一种小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门的制作方法

本发明涉及一种小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门，属于水利水电工程金属结构技术领域。

背景技术：

对于水电或水利工程的检修闸门，考虑检修需要，通常在其前面设置一道检修闸门，这对于水头较高的小孔口平面检修闸门，闸门外形尺寸虽较小，但水压力大，钢板厚度会较厚，采用传统的焊接闸门结构，焊接空间狭小，工人操作困难，焊接质量很难保证，制造难度较大，且常规水封磨损量大，容易损坏，启闭容量也较大，所以现有技术还存在不足，有待于进一步完善。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门，以采用高强复合材料的整体钢基滑块作为顶侧水封，因钢基滑块变形小磨损量小，抗疲劳破坏效果良好；并使底水封与钢基滑块下部的橡胶垫胶结成一体，以确保闸门止水效果，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门，包括铸造门体；铸造门体的下游面为平面结构作为铸造门体的面板；面板下游面设有顶侧水封安装槽；顶侧水封安装槽的整体形状为门字型，顶侧水封安装槽的截面形状为矩形，顶侧水封安装槽内安装有顶侧水封组件；顶侧水封组件包括钢基滑块和橡胶垫；钢基滑块和橡胶垫经一组沉头螺钉固定在顶侧水封安装槽内；铸造门体的底面设有底水封安装槽，底水封安装槽的整体形状为一字型，底水封安装槽的截面形状为矩形；底水封安装槽内安装有底水封组件；底水封组件包括底水封和底水封压板；底水封压板经一组沉头螺钉将底水封固定在底水封安装槽内；底水封与橡胶垫两端紧密连接。

前述小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门中，所述铸造门体的面板上游面设有一组纵横相交的纵梁和横梁形成一组按行列排列的型腔；最底部的横梁下方设有平行于面板且水平贯通铸造门体的三角通孔；位于铸造门体上部的型腔为上游面开口的开放式型腔，位于铸造门体下部的型腔为上游面封闭的封闭式型腔；型腔与型腔之间经纵向导流孔和横向导流孔贯通，纵向导流孔贯穿最顶部的横梁；三角通孔经纵向导流孔与封闭式型腔贯通；位于铸造门体两边的纵梁上分别设有上下两个定轮安装孔，位于两个定轮安装孔之间的横向导流孔贯穿铸造门体两边的纵梁；位于铸造门体两边的纵梁外侧设有侧向滑块；位于铸造门体中间的纵梁顶部设有吊孔；

前述小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门中，所述铸造门体侧面的形状近似于垂直的直角梯形，其中直角梯形的斜边为圆弧；

前述小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门中，所述定轮安装孔内安装有定轮组件；定轮组件包括定轮；定轮经偏心轴与定轮安装孔两侧的内支承孔和外支承孔固定连接；偏心轴一端设有定位卡板，定位卡板外侧设有旋拧头；偏心轴的轴体分为三段，轴体两边段同轴，轴体中间段与两边段不同轴为偏心段；偏心段与定轮连接，轴体靠近定位卡板的一段与外支承孔连接，轴体另一段与内支承孔连接；定轮与偏心轴的偏心段中段之间设有套筒，套筒两端设有限位环。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、利用小孔口平面检修闸门外形尺寸小，运输难度不大的特点，检修闸门采用一次铸造成型的一体化结构；在铸造门体两边的纵梁的上下部位居中对称设置两个定轮安装孔，定轮安装孔内设置定轮兼做主反向支承。侧向滑块采用两侧对称的圆弧凸体，吊孔、面板、横梁、纵梁之间的各个区格处开圆形导流孔，各导流孔之间相互连通，铸液流动性好，便于铸造，无需焊接，制造难度得到降低，平面检修闸门质量得到保证，现场无需进行闸门与侧轮间的安装，简化安装程序，提高了安装效率；

2、闸门底缘采用圆弧过渡曲面体结构，水力学条件好，较好的减少了闸门运行时的振动，保障了闸门运行的安全；

3、在面板上游侧对称开门型布置的顶侧水封安装槽，在顶侧水封安装槽内设置滑动面为高强复合材料的整体钢基滑块作为顶侧水封，钢基滑块底部设置橡胶垫，上游侧门槽设置与钢基滑块位置对应的门型轨头，在水压力作用下钢基滑块与门型轨头接触止水，因钢基滑块变形小磨损量小，抗疲劳破坏效果良好；

