专利名称：一种防水闸门的制作方法
技术领域：
本发明涉及防水间门领域，尤其涉及一种避免控制装置受水流、杂物等干扰和破坏的防水闸门。
背景技术：
水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井，应当在井底车场周围设置防水闸门或在正常排水系统基础上另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。目前对矿井防水闸门设置方式未作明确规定，安全性能并不可靠，在矿井突水后不能立即关闭，不能起堵截水的作用，从而失去防水治水的最后一道防线。主要问题如下一、防水闸门关闭困难。在水闸门内人员尚未全部撤出、领导没有下达命令前，任何人员不得随意关闭闸门。等到人员全部撤出，下令关闭闸门时，水可能早就平闸门了，井巷可能变成一片汪洋大海，这时防水间门不能再关上，全井就面临着被水淹没的危险。二、人员不安全。在关闭之前，水闸门内的所有人员必须全部撤出，这样，在避灾过程中，人员在水流中撤退，如路线长、水势大，稍有不慎倒在水中，就可能被水吞噬，极不安全。特别是执行关闭闸门任务的人员，万一关不住闸门，人员撤离就更加困难。三、不能保障排水设施安全运转。矿井突水后，由于防水闸门不能立即关闭，不能控制流量，这样，水中夹带的煤泥、砂石及杂物冲到井底水仓，有可能堵塞吸水管而破坏排水设施，或因水泵的排水能力低于突水时的涌水量，水位逐渐上升，而井底泵房和变电所通到井筒的斜巷出口高度有限，当淹井水位高出出口时，泵房和变电所被淹，而破坏排水设施。参见图1，图1为现有的一种防水闸门。液压系统接收关门信号，上门锁紧机构6' 动作开锁，紧接着安装在门框2'上的皮带上方门1'的开关油缸5'动作，关到位后，提升油缸4'动作，中间门体3'关闭到位上锁。现有的防水闸门的机械结构及电液控制系统中存在缺陷，具体如下这种结构的防水闸门，提升油缸、上方门开关油缸都安装在来水侧，这样当井下发生透水的时候，控制装置很容易受水流、杂物等干扰和破坏，容易导致提升油缸和开关油缸安全失效，存在安全
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发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能避免控制装置受水流、杂物等干扰和破坏的防水闸门。本发明提供一种防水闸门，包括门框、门体和控制装置，所述门框包括左门框、右门框、上门框和下门框，所述门体包括左通行门、右通行门和上方门，所述左通行门安装在所述左门框，所述右通行门安装在所述右门框，所述上方门安装在所述上门框；所述控制装置设置在非来水侧，所述控制装置包括左右门控制装置和上方门控制装置。
优选地，所述门框还包括中间左门柱和中间右门柱设置在所述上门框和所述下门框之间，所述左通行门的右门缝和所述上方门的左门缝在所述中间左门柱处密封，所述右通行门的左门缝和所述上方门的右门缝在所述中间右门柱处密封。优选地，所述左右门控制装置包括分别与所述左门框和所述右门框垂直安装的支架，连杆机构和控门油缸；所述连杆机构包括曲杆和直杆，所述曲杆和所述直杆的一端通过中心轴活动连接，所述曲杆的另一端与所述左门框或所述右门框活动连接，所述直杆的另一端与所述左通行门或右通行门的非来水侧活动连接；所述控门油缸的缸体与所述支架上远离所述左通行门或右通行门的一端活动连接，所述控门油缸的伸缩杆与所述中心轴活动连接。优选地，所述上方门控制装置包括与所述上门框垂直安装的支架，连杆机构和控门油缸；所述连杆机构包括曲杆和直杆，所述曲杆和所述直杆的一端通过中心轴活动连接， 所述曲杆的另一端与所述上门框活动连接，所述直杆的另一端与所述上方门的非来水侧活动连接；所述控门油缸的缸体与所述支架上远离所述上方门的一端活动连接，所述控门油缸的伸缩杆与所述中心轴活动连接。