一种特高水头弧形闸门的水封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种特高水头弧形闸门的水封装置，属于水利水电工程闸门水封技术领域。
【背景技术】
[0002]对于水头超过10m的特高水头弧形闸门，水封型式主要有充压伸缩式和偏心铰压紧式两种型式。
[0003]充压伸缩式水封是通过安装在突扩门槽四周上的主止水背部充压，使主止水膨胀外伸，压紧弧门面板进行止水，闸门开启前，水封必须先回缩。为使充压式水封背腔保持一定的充水压力，使水封与面板保持一定的接触应力，从而达到止水效果，水封装置需配置一个高位水池，或在闸室布置一套空压机和真空栗使水封装置系统能充气排水和吸气卸压。
[0004]偏心铰压紧式水封，它是利用偏心原理，借助偏心铰操作机构，推动闸门向前移动，闸门面板压紧设在门槽埋件上的止水元件，达到止水目的。压紧式止水采用的压紧动力是机械力，可以根据闸门止水的需要控制闸门径向移动的行程，在多种工况下，都能得到可靠的密封。止水的密封取决于止水的压缩量，对止水橡胶的材质和制造精度没有过高要求，制造、安装相对简单，运行安全可靠。压紧式止水的偏心铰弧门止水元件本身结构型式较简单，成本不高，但为了获得理想的止水效果需增加一台附助液压油机操作偏心机构，液压机通过回转机构操作控制推动弧门作前后径向运动，偏心铰弧门工程造价较液压伸缩式止水增加一台液压机的费用，弧门制造、安装质量精度控制要求较高。
[0005]综上述知，传统的特高水头弧形闸门的水封装置采用充压伸缩式和偏心铰压紧式水封固然有水封止水效果好的特点，但门槽均为突扩型式，门槽水力学条件复杂，门槽体型一般通过试验确定，闸门门叶尺寸较普通预压式止水大，一般宽Im左右，液压机容量也较大，总体投资也较大，运行也较复杂，对于一些运行时间不长的临时设施比如特高水头导流洞封堵弧门或挡水水头高运行水头低的放空洞及放空底孔弧形闸门，经济性相对较差。
[0006]目前现有技术的预压式止水型式主要有两种，一种是靠水封与止水座板的预压量来保证封水，水头越大，所需水封的预压量就越大，但高水头弧形闸门承压后的弹性变形通常达20mm以上的缝隙，故该种预压式止水在高水头情况下容易因止水不严密而漏水；另一种设置顶止水两道，一道装设在门叶上，为常规空心“P”型顶止水，全关时靠闸门自重压紧止水，但在闸门接近关闭时承受来自闸门接触底槛的冲击压力，长期运行情况下水封容易损坏，造成漏水；另一道装设在门槽上，为转角止水，以防止弧门在启闭过程中门顶缝隙射流，止水材料采用橡胶，转角水封装置在水压力的推动作用，止水条与闸门面板之间滑动时会形成较大的摩擦力，且水头越高压力越大，因此，为防止转角水封在水压作用下变形过大破坏，一般在其上部设置一滑道或轮子与弧门的面板接触限位，这容易导致闸门面板刮伤造成局部不平整而发生水封与面板接触不严密而漏水;所以现有技术还是不够完善。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于，提供一种特高水头弧形闸门的水封装置，使顶水封承受的冲击压力较传统的一道型式减少一半，增强顶水封装置抗冲击荷载的缓冲性能，使水封在闸门运行过程中的损伤程度较轻，有效保护了水封装置，提高闸门的止水效果。
[0008]本实用新型的技术方案
[0009]—种特高水头弧形闸门的水封装置，包括预埋在门楣上的基座组件和位于门槽内的门叶；门叶的迎水面上边缘设有由顶部外水封组件和外侧水封组件构成的门字形外水封；门叶的迎水面侧边缘设有由顶部内水封组件和内侧水封组件构成的门字形内水封，两个门字形垂直段底端分别与门叶底部的底水封连接;基座组件上设有按台阶型布置的外水封支撑装置和内水封支撑装置，内水封支撑装置底部设有弹性水封组件；门字形外水封和门字形内水封水平段的底部分别与外水封支撑板和内水封支撑板压接;弹性水封组件与门叶迎水面压接。
[0010]前述水封装置中，所述基座组件为长条状的钢构件，与门叶配合的一面为倾斜面；倾斜面由上至下分别设有按台阶型布置的外水封支撑板和内水封支撑板，外水封支撑板的截面形状为Z字形;外水封支撑装置和内水封支撑板与门叶上的水封接触面设有止水座板，外水封支撑板底部设有一组支承隔板;弹性水封组件位于内水封支撑板下方;弹性水封组件包括焊接在基座组件倾斜面的弹性水封支撑板，弹性水封支撑板上设有橡胶板，橡胶板经橡胶压板和螺栓与弹性水封支撑板固定连接;弹性水封支撑板另一边设有外托架，外托架上设有工程塑料合金圆头水封，工程塑料合金圆头水封经内托架和螺栓与外托架固定连接;工程塑料合金圆头水封设有橡胶圆头水封，橡胶圆头水封经压板与工程塑料合金圆头水封两端固定连接;外托架顶部与焊接在内水封支撑板底部的吊板铰接;弹性水封支撑板底部设有带孔支撑板。
[0011]前述水封装置中，所述顶部外水封组件包括T形梁，T形梁的底端焊接在门叶迎水面顶部，T形梁的另一端安装有外层橡塑复合水封，外层橡塑复合水封与对称设置于门叶迎水面两侧的外侧水封组件连接;外层橡塑复合水封经螺栓和外水封压板固定在T形梁上，外层橡塑复合水封与T形梁之间设有橡胶条。
