大变形止水装置及闸门系统的制作方法

本发明涉及水利工程技术领域，尤其是涉及一种大变形止水装置及闸门系统。

背景技术：

在水利工程领域中，旋转式钢闸门底止水一般采用止水件。止水件在闸门与底槛之间压缩变形，从而起到密封止水作用。

但是，目前闸门底止水的止水件的压缩变形量有限，若闸门在止水件处变形较大时，由于止水件的压缩变形量较小，则止水件将于底槛分离，造成漏水。

因此，现有技术中的止水件的压缩量较小，无法适应闸门大变形工作要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大变形止水装置及闸门系统，以使得止水件具有更大变形量，提高止水效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种大变形止水装置，包括：支架、柔性止水件和止水埋件，所述柔性止水件安装于所述支架，所述支架用于与闸门相连；所述止水埋件相对所述闸门设置，所述止水埋件与所述闸门之间具有间隙，当所述闸门处于关闭状态，所述柔性止水件位于所述闸门与所述止水埋件之间；

所述柔性止水件包括相互连接的第一段和第二段，所述第一段的厚度大于所述第二段的厚度，所述第一段沿长度方向设置有通孔，所述第一段沿所述闸门的径向的最大厚度为150mm-250mm，所述柔性止水件外缘与所述闸门之间的最大距离l1与所述止水埋件与所述闸门之间的最小距离l2，满足以下关系：l1＞l2。

在一种可行实施方案中，所述第一段为圆柱状结构，所述第一段的直径最大为200mm，10mm≤l1-l2≤50mm。

在一种可行实施方案中，所述第一段的两侧端部的直径小于所述第一段的中部的直径。

在一种可行实施方案中，所述第一段的直径由两端向中间逐渐增加。

在一种可行实施方案中，所述止水埋件的工作面具有坡面，所述止水埋件的底端与所述闸门之间的距离大于所述止水埋件的顶端与所述闸门之间的距离。

在一种可行实施方案中，所述止水埋件包括第一部和第二部，所述第一部连接于所述第二部的底端，所述第一部的工作面与所述第二部的工作面相对倾斜，所述第一部的工作面与所述第二部的工作面之间的过渡面为弧面。

在一种可行实施方案中，还包括止水压板与止水垫块，所述止水压板与所述止水垫块分别位于所述柔性止水件的两侧，所述止水压板位于所述柔性止水件背离所述闸门的一侧，所述止水压板、所述柔性止水件、所述止水垫块和所述支架相连。

在一种可行实施方案中，所述止水压板的一端为弧形板，所述弧形板与所述第一段的部分区域接触。

在一种可行实施方案中，所述止水压板、所述柔性止水件、所述止水垫块和所述支架通过多个止水螺栓相连。

一种闸门系统，包括闸门和如上述技术方案所述的大变形止水装置，所述大变形止水装置中的支架与所述闸门连接。

相对于现有技术，本发明所述的大变形止水装置至少具有以下优势：

本发明所述的大变形止水装置应用于闸门系统，尤其适用于旋转式闸门系统。大变形止水装置中，止水埋件埋设于闸门对面的混凝土底槛中，止水埋件与闸门相对，柔性止水件通过支架连接于闸门，在闸门处于关闭状态时，柔性止水件位于止水埋件与闸门之间，从而起到止水作用，避免水经由闸门与混凝土底槛之间流过。

由于柔性止水件与闸门之间的最大距离大于止水埋件与闸门之间的最小距离，因此当柔性止水件位于闸门与止水埋件之间时，柔性止水件被预压缩，从而起到密封作用。由于柔性止水件的沿闸门的径向的最大厚度为150mm-250mm，且柔性止水件的第一段设置有通孔，因此使得柔性止水件的压缩量较大，从而使得柔性止水件能够承受的预压缩量增大，以适应更大程度变形。因此，上述大变形止水装置能够应用于更大尺寸闸门的密封。