优选地，所述曲杆和所述直杆分别具有两根，两根所述曲杆相互平行，两根所述直杆相互平行。优选地，所述上方门上设有除煤装置，所述除煤装置包括除煤板和伸缩油缸，所述除煤板的固定端与所述上方门的非来水侧铰接，所述伸缩油缸的一端与所述上方门的非来水侧连接，所述伸缩油缸的另一端与所述除煤板的活动端连接。优选地，所述除煤板上设有多个与所述除煤板垂直的加强肋。优选地，所述除煤板的活动端为圆弧形。优选地，所述门体上设有观察窗。优选地，所述门框上设有闭锁孔，所述门体上设有闭锁油缸，所述闭锁油缸的伸缩杆能够插入所述闭锁孔中。优选地，所述闭锁孔设置在所述上门框和所述下门框上，所述闭锁油缸设置在所述左通行门和所述右通行门上对应所述闭锁孔的位置。优选地，所述门框的外侧设有锯齿部。优选地，所述锯齿部是截面为十字形，并且从所述门框到所述锯齿部的远端逐渐缩小的结构。优选地，所述上方门的下方所述中间左门柱和中间右门柱之间设置有皮带、中间上门体和中间下门体，所述中间上门体和所述中间下门体能够上下侧夹紧所述皮带。优选地，所述上方门的下侧设有上密封条，所述中间上门体的上侧设有下密封条。优选地，所述上密封条上设有弧形凹面，所述下密封条上设有弧形凸面。优选地，所述上密封条和所述下密封条为拱形。优选地，所述门体的截面是半圆形，所述门体的内部均勻的设有多块加强筋板。优选地，所述门框上设有门轴座，门轴通过螺栓固定在所述门轴座上，连接杆套在所述门轴上，所述门体上的连接板挂在所述连接杆上，所述连接杆和所述连接板通过销钉连接。采用上述技术方案后，具有如下有益效果由于将控制装置设置在门体的非来水侧，门体关闭后，控制装置与水流、杂物等完全隔离，不受到干扰和破坏。保证了控制装置的安全操作，有效地阻断水流。
图1是现有的防水闸门的结构示意图；图2是本发明防水闸门的一种实施例一方向的结构示意图；图3是本发明防水闸门的一种实施例另一方向的结构示意图；图4是本发明防水闸门中门框的分解图；图5是本发明防水闸门中密封条的结构示意图；图6是本发明防水闸门中左通行门的结构示意图；图7是本发明防水闸门中门轴的结构示意图。附图标记对照表1——门框2——门体10——锯齿部11——左门框12——右门框13——上门框14——下门框15——中间左门柱 16——中间右门柱21——左通行门22——右通行门 23——上方门24——皮带25——中间上门体沈——中间下门体27——加强筋板31——左右门控制装置32——上方门控制装置111——观察窗 112——闭锁油缸121——观察窗122——闭锁油缸 171——门轴座172——门轴173——螺栓174——连接杆175——连接板176——销钉231——除煤板231a——固定端231b——活动端 232——伸缩油缸232a——缸体 232b——伸缩杆 233——加强肋234——上密封条 2；35——弧形凹面 254——下密封条255——弧形凸面 311——支架314——曲杆315-直杆316-中心轴317-缸体318——伸缩杆 321——支架3 ——曲杆325-直杆3 -中心轴327-紅体328-伸缩杆
具体实施例方式下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式