[0012]前述水封装置中，所述顶部内水封组件包括L形橡胶垫，L形橡胶垫侧面经L型压梁与门叶连接，L形橡胶垫底面经内水封压板和螺栓与L型压梁连接;L形橡胶垫底面与内水封压板之间设有内层橡塑复合水封。
[0013]前述水封装置中，所述外层橡塑复合水封和内层橡塑复合水封均为实心P60A橡塑复合水封。
[0014]前述水封装置中，所述门叶两侧设有外侧水封组件和内侧水封组件;外侧水封组件和内侧水封组件包括外侧水封胶条和内侧水封胶条，外侧水封胶条和内侧水封胶条经侧水封压板和螺栓分别与设在门叶两侧的外侧水封支撑和内侧水封支撑固定连接。
[0015]前述水封装置中，所述外侧水封组件和内侧水封组件经外橡塑复合水封连接件和内橡塑复合水封连接件分别与顶部外水封组件和顶部内水封组件连接。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0017]1、特高水头弧形闸门的水封装置采用预压止水型式较传统采用充压伸缩式和偏心铰压紧式水封型式，门叶尺寸小，闸门承受的总水压力小，启闭机容量小，经济性好，尤其是针对偏心铰压紧式水封型式闸门少一台液压启闭机，经济性更好，门槽无突出结构，抗空化空蚀性能好，水力学条件较好。
[0018]2、特高水头弧形闸门由三道顶水封，两道侧水封构成，在不影响闸门运行的情况下，较传统的预压式水封顶部及侧面增加I道止水装置，有效保证了闸门的止水效果。通过弹性水封组件、双P60-B橡塑复合材料侧水封及底水封组成第一圈口型封闭止水结构;通过下部一道实心P60A橡塑复合水封、对称布置于两侧的下顶侧连接橡塑水封组成第二圈口型封闭止水结构;通过上部一道实心P60A橡塑复合水封、对称布置于两侧的上顶侧连接橡塑水封组成第三圈口型封闭止水结构，三圈口型封闭止水形成“目”型密封止水结构。
[0019]3、特高水头弧形闸门通过上、下两道顶水封装置承受来自闸门接触底槛时传递的冲击压力，使顶水封承受的冲击压力较传统的一道型式减少了一半，因顶水封下设置矩形橡胶垫，增强了顶水封装置抗冲击荷载的缓冲性能，使水封在闸门运行过程中的损伤程度较轻，有效保护了水封装置。
[0020]4、基座组件上设置外水封支撑装置及内水封支撑装置，外水封支撑装置及内水封支撑装置为台阶型布置，外缘处均设置不锈钢支承座板，两道顶水封、上顶侧连接橡塑复合水封及下顶侧连接橡塑复合水封之间在现场采用热胶合方式粘结成与不锈钢支承座板位置对应的倒台阶型结构，便于闸门密封限位且不影响运行。
[0021]5、外水封支撑装置靠基座组件处为一槽型结构，为安装及拆卸顶水封的螺栓提供了安装空间，无需开启闸门进行安装及拆卸，安装及检修维护十分方便。
[0022]6、条形圆头水封材料为工程塑料合金，比如MGE材料，具有摩擦系数低、承载能力大、耐磨性好的优点，可与闸门面板接触止水且变形很小不用限位，不易损坏闸门面板。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的结构不意图；
[0024]图2是门叶迎水面水封布置的示意图；
[0025]图3是基座组件的结构不意图；
[0026]图4是基座组件的立体不意图；
[0027]图5是顶部外水封组件和外侧水封组件的结构示意图；
[0028]图6是门叶上侧水封的结构示意图；
[0029]图7是图6的A向局部放大图。
[0030]图中的标记为:1-门楣、2-门叶、3-底水封、10-基座组件、11-外水封支撑装置、12-内水封支撑装置、13-止水座板、14-支承隔板、20-弹性水封组件、21-弹性水封支撑板、22-橡胶板、23-橡胶压板、24-外托架、25-工程塑料合金圆头水封、26-内托架、27-吊板、28-带孔支撑板、29-橡胶圆头水封、30-顶部外水封组件、31-T形梁、32-外层橡塑复合水封、33-外水封压板、34-橡胶条、40-外侧水封组件、41-外侧水封胶条、42-侧水封压板、43-外侧水封支撑、44-外橡塑复合水封连接件、50-顶部内水封组件、51-L形橡胶垫、52-L型压梁、53-内水封压板、54-内层橡塑复合水封、60-内侧水封组件、61-内侧水封胶条、62-内侧水封支撑、63-内橡塑复合水封连接件。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。
[0032]—种特高水头弧形闸门的水封装置，如图1和图2所示，包括预埋在门楣I上的基座组件10和位于门槽内的门叶2;门叶2的迎水面上边缘设有由顶部外水封组件30和外侧水封组件40构成的门字形外水封；门叶2的迎水面侧边缘设有由顶部内水封组件50和内侧水封组件60构成的门字形内水封，两个门字形垂直段底端分别与门叶2底部的底水封3连接;基座组件10上设有按台阶型布置的外水封支撑装置11和内水封支撑装置12，内水封支撑装置12底部设有弹性水封组件20;门字形外水封和门字形内水封水平段的底部分别与外水封支撑板11和内水封支撑板12压接;弹性水封组件20与门叶迎水面压接。如图3和图4所示，基座组件10为长条状的钢构件，与门叶配合的一面为倾斜面;倾斜面由上至下分别设有按台阶型布置的外水封支撑板11和内水封支撑板12，外水封支撑板11的截面形状为Z字形;外水封支撑装置11和内水封支撑板12与门叶上的水封接触面设有止水座板13，外