專利名稱：高水頭弧門氣動主動式止水系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用以控制電站閘門處充壓水封啟閉的高水頭弧門 氣動主動式止水系統，屬于水工領域。
2、 背景枝術弧形閘門的止水系統是指利用閘門與閘門門槽間的填充物來解決 可以開啟、關閉的閘門在關閉后的封水性能。常規的止水型式是利用橡皮作為 填充物安裝于閘門上，通過橡皮的預壓縮，以解決閘門關閉后的封水性能，在 低水頭下，由于橡皮的壓縮量不大，閘門在啟閉過程中不會因橡皮與門槽的摩 擦產生對橡皮的破壞，但在高水頭下，由于橡皮的壓縮量與對門槽的摩擦矛盾， 已無法達到即保證良好的封水效果又保證橡皮不被破壞的效果，由此，常規水 封型式已無法滿足高水頭弧形閘門的運行需求。高水頭弧形閘門的止水系統現 在主要采用橡皮安裝于門槽上，通過移動閘門或橡皮變形的方式解決閘門封水 狀態和閘門啟閉狀態下的橡皮壓縮量，達到在封水狀態下橡皮預壓量高，封水 效果好；在閘門啟閉過程中，橡皮預壓量小，防止橡皮破壞的作用。通過移動 閘門的方式，其結構及系統結構復雜，造價及運行費用高。通過水封變形的方 式，現應用較多的是膨脹式充壓止水。其原理是在水封后的背嚢腔內通過水的 壓力和水的泄壓，使水封頭進行伸縮，來調整閘門不同運行狀態下的水封橡皮
預壓縮量，該止水系統存在以下缺點1、系統復雜；2、在閘門啟閉時，由于 其背囊腔內的水的自重原因，無法使橡皮頭自動靠其自身彈性收回，橡皮頭磨 損嚴重甚至可能遭到剪切破壞，故需設置一套排水裝置，在起閉閘門前將背囊 腔內的水排凈；3、自動化程度較低；4、在寒冷地區低溫環境下，水易結水， 系統不可靠。
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發明內容
本發明的目的在于提出一種通過采用氣動系統結合現有的水封結 構，以解決高水頭弧門止水系統的可靠性、實用性和易實現自動化控制的目的。
本發明的目的是這樣實現的高水頭弧門氣動主動式止水系統整體裝設在 泵站內，包括空氣壓縮機、儲壓罐、和儲壓罐連通的各控制閥、充壓水封。儲 壓罐上端處裝設有三路和儲壓罐相通的管線，壓力顯控器和截止閥組成一路； 安全閥和截止閥組成一路；壓力表和截止閥組成一路。儲壓罐下端裝設有儲壓 罐排氣口，其上設有截止閥。在儲壓罐前側連通有管線，該管線前端和空氣壓 縮機連通，該管線上由空氣壓縮機至儲壓罐間順次裝設有溫度信號器、截止閥、 止回閥、截止閥。儲壓罐后側通過管線和充壓水封連通，兩者之間的管線上裝 設有二位三通的電磁方向閥，該閥前后通和管線連通，另一通和流量調節閥連 通，流量調節閥另一端和排氣口連通。在儲壓罐和電磁方向閥之間的管線上設 有一截止閥，在電磁方向閥至充壓水封之間的管線上設有截止閥和三路支路管 線，其中一路為緊急排氣口，其上裝設有截止閥； 一路裝設有接點壓力計和截 止閥；另一路裝設有壓力變送器和截止閥。
高水頭弧門氣動主動式止水系統也是通過水封變形的方式，通過對現應用 較多的膨脹式充壓止水進行改進。其原理是在水封后的背囊腔內通過壓縮空氣 進行打壓和泄壓，使水封頭進行伸縮，來調整閘門不同運行狀態下的水封橡皮 預壓縮量，該止水系統存在以下優點1、系統簡單。2、系統反映靈敏。3、系 統故障判斷簡單。3、自動化程度高。4、在寒冷地區低溫環境下，系統運行可 靠。5、系統造價低。
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本發明的具體結構由以下的附圖和實施例給出
圖1是高水頭弧門氣動主動式止水系統結構示意圖； 圖2是水封結構的典型的斷面構造圖。
圖例1、空氣壓縮機，2、溫度信號器，3、截止閥，4、止回閥，5、壓力 顯控器，6、安全閥，7、壓力表，8、排氣口， 9、流量調節閥，10、電磁方向 閥，11、緊急排氣口， 12、接點壓力計，13、壓力變送器，14、充壓水封，15、 儲壓罐排氣口， 16、儲壓罐，17、備用空氣壓縮機，18、水封，19、閘門面板， 20、充壓氣囊，21、閘門埋件。
具體實施方式
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本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確 定具體的實施方式。