。如图2-3所示，防水闸门包括门框1、门体2和控制装置，门框包括左门框11、右门框12、上门框13和下门框14，门体2包括左通行门21、右通行门22和上方门23，左通行门 21安装在左门框11，右通行门22安装在右门框12，上方门23安装在上门框13 ；控制装置设置在非来水侧，控制装置包括左右门控制装置31和上方门控制装置32。本实施例中的防水闸门，在正常情况下处于打开的状态，左通行门21向左打开， 右通行门22向右打开，上方门23向上翻开，人员和车辆可以经过防水闸门通行。当井下透水事故发生以后，水位传感器探测到洪水到来，控制系统发出语音警报，“防水闸门开启，请注意安全”，电控系统输出信号，液压系统开始动作，首先，左通行门21向右翻转关闭，接着右通行门22向左翻转关闭，接着上方门23向下翻转关闭，完成整个防水闸门的闭合。由于将控制装置设置在门体的非来水侧，门体关闭后，控制装置与水流、杂物等完全隔离，不受到干扰和破坏。保证了控制装置的安全操作，有效地阻断水流。较佳地，如图4所示，门框1还包括中间左门柱15和中间右门柱16设置在上门框 13和下门框14之间，左通行门21的右门缝和上方门23的左门缝在中间左门柱15处密封， 右通行门22的左门缝和上方门23的右门缝在中间右门柱16处密封。由于门框1采用分体结构，门框1的各块能够分体运输到井下，然后在现场进行组装，这种结构便于井下运输安装。较佳地，左右门控制装置31包括分别与左门框11和右门框12垂直安装的支架 311，连杆机构和控门油缸；连杆机构包括曲杆314和直杆315，曲杆314和直杆315的一端通过中心轴316活动连接，曲杆314的另一端与左门框11或右门框12活动连接，直杆315 的另一端与左通行门21或右通行门22的非来水侧活动连接；控门油缸的缸体317与支架 311上远离左通行门21或右通行门22的一端活动连接，控门油缸的伸缩杆318与中心轴 316活动连接。当有透水事故发生时，控制系统(图未示)或人工控制控门油缸，控门油缸的伸缩杆318向内拉动，伸缩杆318带动中心轴316向非来水侧移动，中心轴316带动曲杆314 以与门框连接的连接点为中心向非来水侧转动，直杆315在曲杆314、中心轴316和伸缩杆 318的共同作用下，向非来水侧移动并拉动左通行门21和右通行门22向非来水侧翻转。较佳地，上方门控制装置32包括与上门框13垂直安装的支架321，连杆机构和控门油缸；连杆机构包括曲杆3M和直杆325，曲杆3M和直杆325的一端通过中心轴3 活动连接，曲杆324的另一端与上门框13活动连接，直杆325的另一端与上方门23的非来水侧活动连接；控门油缸的缸体327与支架321上远离上方门23的一端活动连接，控门油缸的伸缩杆3 与中心轴3 活动连接。当左通行门21和右通行门22关闭后，控制系统或人工控制控门油缸，控门油缸的伸缩杆328向内拉动，伸缩杆3 带动中心轴326向非来水侧移动，中心轴3 带动曲杆 324以与上门框13连接的连接点为中心向非来水侧转动，直杆325在曲杆324、中心轴326 和伸缩杆328的共同作用下，向非来水侧移动并拉动上方门23向非来水侧翻转。由于控门油缸都安装在非来水侧，提高液压缸的安全性。并且采用四连杆机构，既省空间，又能满足结构的需求。本实施例中，曲杆314、324，和直杆315、325分别具有两根，两根曲杆相互平行，两根直杆相互平行。其中一根曲杆314和一根直杆315处于几乎同一平面上，在中心轴316的一端连接；另一根曲杆314和另一根直杆315处于几乎同一平面上，在中心轴316的另一端连接。伸缩杆318与中心轴316的中部连接。同理，曲杆3M和直杆325的连接方式同上。 由于采用了两组曲杆和直杆，增强了连杆机构的稳定性，对门体能够施加足够的推拉力。较佳地，如图3所示，上方门23上设有除煤装置，除煤装置包括除煤板231和伸缩油缸232，除煤板231的固定端231a与上方门23的非来水侧铰接，伸缩油缸232的一端与上方门23的非来水侧连接，伸缩油缸232的另一端与除煤板231的活动端231b连接。