4、外压板内侧设置上翘压板，对顶侧水封侧向充分限位，有效防止顶侧水封的侧向变形过大而失效；

5、在面板上游侧底部开有底水封安装槽，底水封安装槽内安装有底水封，底水封两端与钢基滑块底部的橡胶垫紧密接触，并采用底水封压板通过沉头螺钉紧固，底水封与钢基滑块下部的橡胶垫胶结成一体，有效保证闸门止水效果；

6、圆弧过渡曲面体结构内部设置近似梯型结构的封闭式型腔和贯穿铸造门体的三角通孔以便于铸造；

7、小孔口平面定轮检修闸门的定轮兼做主反向支承，与传统的主支承采用定轮，反向支承采用铰式弹性反轮或滑块比较结构简单，便于制造，且仅进行定轮装置一次装配，无需进行反向支承的装配，简化安装程序，提高了安装效率；

8、铸造门体外形尺寸比实际尺寸略大1～5mm，便于门体有精加工要求位置可机械加工实现精度要求。

附图说明

图1是铸造门体下游面示意图；

图2是铸造门体上游面示意图；

图3是图2中沿纵向导流孔中心线并垂直闸门面板的剖视图；

图4是图1的a向视图；

图5是图1的b-b剖视图；

图6是图1的c-c剖视图；

图7是定轮组件与定轮安装孔的连接示意图；

图8是检修闸门与门槽的连接示意图；

图9是是铸造门体的三维视图。

附图标记说明：10-铸造门体、11-面板、12-顶侧水封安装槽、15-底水封安装槽、16-纵梁、17-横梁、18-三角通孔、19-开放式型腔、20-封闭式型腔、21-纵向导流孔、22-横向导流孔、23-定轮安装孔、24-侧向滑块、25-内支承孔、26-外支承孔、27-吊孔、28-圆弧、30-顶侧水封组件、31-钢基滑块、32-橡胶垫、33-沉头螺钉、40-底水封组件、41-底水封、42-底水封压板、50-定轮组件、51-定轮、52-偏心轴、53-定位卡板、54-旋拧头、55-套筒、56-限位环、60-门槽、61-门型轨头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门，如图1所示，包括铸造门体10；铸造门体10的下游面为平面结构作为铸造门体10的面板11；面板11下游面设有顶侧水封安装槽12；顶侧水封安装槽12的整体形状为门字型，顶侧水封安装槽12内安装有顶侧水封组件30；如图5所示，顶侧水封安装槽12的截面形状为矩形，顶侧水封组件30包括钢基滑块31和橡胶垫32；钢基滑块31和橡胶垫32经一组沉头螺钉33固定在顶侧水封安装槽12内；如图1所示，铸造门体10的底面设有底水封安装槽15，底水封安装槽15的整体形状为一字型，底水封安装槽15内安装有底水封组件40；如图6所示，底水封安装槽15的截面形状为矩形；底水封组件40包括底水封41和底水封压板42；底水封压板42经一组沉头螺钉33将底水封41固定在底水封安装槽15内；底水封41与顶侧水封组件30中的橡胶垫32两端紧密连接。

如图2所示，铸造门体10的面板11上游面设有一组纵横相交的纵梁16和横梁17形成一组按行列排列的型腔；最底部的横梁下方设有平行于面板11且水平贯通铸造门体10的三角通孔18；位于铸造门体10上部的型腔为上游面开口的开放式型腔19(图2中粗实线所示矩形框)，位于铸造门体10下部的型腔为上游面封闭的封闭式型腔20(图2中虚线所示矩形框)；型腔与型腔之间经纵向导流孔21和横向导流孔22贯通，纵向导流孔21贯穿最顶部的横梁；三角通孔18经纵向导流孔21与封闭式型腔20贯通；位于铸造门体10两边的纵梁(也称为边梁)上分别设有上下两个定轮安装孔23，位于两个定轮安装孔23之间的横向导流孔22贯穿铸造门体10两边的纵梁；位于铸造门体10两边的纵梁外侧设有侧向滑块24；位于铸造门体10中间的纵梁16顶部设有吊孔27；

如图3所示，铸造门体10侧面的形状近似于垂直的直角梯形，其中直角梯形的斜边为圆弧28过渡曲面，直角梯形的直角边与顶边倒圆。

如图7所示，定轮安装孔23内安装有定轮组件50；定轮组件50包括定轮51；定轮51经偏心轴52与定轮安装孔23两侧的内支承孔25和外支承孔26(内支承孔25和外支承孔26见图9)固定连接；偏心轴52一端设有定位卡板53，定位卡板53外侧设有旋拧头54；偏心轴52的轴体分为三段，轴体两边段同轴，轴体中间段与两边段不同轴为偏心段；偏心段与定轮51连接，轴体靠近定位卡板53的一段与外支承孔26连接，轴体另一段与内支承孔25连接；定轮51与偏心轴52的偏心段中段之间设有套筒55，套筒55两端设有限位环56。