所述闸门系统与上述大变形止水装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的大变形止水装置应用于闸门系统的结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的大变形止水装置中止水埋件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的大变形止水装置中柔性止水件处于第一视角的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的大变形止水装置中柔性止水件处于第二视角的结构示意图。

图中：

10-支架；20-柔性止水件；21-通孔；22-第一段；23-第二段；24-圆孔；30-止水埋件；31-第一部；32-第二部；40-止水压板；50-止水垫块；60-止水螺栓；

200-闸门；300-底槛。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是焊接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

如图1-图5所示，本实施例提供了一种大变形止水装置，包括：支架10、柔性止水件20和止水埋件30，柔性止水件20安装于支架10，支架10用于与闸门相连；止水埋件30相对闸门设置，止水埋件30预埋于闸门系统的底槛300中，止水埋件30与闸门之间具有间隙，当闸门200处于关闭状态，柔性止水件20位于闸门200与止水埋件30之间。

柔性止水件20包括相互连接的第一段22和第二段23，第一段22的厚度大于第二段23的厚度，第一段22沿长度方向设置有通孔21，第一段22沿闸门200的径向的最大厚度为150mm-250mm，柔性止水件20的外缘与闸门200之间的最大距离l1与止水埋件30与闸门200之间的最小距离l2之间满足以下条件：l1＞l2。

也就是说，当柔性止水件20位于闸门200与止水埋件30之间时，柔性止水件20被压缩，从而使得柔性止水件20具备预压缩量。

由于柔性止水件20的尺寸较大，且柔性止水件20中设置有通孔21，因此使得柔性止水件20能够承受的压缩量更大，在设置过程中，可以使得l1与l2的差值更大，即使得柔性止水件20具有更大的预压缩量，从而使得上述大变形止水装置可适用于更大尺寸的闸门200，以适应更大范围的闸门200的形变。

在一种可行实施方式中，柔性止水件20的第一段22与第二段23为一体结构，在生产制造过程中一体成型制成。具体地，柔性止水件20的材料可由特种橡胶或高分子材料制成。

在一种优选实施方案中，第一段22为圆柱状结构，第一段22的直径最大为200mm。10mm≤l1-l2≤50mm。

该种大变形止水装置能够应用于大型闸门系统，柔性止水件20的最大预压缩量可调至50mm，沿柔性止水件20的长度方向，不同区域的预压缩量可不同。

由于闸门200的中部区域的变形量较大，两端的变形量较小，因此对应地，柔性止水件20的第一段22的中部区域的直径较大，两侧端部区域的直径较小，即第一段22的两侧端部的直径小于第一段22的中部的直径。

具体地，可以使得整个第一段22为变径段，第一段22的直径由两端向中间逐渐增加。

或者，将第一段22由一端向另一端分为三个部分，每个部分均为等径段，中间的部分直径最大，两侧的两个部分的直径相同，且两侧的直径均小于中间部分的直径，中间部分与两侧的两部分之间的过渡段均为变径段，从而使得中间部分与两侧的部分更好衔接。

值得说明的是，柔性止水件20中的第一段22与第二段23仅为根据其不同结构形状对于其在名称上进行区分，第一段22与第二段23为一体结构，在制造过程中一体成型制成。

举例来说，在一种实际应用场景中，可能出现以下情形：闸门挡水在承受水压力工况下，止水处中间产生40mm的变形、两端无变形。为适应此种变形要求，在一种可行实施方式中，柔性止水件20的第一段22的中部区域的直径为200mm，中部区域的预压缩量为50mm，第一段22的两侧端部的直径为160mm，两侧端部的预压缩量为10mm，第一段22的两侧端部与中部的过渡段为变径段，其直径由两端向中间逐渐增加。这样，闸门止水处承受水压后，中间和两端止水预压缩量均为10mm，满足闸门密封要求。

