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一种气动式自密闭姿态可调整闸门发明专利

更新时间:2024-07-01
一种气动式自密闭姿态可调整闸门发明专利 专利申请类型:发明专利;
地区:江苏-扬州;
源自:扬州高价值专利检索信息库;

专利名称:一种气动式自密闭姿态可调整闸门

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202210215573.0

专利申请(专利权)人:江苏省江都水利工程管理处
权利人地址:江苏省扬州市江都区龙城路133号

专利发明(设计)人:李扬,夏方坤,周灿华,万泉,徐凯,蔡玲玲,吴春林,徐卫忠,华骏,薛井俊,朱承明,庄伟栋,张剑鹏,郭子娴,沈浩,严峰,陈宇潮

专利摘要:一种气动式自密闭姿态可调整闸门。涉及钢闸门技术领域,尤其涉及一种用于止漏的气动式自密闭姿态可调整闸门。包括闸门体,所述闸门体活动设于两端闸门框的门槽内;还包括两组挤压装置和一对自适应调整装置,所述闸门体包括立板和矩形框体,所述框体设在立板的正面,所述框体的截面呈T形,在垂直方向上,所述框体两端的一对T形板分别设在立板的正面两端;两组挤压装置分别连接在立板的正面两端,每组挤压装置分别位于两端T形板的内侧,每组挤压装置包括从上到下间隔设置的气缸,所述气缸的活塞杆用于顶住门槽与立板正面相对的正内壁;本发明操作稳定,快速止漏、止水,无需人工堵漏省时省工,消除安全隐患。

主权利要求:
1.一种气动式自密闭姿态可调整闸门,包括闸门体,所述闸门体活动设于两端闸门框的门槽内;
其特征在于,还包括两组挤压装置和一对自适应调整装置,所述闸门体包括立板和矩形框体,所述框体设在立板的正面,所述框体的截面呈T形,在垂直方向上,所述框体两端的一对T形板分别设在立板的正面两端;
两组挤压装置分别连接在立板的正面两端,每组挤压装置分别位于两端T形板的内侧,每组挤压装置包括从上到下间隔设置的气缸,所述气缸的活塞杆用于顶住门槽与立板正面相对的正内壁;
所述自适应调整装置与T形板一一对应,
所述T形板包括横板和竖板,所述横板平行于立板,所述竖板位于立板端面的内侧;
所述自适应调整装置包括气动导轨和橡胶气垫,所述气动导轨设于横板上,所述橡胶气垫活动设于气动导轨上,所述橡胶气垫用于接触门槽的正内壁;
所述立板的背面可拆卸连接设有止水橡皮,所述止水橡皮用于接触门槽与立板背面相对的背内壁;
还包括若干摄像头,若干摄像头间隔设在立板的背面,便于动态掌握闸门漏水情况;
通过气动控制橡胶气垫滑动连接在气动导轨上,在局部漏水时,橡胶气垫移动至相对应的位置,进行充气。
2.根据权利要求1所述的一种气动式自密闭姿态可调整闸门,其特征在于,还包括一对侧气胀管,所述侧气胀管一一对应活动设于门槽内,所述侧气胀管连接闸门体、且位于T形板中竖板的外端。
3.根据权利要求2所述的一种气动式自密闭姿态可调整闸门,其特征在于,还包括一底气胀管,所述底气胀管位于框体底部水平的T形板下方。
4.根据权利要求3所述的一种气动式自密闭姿态可调整闸门,其特征在于,所述底气胀管的两端分别与一对侧气胀管连通。
5.根据权利要求1所述的一种气动式自密闭姿态可调整闸门,其特征在于,还包括水压力平衡装置,所述立板上设有开孔,所述水压力平衡装置设在立板的背面、用于开启或封闭开孔。
6.根据权利要求5所述的一种气动式自密闭姿态可调整闸门,其特征在于,所述水压力平衡装置包括拍门,所述拍门通过辅助气缸旋转活动设在立板的背面,所述拍门用于启闭开孔;

所述水压力平衡装置包括气动蝶阀,所述气动蝶阀通过蝶板用于启闭开孔;