實施例如圖1—2所示，高水頭弧門氣動主動式止水系統整體裝設在泵站 內，其包括空氣壓縮機l、儲壓罐16、和儲壓罐16連通的各控制閥、充壓水封 14。儲壓罐16上端處裝設有三路和儲壓罐16相通的管線，壓力顯控器5和截 止閥3組成一路，其中壓力顯控器5可實時傳遞儲壓罐16和充壓水封14背壓 的壓力值，即充壓水封14的充壓氣嚢20內的壓力值；安全閥6和截止閥3組 成一路；壓力表7和截止閥3組成一路。儲壓罐16下端裝設有儲壓罐排氣口 15， 其上設有截止閥3。在儲壓罐16前側連通有管線，該管線前端和空氣壓縮機1 連通，該管線上由空氣壓縮機1至儲壓罐16間順次裝設有溫度信號器2、截止 閥3、止回閥4、截止閥3。儲壓罐16后側通過管線和充壓水封14連通，兩者 之間的管線上裝設有二位三通的電^f茲方向閥10，該閥IO用于控制充壓水封14 的充壓和泄壓，該閥IO前后通和管線連通，另一通和流量調節閥9連通，流量 調節閥9另一端和排氣口連通，流量調節閥9用以控制排氣量，防止突然泄壓 充壓水封14的充氣壓嚢20體積收縮過快，而將水封18拉斷。在儲壓罐16和 電磁方向閥IO之間的管線上設有一截止閥3， ^電磁方向閥IO至充壓水封14 之間的管線上設有截止閥3和三路支路管線，其中一路為緊急排氣口 11，其上 裝設有截止閥3; —路裝設有接點壓力計12和截止閥3，接點壓力計12用以探 測管線內壓力；另一路裝設有壓力變送器13和截止閥3，壓力變送器13將探測 的管線內壓力以數字信號的形式發送回主控室內的監視屏幕上。在充壓水封14 的前側設有緊急排氣口 11，緊急排氣口的開關由截止閥3控制。
當系統壓力低時，即指充壓氣嚢20內的壓力低時，壓力顯控器5發出低位 信號，此時空氣壓縮機1啟動，向儲壓罐16內注入空氣，此時的電磁方向閥10 開啟，使得儲壓罐16和充壓水封14之間的管線連通，充壓水封14的充壓氣嚢 20內也開始注入空氣，水封18向外頂出。當系統壓力高時，壓力顯控器5發出 高位信號，空氣壓縮機l停止工作。系統需泄壓時，電磁方向閥10動作，切斷 儲壓罐16和后部管線的連接，儲壓罐16蓄壓，閥后部分泄壓，當管線內壓力低到自然氣壓值時，接點壓力計12發出信號，用以控制閘門的啟閉機操作系統
閉鎖。當空氣壓縮機1需要檢修時，可使用可移動式的備用空氣壓縮機17。
依據設備所在地的環境條件，可增設氣水分離器。電站閘門的門槽體型采 用常規的突擴跌坎門槽。
以上技術特征構成了本發明的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實 施效果，可根據實際需要增減非必要技術特征，來滿足不同情況的需要。
權利要求
1、一種高水頭弧門氣動主動式止水系統，其整體裝設在泵站內，包括空氣壓縮機、儲壓罐、和儲壓罐連通的各控制閥、充壓水封，其特征在于儲壓罐上端處裝設有三路和儲壓罐相通的管線，壓力顯控器和截止閥組成一路；安全閥和截止閥組成一路；壓力表和截止閥組成一路，儲壓罐下端裝設有儲壓罐排氣口，其上設有截止閥，在儲壓罐前側連通有管線，該管線前端和空氣壓縮機連通，該管線上由空氣壓縮機至儲壓罐間順次裝設有溫度信號器、截止閥、止回閥、截止閥，儲壓罐后側通過管線和充壓水封連通，兩者之間的管線上裝設有二位三通的電磁方向閥，該閥前后通和管線連通，另一通和流量調節閥連通，流量調節閥另一端和排氣口連通，在儲壓罐和電磁方向閥之間的管線上設有一截止閥，在電磁方向閥至充壓水封之間的管線上設有截止閥和三路支路管線，其中一路為緊急排氣口，其上裝設有截止閥；一路裝設有接點壓力計和截止閥；另一路裝設有壓力變送器和截止閥。
2、 如權利要求1所述的高水頭弧門氣動主動式止水系統，其特征在于壓力顯 控器可實時傳遞充壓水封背壓的壓力值，即儲壓罐和充壓水封的充壓氣嚢內 的壓力值。
3、 如權利要求1所述的高水頭弧門氣動主動式止水系統，其特征在于流量調 節閥用以控制排氣量，防止突然泄壓充壓水封的充氣壓嚢體積收縮過快，而 將水封拉斷。
4、 如權利要求1所述的高水頭弧門氣動主動式止水系統，其特征在于在充壓 水封的前側設有緊急排氣口 ，緊急排氣口的開關由截止閥控制。
全文摘要
本發明涉及一種用以控制電站閘門處充壓水封啟閉的高水頭弧門氣動主動式止水系統，其包括空氣壓縮機、儲壓罐、和儲壓罐連通的各控制閥、充壓水封。儲壓罐上端設有三路管線，壓力顯控器和截止閥一路；安全閥和截止閥一路；壓力表和截止閥一路，儲壓罐下端設有儲壓罐排氣口。儲壓罐前和空氣壓縮機連通，空氣壓縮機至儲壓罐間裝設有溫度信號器、截止閥、止回閥、截止閥，儲壓罐后和充壓水封連通，兩者間設有電磁方向閥，該閥前后通和管線連通，另一通和流量調節閥連通、排氣口連通，電磁方向閥至充壓水封間設有三路支路管線，一路為緊急排氣口；一路設有接點壓力計和截止閥；另一路設有壓力變送器和截止閥。本止水系統結構簡單、造價低、反映靈敏、故障判斷簡單、自動化程度高，在寒冷地區低溫環境下運行可靠。
文檔編號F15B1/027GK101338556SQ20081007287
公開日2009年1月7日 申請日期2008年5月9日 優先權日2008年5月9日
發明者伊元忠, 關新成, 姜永健, 趙敏言 申請人:水利部新疆維吾爾自治區水利水電勘測設計研究院