一种应用于水利水电工程中的自充压水封装置的制作方法

本实用新型涉及闸门技术领域，具体涉及一种应用于水利水电工程中的自充压水封装置。

背景技术：

水利水电工程中，闸门止水装置往往采用预压缩安装形式。但由于安装及设备自身精度原因，闸门等挡水设备止水效果不佳。在平原河网中，由于水差压力较小，普通止水装置的止水效果并不明显，闸门漏水现象较为普遍。

基于上述问题，本实用新型主要提供一种应用于水利水电工程中的自充压水封装置，有效解决上述技术问题。

为了与相应的建筑及景观匹配，一些新颖的景观性水闸型式不断被设计开发，并出现于工程实践中，发挥着防洪、生态、美观等重要作用。

技术实现要素：

本实用新型的目是为了克服现有技术空缺及存在的问题而提供一种应用于水利水电工程中的自充压水封装置。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

一种应用于水利水电工程中的自充压水封装置，其包括气囊式水封、压缩气缸、充压管路、补气装置和放空装置；

所述气囊式水封安装于闸门四周或门槽四周或露顶式闸门的两侧或闸门底部，气囊式水封充气时能填充闸门与门槽之间的空隙；所述压缩气缸内置于闸门内部，且压缩气缸的活塞杆端部伸出闸门底部，通过闸门的升降活动带动压缩气缸活塞运动，通过充压管路从而对气囊式水封进行充压和自动减压，达到闸门需要止水时水封充压膨胀止水，不需要止水时水封减压收缩。所述补气装置连接气囊式水封，用于对气囊式水封进行补气；所述放空装置连接气囊式水封，用于对气囊式水封内的气体进行放空。

作为优选，所述的充压管路包括充压管路控制阀、充压管及充压管路压力表，充压管两端分别连接气囊式水封与压缩气缸的气缸内腔，充压管路控制阀和充压管路压力表均设置于充压管上。

作为优选，所述的充压管上至少具有一段管道为柔性管道，用于适应压缩气缸随闸门升降过程中的位移。

作为优选，所述的补气装置包括加压装置和补气管，加压装置通过补气管连通所述气囊式水封。

进一步的，所述的补气装置中还包括补气管路控制阀、补气管路止回阀和补气管路压力表，所述补气管路控制阀、补气管路止回阀、补气管路压力表均设置于补气管上。

作为优选，所述的放空装置包括放空管及放空管路控制阀，所述放空管路控制阀设置于放空管上，用于控制放空管的开闭，放空装置可以置于闸门门体内或与补气装置一体。

作为优选，所述补气装置含有移动加气泵。

作为优选，所述的压缩气缸具有一个、两个或两个以上，根据水封结构确定，每个压缩气缸均各自通过充压管路连接气囊式水封。

作为优选，所述的充压管路内置于闸门体或门槽内。

作为优选，所述的补气装置和放空装置可作为移动构件，平时可以置于水闸建筑物外的泵阀井内或检修设备室内或其它位置。

相对于现有技术而言，本实用新型的自充压水封装置能够通过闸门的升降活动带动压缩气缸活塞运动，从而对气囊式水封进行充压和自动减压，达到闸门需要止水时水封充压膨胀止水，不需要止水时水封减压收缩。本实用新型的自充压水封装置可以应用平原河网等水差原来小的河道中，可依靠闸门自身运动达到自动止水效果，有效弥补了传统水封装置漏水的不足，水头较高的闸门也可以采用。

附图说明

图1为实施例中应用于水利水电工程中的自充压水封装置原理图。

图2为实施例中应用于水利水电工程中的自充压水封装置布置示意图。

图中附图标记为：气囊式水封1、压缩气缸2、充压管路3、补气装置4、放空装置5、自动充压系统6、充压管路控制阀3-1、充压管3-2、充压管路压力表3-3、加压装置4-1、补气管路压力表4-2、补气管路控制阀4-3、补气管4-4、补气管路止回阀4-5、放空管5-1、放空管路控制阀5-2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

在本实用新型的一较佳实施例中，提供了一种应用于水利水电工程中的自充压水封装置。该装置可应用平原河网等水差较小的河道中，采用调节自充压水封压力已达到闸门止水效果。下面具体说明该自充压水封装置的具体现方式。