如图3所示，在一种可行实施方案中，止水埋件30的工作面具有坡面，止水埋件30的底端与闸门200之间的距离大于止水埋件30的顶端与闸门200之间的距离。具体地，坡面可以为平面也可以为弧形面。

如此设置，使得柔性止水件20位于止水埋件30的底端相对位置时预压缩量较小，此时柔性止水件20与止水埋件30之间的摩擦力较小，易于柔性止水件20相对止水埋件30移动。在移动过程中，柔性止水件20的预压缩量逐渐增大，最终在闸门200到达或即将到达闭合位置时，柔性止水件20才到达所需的最大预压缩量。该种设置方式使得在移动过程中，柔性止水件20与止水埋件30之间的摩擦力减小，从而减轻柔性止水件20的磨损，延长柔性止水件20的使命寿命。

在一种可行实施方案中，止水埋件30包括第一部31和第二部32，第一部31连接于第二部32的底端，第一部31的工作面与第二部32的工作面相对倾斜，第一部31的工作面与第二部32的工作面之间的过渡面为弧面。

如此设置，在柔性止水件20移动到第一部31之前，柔性止水件20不压缩，因此不存在摩擦。在柔性止水件20沿第一部31移动时，预压缩量逐渐增加，摩擦力逐渐增大，在柔性止水件20移动到第二部32时，到达设定预压缩量。

进一步地，止水埋件30还包括加强筋，加强筋位于第一部31和/或第二部32的背面(即与工作面相对的另一面)，由于止水埋件30埋设于底槛300中，当设置有加强筋后，止水埋件30位于底槛300中的区域增加，从而提高了止水埋件30与底槛300的连接强度。

在一种可行实施方案中，还包括止水压板40与止水垫块50，止水压板40、柔性止水件20、止水垫块50和支架10相连。止水压板40位于柔性止水件20背离闸门200的一侧，止水压板40与止水垫块50分别夹持于柔性止水件20的两侧，从两侧分别对柔性止水件20进行固定，固定效果更好。

在一种可行实施方案中，止水压板40、柔性止水件20、止水垫块50和支架10通过多个止水螺栓60相连。如图2所示，止水螺栓60依次穿过止水压板40、柔性止水件20、止水垫块50和支架10，伸出支架10的螺栓通过螺母旋紧固定。

如图5所示，为便于穿过止水螺栓60，在柔性止水件20上设置有圆孔24，止水螺栓60穿过圆孔24，以对柔性止水件20进行固定。

具体地，圆孔24设置于柔性止水件20的第二段23。且沿第二段23的长度方向间隔设置。圆孔24的数量与分布方式具体可根据柔性止水件20的尺寸进行具体设置。在图5中，在柔性止水件20的第二段23上，沿长度方向间隔设置有两排圆孔24，从而可供两排止水螺栓60穿过，以对柔性止水件20进行固定。

在一种可行实施方案中，止水压板40的一端为弧形板，弧形板与第一段22的部分区域接触。具体第，止水压板40的弧形板的弧度与第一段22的外轮廓面的弧度相同，当柔性止水件20随闸门200移动，使得柔性止水件20与止水埋件30之间相对摩擦时，止水压板40的弧形板可托持住第一段22，以避免第一段22反向变形过大受损。

第二实施例

一种闸门系统，包括闸门和上述第一实施例提供的大变形止水装置，大变形止水装置中的支架与闸门连接。

进一步地，闸门系统还包括底槛300，底槛300位于闸门底部，底槛300包括有混凝土结构层，止水埋件30预埋在底槛300的混凝土结构层中，且止水埋件30的部分区域突出于混凝土结构层外侧，以便与柔性止水件20接触。闸门处于开启状态时，柔性止水件20与止水埋件30脱离；闸门处于关闭状态时，闸门的部分区域伸出底槛300，柔性止水件20与止水埋件30接触，实现止水。

进一步地，在闸门上设置有多个安装位，用于固定支架，调节支架在闸门上的安装位，从而可以改变柔性止水件20的止水位置和预压缩量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。