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船闸密封框机构设计及效果分析

【摘要】:密封框为U形钢结构,在其外部端面和内侧面均布置有止水橡皮。密封框推出并与闸首门接触后,由10只油缸共同压紧。为避免船厢对接期间因油缸的泄漏破坏密封效果,在每只油缸与密封框的连接处均加设机械弹簧箱,以维持油缸对密封框的压紧力。试验结果显示,密封框的各处止水效果良好,C形橡皮的变形在预料范围内。

密封框机构是用于密封船厢头与闸首门之间间隙的装置,隔河岩升船机的密封机构布置在船厢的两端,由U形密封框、止水橡皮、弹簧箱、驱动油缸及导轮等组成。

密封框为U形钢结构,在其外部端面和内侧面均布置有止水橡皮。其中端面止水用于密封框与闸首门之间的密封,采用常规的闸门止水橡皮,里侧为Ω形、外侧为P形;侧止水用于密封框与船厢结构之间的密封,断面为C形,其形状复杂,没有现成的制造与运行经验。

密封框推出并与闸首门接触后,由10只油缸共同压紧。油缸在密封框的三个侧边均匀布置,其中4只兼作驱动缸。为避免船厢对接期间因油缸的泄漏破坏密封效果,在每只油缸与密封框的连接处均加设机械弹簧箱,以维持油缸对密封框的压紧力。

密封框的刚度对端面止水效果有直接影响。刚度太大,则不能保证密封框在油缸压紧力作用下的变形能与闸门的变形很好贴合;刚度过小,则有可能造成密封框结构产生较大的应力,并且不能确保两只油缸之间的橡皮被有效压紧。保证侧面止水效果的技术关键,是确保C形橡皮的疲劳寿命。密封框运动过程中,拐角处的C形橡皮的变形比较复杂,除正常的弯曲外,还有拉、压变形。为避免变形后的橡皮产生褶皱,在拐角处设置了导向轮。

为检验密封框止水尤其是C形橡皮的工作可靠性,充分认识、掌握其运动与变形特性,特委托河海大学进行了1∶2的物理模型试验。试验结果显示,密封框的各处止水效果良好,C形橡皮的变形在预料范围内。