所述水压力平衡装置包括提拉闸门和提拉气缸,所述提拉气缸用于带动提拉闸门升降动作,所述提拉闸门用于启闭开孔。
7.根据权利要求6所述的一种气动式自密闭姿态可调整闸门,其特征在于,还包括缓冲件,所述缓冲件连接在气缸的活塞杆上,所述缓冲件用于接触门槽的正内壁;
所述缓冲件为聚氨酯轮或柔性垫。
8.根据权利要求1所述的一种气动式自密闭姿态可调整闸门,其特征在于,所述止水橡皮呈P型,所述止水橡皮通过螺栓连接立板。
9.根据权利要求1所述的一种气动式自密闭姿态可调整闸门,其特征在于,所述框体的四周端面与立板的四周端面分别位于同一平面。 说明书 : 一种气动式自密闭姿态可调整闸门技术领域[0001] 本发明涉及钢闸门技术领域,尤其涉及一种用于止漏的气动式自密闭姿态可调整闸门。背景技术[0002] 江都水利枢纽工程主要由4座大型电力抽水站、12座大中型水闸以及输变电工程、3引排河道组成,总装机容量55800千瓦,相应抽水能力508m/s,是我国乃至亚洲最大的电力排灌工程。“十三五”期间,面对严重干旱、洪涝灾害,水利工程发挥了重要作用,省控制性水闸、泵站泄洪排涝达3110亿立方米、调水引水1906亿立方米,实现减灾兴利效益2000多亿元,有效保障全省社会经济高质量发展。[0003] 根据泵站运行管理技术要求,泵站机组在运行一定周期或机组出现故障时,需进行保养、检修。检修前,通常使用检修闸门挡水,利用安装在泵站内的小型排水泵将底部进水流道和集水坑内的积水抽干,为检修人员提供干地检修空间。目前,常规的检修闸门是平面钢闸门,并在四边设置止水橡皮,在排除流道和集水坑内积水过程中,使检修闸门内外的水体形成压力差从而压紧止水橡皮,实现检修闸门闭水止漏的目的。[0004] 但在实际检修过程中,大多数检修闸门因门体制作、轨道安装、门槽局部损坏等多种因素,造成止水橡皮无法贴紧密封,存在漏水量较大的现象,流道内的积水无法快速排出,不利于机组及时检修。目前,多采取潜水员下水用棉花等物品进行堵漏,因泵站进水侧堵漏操作空间狭小,潜水员下水作业难度大,同时,对一台机组进行抢修时,需要对紧邻的两台机组进行停机处理,否则就会发生潜水员被卷入的风险,费时费工费钱,安全隐患多。发明内容[0005] 本发明针对以上问题,提供了一种结构简单,方便可靠,提高效率的气动式自密闭闸门。[0006] 本发明的技术方案为:包括闸门体,所述闸门体活动设于两端闸门框的门槽内;[0007] 还包括两组挤压装置和一对自适应调整装置,[0008] 所述闸门体包括立板和矩形框体,所述框体设在立板的正面,所述框体的截面呈T形,[0009] 在垂直方向上,所述框体两端的一对T形板分别设在立板的正面两端;[0010] 两组挤压装置分别连接在立板的正面两端,每组挤压装置分别位于两端T形板的内侧,[0011] 每组挤压装置包括从上到下间隔设置的气缸,所述气缸的活塞杆用于顶住门槽与立板正面相对的正内壁;[0012] 所述自适应调整装置与T形板一一对应,[0013] 所述T形板包括横板和竖板,所述横板平行于立板,所述竖板位于立板端面的内侧;[0014] 所述自适应调整装置包括气动导轨和橡胶气垫,所述气动导轨设于横板上,所述橡胶气垫活动设于气动导轨上,所述橡胶气垫用于接触门槽的正内壁;[0015] 所述立板的背面可拆卸连接设有止水橡皮,所述止水橡皮用于接触门槽与立板背面相对的背内壁。[0016] 还包括一对侧气胀管,所述侧气胀管一一对应活动设于门槽内,[0017] 所述侧气胀管连接闸门体、且位于T形板中竖板的外端。[0018] 还包括一底气胀管,所述底气胀管位于框体底部水平的T形板下方。[0019] 所述底气胀管的两端分别与一对侧气胀管连通。[0020] 还包括若干摄像头,若干摄像头间隔设在立板的背面。[0021] 还包括水压力平衡装置,[0022] 所述立板上设有开孔,所述水压力平衡装置设在立板的背面、用于开启或封闭开孔。