高水头弧门气动主动式止水系统 1、技术领域：
本发明涉及一种用以控制电站闸门处充压水封启闭的高水头弧门气动主动式止水系统，属于水工领域。
2、背景技术：
弧形闸门的止水系统是指利用闸门与闸门门槽间的填充物来解决可以开启、关闭的闸门在关闭后的封水性能。常规的止水型式是利用橡皮作为填充物安装于闸门上，通过橡皮的预压缩，以解决闸门关闭后的封水性能，在低水头下，由于橡皮的压缩量不大，闸门在启闭过程中不会因橡皮与门槽的摩擦产生对橡皮的破坏，但在高水头下，由于橡皮的压缩量与对门槽的摩擦矛盾，已无法达到即保证良好的封水效果又保证橡皮不被破坏的效果，由此，常规水封型式已无法满足高水头弧形闸门的运行需求。高水头弧形闸门的止水系统现在主要采用橡皮安装于门槽上，通过移动闸门或橡皮变形的方式解决闸门封水状态和闸门启闭状态下的橡皮压缩量，达到在封水状态下橡皮预压量高，封水效果好；在闸门启闭过程中，橡皮预压量小，防止橡皮破坏的作用。通过移动闸门的方式，其结构及系统结构复杂，造价及运行费用高。通过水封变形的方式，现应用较多的是膨胀式充压止水。其原理是在水封后的背囊腔内通过水的压力和水的泄压，使水封头进行伸缩，来调整闸门不同运行状态下的水封橡皮预压缩量，该止水系统存在以下缺点：1、系统复杂；2、在闸门启闭时，由于其背囊腔内的水的自重原因，无法使橡皮头自动靠其自身弹性收回，橡皮头磨损严重甚至可能遭到剪切破坏，故需设置一套排水装置，在起闭闸门前将背囊腔内的水排净；3、自动化程度较低；4、在寒冷地区低温环境下，水易结冰，系统不可靠。
3、发明内容：
本发明的目的在于提出一种通过采用气动系统结合现有的水封结构，以解决高水头弧门止水系统的可靠性、实用性和易实现自动化控制的目的。
本发明的目的是这样实现的：高水头弧门气动主动式止水系统整体装设在泵站内，包括空气压缩机、储压罐、和储压罐连通的各控制阀、充压水封。储压罐上端处装设有三路和储压罐相通的管线，压力显控器和截止阀组成一路；安全阀和截止阀组成一路；压力表和截止阀组成一路。储压罐下端装设有储压罐排气口，其上设有截止阀。在储压罐前侧连通有管线，该管线前端和空气压缩机连通，该管线上由空气压缩机至储压罐间顺次装设有温度信号器、截止阀、止回阀、截止阀。储压罐后侧通过管线和充压水封连通，两者之间的管线上装设有二位三通的电磁方向阀，该阀前后通和管线连通，另一通和流量调节阀连通，流量调节阀另一端和排气口连通。在储压罐和电磁方向阀之间的管线上设有一截止阀，在电磁方向阀至充压水封之间的管线上设有截止阀和三路支路管线，其中一路为紧急排气口，其上装设有截止阀；一路装设有接点压力计和截止阀；另一路装设有压力变送器和截止阀。
高水头弧门气动主动式止水系统也是通过水封变形的方式，通过对现应用较多的膨胀式充压止水进行改进。其原理是在水封后的背囊腔内通过压缩空气进行打压和泄压，使水封头进行伸缩，来调整闸门不同运行状态下的水封橡皮预压缩量，该止水系统存在以下优点：1、系统简单。2、系统反映灵敏。3、系统故障判断简单。3、自动化程度高。4、在寒冷地区低温环境下，系统运行可靠。5、系统造价低。
4、附图说明：
本发明的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是高水头弧门气动主动式止水系统结构示意图；
图2是水封结构的典型的断面构造图。
图例：1、空气压缩机，2、温度信号器，3、截止阀，4、止回阀，5、压力显控器，6、安全阀，7、压力表，8、排气口，9、流量调节阀，10、电磁方向阀，11、紧急排气口，12、接点压力计，13、压力变送器，14、充压水封，15、储压罐排气口，16、储压罐，17、备用空气压缩机，18、水封，19、闸门面板，20、充压气囊，21、闸门埋件。
5、具体实施方式：
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例：如图1-2所示，高水头弧门气动主动式止水系统整体装设在泵站内，其包括空气压缩机1、储压罐16、和储压罐16连通的各控制阀、充压水封14。储压罐16上端处装设有三路和储压罐16相通的管线，压力显控器5和截止阀3组成一路，其中压力显控器5可实时传递储压罐16和充压水封14背压的压力值，即充压水封14的充压气囊20内的压力值；安全阀6和截止阀3组成一路；压力表7和截止阀3组成一路。储压罐16下端装设有储压罐排气口15，其上设有截止阀3。在储压罐16前侧连通有管线，该管线前端和空气压缩机1连通，该管线上由空气压缩机1至储压罐16间顺次装设有温度信号器2、截止阀3、止回阀4、截止阀3。储压罐16后侧通过管线和充压水封14连通，两者之间的管线上装设有二位三通的电磁方向阀10，该阀10用于控制充压水封14的充压和泄压，该阀10前后通和管线连通，另一通和流量调节阀9连通，流量调节阀9另一端和排气口连通，流量调节阀9用以控制排气量，防止突然泄压充压水封14的充气压囊20体积收缩过快，而将水封18拉断。在储压罐16和电磁方向阀10之间的管线上设有一截止阀3，在电磁方向阀10至充压水封14之间的管线上设有截止阀3和三路支路管线，其中一路为紧急排气口11，其上装设有截止阀3；一路装设有接点压力计12和截止阀3，接点压力计12用以探测管线内压力；另一路装设有压力变送器13和截止阀3，压力变送器13将探测的管线内压力以数字信号的形式发送回主控室内的监视屏幕上。在充压水封14的前侧设有紧急排气口11，紧急排气口的开关由截止阀3控制。
当系统压力低时，即指充压气囊20内的压力低时，压力显控器5发出低位信号，此时空气压缩机1启动，向储压罐16内注入空气，此时的电磁方向阀10开启，使得储压罐16和充压水封14之间的管线连通，充压水封14的充压气囊20内也开始注入空气，水封18向外顶出。当系统压力高时，压力显控器5发出高位信号，空气压缩机1停止工作。系统需泄压时，电磁方向阀10动作，切断储压罐16和后部管线的连接，储压罐16蓄压，阀后部分泄压，当管线内压力低到自然气压值时，接点压力计12发出信号，用以控制闸门的启闭机操作系统闭锁。当空气压缩机1需要检修时，可使用可移动式的备用空气压缩机17。
依据设备所在地的环境条件，可增设气水分离器。电站闸门的门槽体型采用常规的突扩跌坎门槽。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。