如图8所示，铸造门体10安装在门槽60内，门槽60上设有与钢基滑块31位置和形状对应的门型轨头61。

实施例

本例的小孔口整体铸造式平面定轮检修闸门如图1～3所示，采用一次铸造成型的铸造门体。铸造门体10上铸造有顶侧水封安装槽12、底水封安装槽15、纵梁16、横梁17、三角通孔18、开放式型腔19、封闭式型腔20、纵向导流孔21、横向导流孔22、定轮安装孔23、侧向滑块24、吊孔27等结构。

如图2所示，位于铸造门体10两边的纵梁16作为边梁，边梁的上下部居中位置对称设有两个定轮安装孔23；定轮安装孔23内部倒圆；如图7所示，定轮安装孔23内设有定轮组件50；定轮组件50包括定轮51，定轮51直径略小于门槽60的宽度兼做主反向支承；如图1所示，面板11下游侧对称设有门型布置的顶侧水封安装槽12；顶侧水封安装槽12的整体形状为门字型，顶侧水封安装槽12的截面形状如图6所示为矩形。顶侧水封安装槽12内安装有顶侧水封组件30；顶侧水封组件30如图5所示，包括钢基滑块31和橡胶垫32；钢基滑块31和橡胶垫32通过沉头螺钉33固定在顶侧水封安装槽12内。如图2所示，铸造门体10两边的纵梁16顶部与两定轮安装孔23之间的纵梁16上均设有横向导流孔22；如图7所示，定轮51通过螺栓及偏心轴52固定在定轮安装孔23内；定轮安装孔23两侧设有用于支承偏心轴52的外支承孔26及内支承孔25；外支承孔26外侧设有与偏心轴52上定位卡板53环状布置的螺栓位置对应的螺纹孔(该螺纹孔为配钻孔)；如图2所示，纵梁16上设有横向导流孔22；铸造门体10两边的纵梁16与其余纵梁16之间的横梁17上设有纵向导流孔21；如图8所示，侧向滑块24为两侧对称的圆弧凸体，侧向滑块24与对应的门槽60轨道之间的间隙为10～20mm；铸造门体10的底缘采用圆弧28过渡曲面体结构；圆弧28过渡曲面体结构下游端设有底水封安装槽15，底水封安装槽15的形状如图4所示为矩型缺口；矩型缺口内设有底水封41，底水封41通过一组沉头螺钉33和底水封压板42固定在底水封安装槽15内。底水封压板42为u型结构。底水封41底面为突出的圆弧面；底水封41两端与顶侧水封31底部紧密接触。如图8所示，门槽60上设有与钢基滑块31位置和形状对应的门型轨头61；如图3和图9所示，圆弧28过渡曲面体结构内部设有近似梯型结构的封闭式型腔20和贯穿铸造门体10的三角通孔18。

如图7所示，定轮安装孔23内安装有定轮组件50；定轮组件50包括定轮51；定轮51经偏心轴52与定轮安装孔23两侧的内支承孔25和外支承孔26固定连接；偏心轴52一端设有定位卡板53，定位卡板53外侧设有旋拧头54；偏心轴52的轴体分为三段，轴体两边段同轴，轴体中间段与两边段不同轴为偏心段；偏心段与定轮51连接，轴体靠近定位卡板53的一段与外支承孔26连接，轴体另一段与内支承孔25连接；定轮51与偏心轴52的偏心段中段之间设有套筒55，套筒55两端设有限位环56。

本例的检修闸门具有外形尺寸小，运输难度不大的特点。横梁和纵梁上均设有导流孔，铸液流动性好，便于铸造。本例的闸门无需焊接，制造难度得到降低，闸门质量得到保证。现场安装时无需进行闸门与侧轮间的安装，简化了安装程序，提高了安装效率；闸门底缘采用圆弧过渡曲面体结构，水力学条件好，较好的减少了闸门运行时的振动，保障了闸门运行的安全；顶侧水封采用钢基滑块31，并通过橡胶垫与铸造门体连接，橡胶垫与底水封两端紧密接触，可有效保证特高水头下检修闸门的止水效果。