[0023] 所述水压力平衡装置包括拍门,所述拍门通过辅助气缸旋转活动设在立板的背面,所述拍门用于启闭开孔;[0024] 或[0025] 所述水压力平衡装置包括气动蝶阀,所述气动蝶阀通过蝶板用于启闭开孔;[0026] 或[0027] 所述水压力平衡装置包括提拉闸门和提拉气缸,所述提拉气缸用于带动提拉闸门升降动作,所述辅助闸门用于启闭开孔。[0028] 还包括缓冲件,所述缓冲件连接在气缸的活塞杆上,所述缓冲件用于接触门槽的正内壁;[0029] 所述缓冲件为聚氨酯轮或柔性垫。[0030] 所述止水橡皮呈P型,所述止水橡皮通过螺栓连接立板。[0031] 所述框体的四周端面与立板的四周端面分别位于同一平面。[0032] 本发明在工作中,通过在闸门体中立板的背面可拆卸连接用于接触门槽背内壁的止水橡皮,方便拆装,便于更换;[0033] 在立板的正面设置两组挤压装置,每组挤压装置包括从上到下设置的若干气缸,可同时开启或单独控制,通过活塞杆顶住门槽的正内壁,进而挤压止水橡皮密封;单独控制时,可针对闸门体的局部进行顶紧,避免局部漏水;[0034] 同时,在闸门体中矩形框体两端的一对T形板上分别设置自适应调整装置,通过气动控制橡胶气垫滑动连接在气动导轨上,在局部漏水时,橡胶气垫移动至相对应的位置,进行充气,进一步挤压对应的止水橡皮,增强止水效果。[0035] 本发明通过固定式的气缸挤压和移动式的橡胶气垫共同作用,实现止水橡皮局部的姿态调整,提高闸门密封的可靠性。[0036] 本发明操作稳定,快速止漏、止水,无需人工堵漏省时省工,消除安全隐患。附图说明[0037] 图1是本发明第一种实施方式的结构示意图,[0038] 图2是图1中A‑A面的剖视图,[0039] 图3是图1中B‑B面的剖视图,[0040] 图4是图1的俯视图,[0041] 图5是图1中C‑C面的剖视图,[0042] 图6是本发明第二种实施方式的结构示意图,[0043] 图7是气动蝶阀和蝶板的连接结构示意图,[0044] 图8是本发明第三种实施方式的结构示意图,[0045] 图中1是闸门体,2是门槽,201是正内壁,202是背内壁,3是立板,4是框体,41是横板,42是竖板,5是气缸,6是气动导轨,7是橡胶气垫,8是止水橡皮,9是侧气胀管,10是底气胀管,11是摄像头,12是开孔,13是拍门,14是气动蝶阀,15是蝶板,16是提拉闸门,17是提拉气缸,18是缓冲件,19是泄水孔,20是锁定孔,21是空压机,22是汇流板。具体实施方式[0046] 本发明如图1‑8所示,包括闸门体1,所述闸门体活动设于两端闸门框的门槽2内;[0047] 还包括两组挤压装置和一对自适应调整装置,[0048] 所述闸门体包括立板3和矩形框体4,所述框体4设在立板3的正面,所述框体4的截面呈T形,[0049] 在垂直方向上,所述框体两端的一对T形板分别设在立板的正面两端;[0050] 两组挤压装置分别连接在立板的正面两端,每组挤压装置分别位于两端T形板的内侧,[0051] 每组挤压装置包括从上到下间隔设置的气缸5,所述气缸的活塞杆用于顶住门槽与立板正面相对的正内壁;[0052] 所述自适应调整装置与T形板一一对应,[0053] 所述T形板包括横板41和竖板42,所述横板41平行于立板3,所述竖板42位于立板3端面的内侧;[0054] 所述自适应调整装置包括气动导轨6和橡胶气垫7,所述气动导轨6设于横板上,所述橡胶气垫7活动设于气动导轨上,所述橡胶气垫7用于接触门槽的正内壁201;[0055] 所述立板的背面可拆卸连接设有止水橡皮8,所述止水橡皮用于接触门槽与立板背面相对的背内壁202。[0056] 本发明在工作中,通过在闸门体中立板的背面可拆卸连接用于接触门槽背内壁的止水橡皮,方便拆装,便于更换;[0057] 在立板的正面设置两组挤压装置,每组挤压装置包括从上到下设置的若干气缸,可同时开启或单独控制,通过活塞杆顶住门槽的正内壁,进而挤压止水橡皮密封;单独控制时,可针对闸门体的局部进行顶紧,避免局部漏水;[0058] 同时,在闸门体中矩形框体两端的一对T形板上分别设置自适应调整装置,通过气动控制橡胶气垫滑动连接在气动导轨上,在局部漏水时,橡胶气垫移动至相对应的位置,进行充气,进一步挤压对应的止水橡皮,增强止水效果。