如图1所示，该自充压水封装置由自动充压系统6、补气装置4、放空装置5三大结构组成。其中自动充压系统6包括气囊式水封1、压缩气缸2、充压管路3三部分。

如图2所示，气囊式水封1安装于闸门四周，也可安装于闸门门槽四周，或露顶式闸门的两侧或闸门底部，也可以底轴门的的两侧或闸门底部。气囊式水封1是一个内置气囊的水封，气囊充压时水封能填充闸门与门槽或止水座板之间的空隙。压缩气缸2内置于闸门内部，压缩气缸2的核心是由活塞控制的气缸内腔，当活塞在缸内往复运动时会对气缸内腔形成压缩和扩张作用。而本实用新型中的压缩气缸2虽然内置于闸门中，但其活塞杆端部需要伸出闸门底部或侧边，因此在闸门下降或移动至某一位置时，活塞杆底部将支顶于闸底板或其它支撑上，随着闸门进一步下降或移动，活塞杆将驱动活塞头对气缸内腔进行压缩，进而将内部气体向外输送。充压管路3的作用是连接气囊式水封1与压缩气缸2，使二者实现连通。在本实施例中，充压管路3由充压管路控制阀3-1、充压管3-2及充压管路压力表3-3组成。充压管3-2两端分别连接气囊式水封1与压缩气缸2的气缸内腔，充压管路控制阀3-1和充压管路压力表3-3均设置于充压管3-2上。充压管路控制阀3-1用于控制充压管3-2的通断，而充压管路压力表3-3用于检测充压管3-2中的气压大小，其中充压管路压力表3-3也可以需要压力数据时才装上观测。

上述自动充压系统6的自动充气原理为：该装置采用气压平衡原理。压缩气缸2中的活塞杆根据闸门的升降或移动对活塞缸产生压缩运动。闸门下降或移动时，由于闸门自身重力作用或推力作用对活塞杆产生压缩，其内部的气体会通过充压管3-2鼓入气囊式水封1中，进而使气囊式水封1膨胀，填充了闸门与门槽之间的空隙，产生闸门止水作用。闸门上升或开启移动时，活塞杆脱离闸底板或支撑，恢复自由状态，气腔中的压缩气体重新膨胀，推动活塞头向下移动扩张气腔，气囊式水封1中的气体重新回到压缩气缸2内，止水气囊收缩，有利于闸门的启闭。

另外，长期使用过程中，气囊式水封1可能会出现气压不足的情况，因此可以通过补气装置4连接气囊式水封1，用于对气囊式水封1进行补气。同时，还需要设置放空装置5连接气囊式水封1，用于对气囊式水封1内的气体进行放空。补气装置4和放空装置5的实现形式有很多种，只要能实现相应功能即可。

在本实施例中，补气装置4由加压装置4-1、补气管路压力表4-2、补气管路控制阀4-3、补气管4-4、补气管路止回阀4-5组成。加压装置4-1通过补气管4-4连通气囊式水封1，而补气管路控制阀4-3、补气管路止回阀4-5、补气管路压力表4-2均设置于补气管4-4上。加压装置4-1用于提供补气的气体或液体，可以采用移动加压泵或者其他能够提供正压气体的设备。补气管路控制阀4-3的作用是控制补气管4-4的开闭。补气管路止回阀4-5的作用是防止气囊式水封1中的气体通过补气管4-4逸出。补气管路压力表4-2的作用是检测补气管4-4中的气压大小。当装置气压不足时，补气装置4自动为装置补气，补气装置4可根据充压管路3上的充压管路压力表3-3的实时压力监测而自动运行。

在本实施例中，放空装置5由放空管5-1及放空管路控制阀5-2组成。放空管路控制阀5-2设置于放空管5-1上，用于控制放空管5-1的开闭。若闸门需要检修及装置需要维修更换时，则打开放空管路控制阀5-1，通过放空装置5将装置内气体全部释放。当然，放空装置5也可以采用设置于闸门或门槽上的可控放气口之类等方式实现。

在本实用新型的布局中，为了便于使用和后续检修，充压管路3内置于闸门体内或门槽里，连接气囊式水封1及压缩气缸2，而补气装置4、放空装置5可以置于水闸建筑物外的泵阀井内或检修设备室内或其它位置，以方便检修。充压管路3、补气装置4、放空装置5与气囊式水封1的连接方式均采用软管直接连接，而管路埋设部分也可采用其他形式管道。

另外，由于该装置中的压缩气缸2需要随闸门升降，而气囊式水封1则是相对不动的，因此连接两者的充气管3-2上应当至少具有一段管道为柔性管道，用于适应压缩气缸2随闸门升降过程中止水膨胀及收缩时的移位等。

在本实用新型中，压缩气缸2的数量最少为1个，但考虑单个气缸的容量和运行稳定性，可以设置两个或两个以上，根据具体情况而定。本实施例中在闸门的两侧分别设置了一个压缩气缸2，每个压缩气缸2均各自通过充压管路3连接气囊式水封1。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，可以适用于有带水封的所有闸门，比如平门、底轴门等，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。