本实施例中，伸缩油缸232的缸体23 与上方门23的非来水侧连接，伸缩油缸232的伸缩杆 232b与除煤板231的活动端231b连接。活动端231b上设有一个安装件(图未示)，安装件通过一连接轴(图未示)与伸缩杆232b连接。通常情况下，防水闸门完全打开的状态时，除煤装置完全收平，伸缩杆232b处于最短的长度，除煤板231收拢在上方门23的下面，不影响井下的通风。当发生透水事故时， 左通行门21和右通行门22关闭后，除煤装置的伸缩杆232b向下伸长，将除煤板231向下撑开，直到伸缩杆232b伸开到最大位置。此时，上方门23再开始向下翻转，除煤装置先到达皮带M上面，清扫掉皮带M上的煤或其他杂物，有利于上方门23更好地关闭。清理后， 上方门23继续向下翻转，直到上方门23完全关闭。此时，伸缩杆232b开始收缩，拉动除煤板231向上方门23靠近，直到完全收拢。本实施例中，除煤板231上还设有多个与除煤板231垂直的加强肋233。加强肋 233用于增强除煤板231的强度，利于更好清除煤或其他杂物。加强肋233从固定端231a 向活动端231b延伸，加强肋233截面面积逐渐减小。较佳地，除煤板231的活动端231b为圆弧形。整个除煤板231呈舌片状，该形状为了配合皮带M的弧形而设置的。较佳地，门体2上设有观察窗。本实施例中，左通行门21上设有观察窗111，右通行门22上设有观察窗121。观察窗111和121上可安装高强度钢化玻璃，当洪水来临时，门体完全关闭后，在非来水侧人员可以通过观察窗看来水侧洪水情况。较佳地，门框1上设有闭锁孔(图未示)，门体2上设有闭锁油缸122，闭锁油缸 122的伸缩杆(图未示)能够插入闭锁孔中。闭锁孔和闭锁油缸122也可以设置在其他位置上，能达到闭锁门体的目的即可。本实施例中，闭锁孔设置在上门框13和下门框14上， 闭锁油缸122设置在左通行门21和右通行门22上对应闭锁孔的位置。较佳地，门框1的外侧设有锯齿部10。本实施例中，锯齿部10是截面为十字形， 并且从门框1到锯齿部10的远端逐渐缩小的结构。锯齿部10沿垂直于门框的方向向外延伸，当防水闸门安装在巷道中时，锯齿部10插入到混凝土中，保证与混凝土的充分接触，固定防水间门。十字形的截面增加了与混凝土的接触面积；远端的体积最小，便于插入到混凝土中，也节省了材料。较佳地，如图2-3所示，上方门23的下方的中间左门柱15和中间右门柱16之间设置有皮带24、中间上门体25和中间下门体26，中间上门体25和中间下门体沈能够上下侧夹紧皮带M。较佳地，如图5所示，上方门23的下侧设有上密封条234，中间上门体25的上侧设有下密封条254。当上方门23关闭后，中间上门体25向上运动，上密封条234与下密封条 2M压紧。本实施例中，上密封条234上设有弧形凹面235，下密封条邪4上设有弧形凸面 255.密封时，弧形凹面2；35与弧形凸面255配合，增加配合面积。较佳地，上密封条234和下密封条2M为拱形，当受压时，密封条变形使接触面增加大。较佳地，门体2的截面是半圆形，门体2的内部均勻的设有多块加强筋板27。如图 6所示为左通行门21上的均勻分布的纵横交错的加强筋板27，便于增强门体的强度。较佳地，如图7所示，门框上设有门轴座171，门轴172通过螺栓173固定在门轴座171上，连接杆174套在门轴172上，门体上的连接板175挂在连接杆174上，连接杆174和连接板175通过销钉176连接。安装时，只需将门体上的连接板175挂在连接杆174上，然后插入销钉176，这样安装就完毕，这种结构非常适合在井下的环境中安装。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种防水闸门，包括门框、门体和控制装置，所述门框包括左门框、右门框、上门框和下门框，其特征在于，所述门体包括左通行门、右通行门和上方门，所述左通行门安装在所述左门框，所述右通行门安装在所述右门框，所述上方门安装在所述上门框；所述控制装置设置在非来水侧，所述控制装置包括左右门控制装置和上方门控制装置。