[0059] 本发明通过固定式的气缸挤压和移动式的橡胶气垫共同作用,实现止水橡皮局部的姿态调整,提高闸门密封的可靠性。[0060] 还包括一对侧气胀管9,所述侧气胀管一一对应活动设于门槽2内,[0061] 所述侧气胀管9连接闸门体、且位于T形板中竖板42的外端。[0062] 设置一对侧气胀管,通过侧气胀管进行充气膨胀,便于对闸门体两侧和门槽进行密封,起到辅助密封的作用。[0063] 本发明中所用气胀管内部压强可达0.8MPa,可有效抵御水压力,适用范围广。气胀管膨胀可达直径3倍,通过选型,可实现无气压式不影响闸门启闭,充气后,充分密闭闸门与门槽的空间。[0064] 目前,普通气囊长度有限,一般不超过1米,内部压强小,一般不超过0.1Mpa,水深一旦超过10米,气囊受压变形,无法起到密闭效果,且无定型产品,需要进行定制,费用高。本发明中的气胀管属于定型产品,管径可根据现场需要进行选择,长度可根据需要进行剪裁。如需进一步加强闸门四周密封,可根据需要增设多道气胀管密封。[0065] 还包括一底气胀管10,所述底气胀管10位于框体4底部水平的T形板下方(即框体的底部T形板中竖板的底面)。[0066] 设置底气胀管,便于对从闸门体的底部进行辅助密封,提高可靠性。在发现底部漏水时,只需底气胀管工作进行止水。[0067] 所述底气胀管的两端分别与一对侧气胀管连通。[0068] 将底气胀管和侧气胀管进行连通,使其形成整体,方便充排气动作。[0069] 还包括若干摄像头11,若干摄像头间隔设在立板的背面。[0070] 设置摄像头,便于动态掌握闸门两侧及底止水、漏水情况,从而,便于选择相应的止水操作,如选择橡胶气垫便于及时移动至漏水相应的位置进行充气、侧气胀管或底气胀管等充气动作。[0071] 还包括水压力平衡装置,[0072] 所述立板上设有开孔12,所述水压力平衡装置设在立板的背面、用于开启或封闭开孔。[0073] 工作时,水压力平衡装置关闭;在检修完毕后,气胀管、橡胶气垫开始排气,气缸泄压收缩,打开水压力平衡装置,使得两侧水位相平衡,水压力均衡后,通过门式起重机拉升闸门体。[0074] 如图1所示,所述水压力平衡装置包括拍门13,所述拍门通过辅助气缸旋转活动设在立板的背面,所述拍门用于启闭开孔;[0075] 或[0076] 如图6、7所示,所述水压力平衡装置包括气动蝶阀14,所述气动蝶阀通过蝶板15用于启闭开孔;[0077] 或[0078] 如图8所示,所述水压力平衡装置包括提拉闸门16和提拉气缸17,所述提拉气缸用于带动提拉闸门升降动作,所述辅助闸门用于启闭开孔。[0079] 本发明中关于水压力平衡装置可考虑三种方案可以自由选配,小型流道不需要阀门,靠闸门泄压后自漏水就可以很快平衡水位达到均衡水压的目的;中型的流道或者水位不深的可以用拍门,结构简单易用、故障率低;大型的水量需求大的流道可以用碟阀装置或者提拉闸门(即小闸门)达到均衡水压目的。[0080] 铸铁拍门:在闸门中下部背面腹板上开一个圆洞,设置一块圆形铸铁拍门(Φ300),利用闸门内外侧水位差产生的压力及辅助气缸(SC80×250)控制启闭,用于检修结束后放水,使得内外两侧水位平衡,减小阻力,利于门式起重机拉升闸门。[0081] 气动蝶阀:在闸门中下部背面腹板上开一个圆洞,设置一只气动法兰蝶阀(Φ300),利用气动执行器控制启闭,用于检修结束后放水,使得内外两侧水位平衡,减小阻力,利于门式起重机拉升闸门。[0082] 小闸门:在闸门中下部背面腹板上,设置一块方形小闸门(400×300),利用气缸(SC80×250)控制启闭,用于检修结束后放水,使得内外两侧水位平衡,减小阻力,利于门式起重机拉升闸门。[0083] 还包括缓冲件18,所述缓冲件连接在气缸5的活塞杆上,所述缓冲件用于接触门槽的正内壁201;[0084] 所述缓冲件18为聚氨酯轮或柔性垫。[0085] 设置缓冲件,在气缸动作时,通过缓冲件接触门槽的正内壁,避免对门槽的损坏。[0086] 所述止水橡皮8呈P型,所述止水橡皮通过螺栓连接立板。