水端面膨胀而紧压阀板止水，环形水封16顶端面与阀板9紧贴，并留有2～3mm预压缩量，实现环形水封的可靠止水；所述阀板为矩形，阀板上开设有与出水管7的管口相对应的圆孔15，进水管与出水管同轴心设置，出水管的直径与阀板的圆孔直径相同，出水管上安装四个呈矩形的导向支承滑块8，导向支承滑块两两位于出水管上、下方，对称布置，导向支承滑块通过螺栓固定在滑块支座上，利用导向支承滑块来实现导向、支承和调整止水间隙；阀板9顶端固接有拉杆4，拉杆与闸门吊耳板1腰形孔中运动的吊轴2联接，闸板底端通过吊绳10连接配重块11，配重块能够增加关阀驱动力，可以克服泥沙淤积造成阀板卡阻、下落不到位的风险。

如图2所示，进水管12、水封座板17、环形水封16、台阶式环形外压板5、环形内压板6、出水管7以及导向支承滑块8均通过焊接或螺栓连接固定在闸门梁格内，进水管12和出水管7的中心在同一条直线上，充水阀工作时上述部件的位置均不发生变化。当吊轴2下降至吊耳板1的腰形孔下端时，通过拉杆4使阀板9下降，直至阀板上的圆孔15的中心与进水管12、出水管7的中心对齐，充水阀全开。相反，当吊轴2提升至吊耳板1的腰形孔上端时，阀板9下部未开孔的端面和进水管12上安装的环形水封16的止水端面形成预压止水，充水阀全关。

上述的环形水封16顶端面与导向支承滑块8表面之间的距离略小于阀板9厚度，以保证环形水封与阀板之间有一定的预压量，既能保证阀板升降时环形水封起到封水效果，又能保证阀板升降磨擦时水封不损坏；在闸门后的积水排空后，利用库水压力通过通孔13进入环形水封16内的圆形槽14，使环形水封的密封面膨胀进一步压紧阀板止水。

上述的导向支承滑块8通过螺栓22固定安装在出水管7上，导向支承滑块顶面两侧安装有压板21，且端部安装有抗剪销24。

上述的闸板为耐磨蚀不锈钢材质，导向支承滑块为油尼龙材质。

本实用新型的平板式充水阀，其阀板9、台阶式环形外压板5、环形内压板6和螺栓连接件等关键部件全部采用不锈钢材料，当运行一段时间后，环形水封的止水端面磨合平衡后，环形水封和阀板之间磨损会越来越小，从而达到充水装置的免维护或维护工作量很小的良好工况。

充水阀过水断面和环形水封能够设计成圆形，亦能够设计成矩形，充水阀提升和下降高度应和闸门上的吊轴在吊耳板腰形孔的行程匹配，根据闸门充水时间计算所需水断面积。过水断面为方孔时，还可以调整方孔宽度，来实现不同充水时间的需要。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其特征是：其安装在闸门顶梁格内，包括进水管、水封座板、环形水封、阀板、导向支承滑块和出水管，进水管横截面为圆形，水封座板焊接在进水管末端，环形水封经由台阶式环形外压板和环形内压板通过螺栓固定在水封座板上；环形水封是外形呈环形、横断面为“山”字形结构的台阶状橡胶密封体，环形水封中间开有圆形槽，圆形槽垂直断面为矩形，圆形槽端面高度为环形水封端面高的1/3，环形水封顶端面与阀板紧贴；阀板为矩形，阀板上开设有与出水管管口相对应的圆孔，进水管与出水管同轴心设置，出水管的直径与阀板的圆孔直径相同，出水管上安装四个呈矩形的导向支承滑块，导向支承滑块两两位于出水管上、下方，对称布置，导向支承滑块通过螺栓固定滑块支座上；阀板顶端固接有拉杆，拉杆与闸门吊耳板上腰形孔中运动的吊轴联接，闸板底端通过吊绳连接配重块。

2.根据权利要求1所述的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其特征是：其环形水封端面高出于外侧的台阶式环形外压板端面4～5mm。

3.根据权利要求1所述的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其特征是：其环形水封顶端面与导向支承滑块表面之间的距离略小于阀板厚度。

4.根据权利要求1所述的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其特征是：其导向支承滑块通过螺栓固定安装在出水管上。

5.根据权利要求1所述的库压膨胀止水的防淤堵平板式充水阀，其特征是：其闸板为不锈钢材质，导向支承滑块为油尼龙材质。