2.根据权利要求1所述的防水闸门，其特征在于，所述门框还包括中间左门柱和中间右门柱设置在所述上门框和所述下门框之间，所述左通行门的右门缝和所述上方门的左门缝在所述中间左门柱处密封，所述右通行门的左门缝和所述上方门的右门缝在所述中间右门柱处密封。
3.根据权利要求1所述的防水闸门，其特征在于，所述左右门控制装置包括分别与所述左门框和所述右门框垂直安装的支架，连杆机构和控门油缸；所述连杆机构包括曲杆和直杆，所述曲杆和所述直杆的一端通过中心轴活动连接，所述曲杆的另一端与所述左门框或所述右门框活动连接，所述直杆的另一端与所述左通行门或右通行门的非来水侧活动连接；所述控门油缸的缸体与所述支架上远离所述左通行门或右通行门的一端活动连接，所述控门油缸的伸缩杆与所述中心轴活动连接。
4.根据权利要求1所述的防水间门，其特征在于，所述上方门控制装置包括与所述上门框垂直安装的支架，连杆机构和控门油缸；所述连杆机构包括曲杆和直杆，所述曲杆和所述直杆的一端通过中心轴活动连接，所述曲杆的另一端与所述上门框活动连接，所述直杆的另一端与所述上方门的非来水侧活动连接；所述控门油缸的缸体与所述支架上远离所述上方门的一端活动连接，所述控门油缸的伸缩杆与所述中心轴活动连接。
5.根据权利要求1所述的防水闸门，其特征在于，所述上方门上设有除煤装置，所述除煤装置包括除煤板和伸缩油缸，所述除煤板的固定端与所述上方门的非来水侧铰接，所述伸缩油缸的一端与所述上方门的非来水侧连接，所述伸缩油缸的另一端与所述除煤板的活动端连接。
6.根据权利要求5所述的防水闸门，其特征在于，所述除煤板上设有多个与所述除煤板垂直的加强肋。
7.根据权利要求1所述的防水闸门，其特征在于，所述门框上设有闭锁孔，所述门体上设有闭锁油缸，所述闭锁油缸的伸缩杆能够插入所述闭锁孔中，所述闭锁孔设置在所述上门框和所述下门框上，所述闭锁油缸设置在所述左通行门和所述右通行门上对应所述闭锁孔的位置。
8.根据权利要求1所述的防水闸门，其特征在于，所述门框的外侧设有锯齿部，所述锯齿部是截面为十字形，并且从所述门框到所述锯齿部的远端逐渐缩小的结构。
9.根据权利要求2所述的防水闸门，其特征在于，所述上方门的下方所述中间左门柱和中间右门柱之间设置有皮带、中间上门体和中间下门体，所述中间上门体和所述中间下门体能够上下侧夹紧所述皮带。
10.根据权利要求1所述的防水闸门，其特征在于，所述门框上设有门轴座，门轴通过螺栓固定在所述门轴座上，连接杆套在所述门轴上，所述门体上的连接板挂在所述连接杆上，所述连接杆和所述连接板通过销钉连接。
全文摘要
本发明提供一种防水闸门，包括门框、门体和控制装置，所述门框包括左门框、右门框、上门框和下门框，所述门体包括左通行门、右通行门和上方门，所述左通行门安装在所述左门框，所述右通行门安装在所述右门框，所述上方门安装在所述上门框；所述控制装置设置在非来水侧，所述控制装置包括左右门控制装置和上方门控制装置。由于将控制装置设置在门体的非来水侧，门体关闭后，控制装置与水流、杂物等完全隔离，不受到干扰和破坏。保证了控制装置的安全操作，有效地阻断水流。
文档编号E21F17/12GK102493844SQ20111039204
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者刘正明, 刘混田, 吴桂陈, 季长宁, 张永成, 房敏, 王发达, 王志刚, 罗宇, 郭彬 申请人:中国神华能源股份有限公司