[0087] 止水橡皮通过螺栓连接立板,便于拆装;尤其在长时间使用时,方便更换,提高安全性。[0088] 所述框体4的四周端面与立板3的四周端面分别位于同一平面。[0089] 常规状态下,通过立板的底面以及一对止水橡皮进行密封,设置框体的四周端面(即横板的外端面)与立板的四周端面分别位于同一平面;框体的底面与立板的底面实现共同密封作用,同时,可起到对底气胀管进行定位的作用;[0090] 框体的两端与立板的两端可用于对侧气胀管进行定位。[0091] 还包括空压机21,其布置在站身混凝土墙顶端,PU供气管通过门顶泄水孔19连接缸体进气口,运用手动阀控制气缸进气。所有气缸、气动导轨、橡胶气垫、侧气胀管、底气胀管、气动蝶阀等均连接空压机。空压机21经汇流板22通过供气管连接各路手动阀,从而控制相应的器件动作。[0092] 本发明集成挤压装置、自适应调整装置、气胀管(即侧气胀管和底气胀管)、水压力平衡装置及水下视频监控等为一整套气动式自密闭系统,具有高度集成化、系统化、动态化、可视化等特点,可供借鉴应用于直升平面闸门、升卧闸门、检修闸门、事故闸门等各类平面闸门的密闭止漏。[0093] 本发明具体应用中,[0094] 1.在闸门内侧横梁两端对称设置3组、6只可应用于水下的气缸(型号SC50×250),气缸顶端连接聚氨酯轮,气缸供气系统采用空压机,PU供气管连接,运用手动阀控制气缸进气(可根据需要独立控制上、中、下三组气缸的动作)。气缸活塞杆伸出,聚氨酯轮顶住对面门槽,利用作用力和反作用力原理,迫使闸门向站身内侧靠紧,挤压闸门原有P型止水橡皮,减少闸门漏水量。[0095] 2.为进一步加强对闸门止水的顶撑压缩效果,对称布置橡胶气垫(150×150×25)2组在闸门纵边梁两侧的气动导轨(型号OSP‑P25‑5000)上,PU供气管与空压机连接供气(可根据需要独立控制上、下两组橡胶气垫的充放气,且橡胶气垫可在轨道上自由移动到制定位置),橡胶气垫充气膨胀,同样利用作用力和反作用力原理,迫使闸门向站身内侧靠紧,进一步挤压原有止水橡皮,增强止水效果。[0096] 3.为确保闸门止水达到最优效果,在闸门外侧两边及底部设置一到两圈气胀管(Φ30×40),气胀管顶端用橡胶绳系在闸门体顶部的锁定孔20上,采用PU供气管与空压机连接供气,气管充气膨胀,直至无漏水渗出。[0097] 实际应用时,常规操作中,以江都第四抽水站为例:通常潜水员进行检修闸门堵漏约需3‑7天时间。为潜水员下水需提前吊起进水侧拦污栅,便于潜水员进入,约需半天时间。在完成堵漏前,该台机组大修无法进行。以平均时间5个工作日时间进行计算,单台机组抽水量为1296万立方米。在排涝期间如遇机组故障抢修,为确保潜水员人身安全,堵漏的过程需要将两侧相邻机组同时停运,3台机组共计可以抽水3888万立方米。[0098] 然而,本发明可以将检修闸门堵漏时间缩短至1小时以内,极大缩短了堵漏时间,并且无需停运两侧相邻机组,有效保障排涝期间最大化发挥工程效益。[0099] 本发明具有很好的推广价值,可用于全国大中小型泵站检修闸门,水闸闸门密封的完善等。[0100] 对于本案所公开的内容,还有以下几点需要说明:[0101] (1)、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构,其他结构可参考通常设计;[0102] (2)、在不冲突的情况下,本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例;[0103] 以上,仅为本案所公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

专利地区:江苏

专利申请日期:2022-03-07

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN114411649B

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