充压伸缩式水封试验工装设计与程序
常规水封在高水头闸门上的应用及发展
常规水封在高水头闸门上的应用及发展关键词高水头闸门、常规水封无节型橡塑复合层、高强尼龙帆布、深孔弧门水封结构型式前言近几年随着三峡工程建设及西部水利水电开发向纵深发展，一大批高水头、大库容工程的兴建，使高水头大孔口闸门的止水问题显得愈加突出，全国各大水利水电设计研究单位、工程管理都作了大量的工作。
对100m以上高水头弧门封水采用充压伸缩式止水或偏心铰压紧式止水，门槽为突扩、跌坎式。
这种形式虽然解决了封水问题，但门体和门槽结构变得复杂，恶化了水流条件，使工程造价也相应提高，能否将常规水封应用于水头100m以上的非突扩、非跌坎门槽的弧形闸门。
作为长期从事水封专业技术人员的工作应该为此问题的解决多做贡献，为此将近几年常规橡胶水封在高水头闸门上的应用情况成文，供业内同行们参考。
1.影响水工闸门封（止）水效果的因素影响水工闸门封（止）水效果的因素颇多。
在讨论水工闸门封（止）水问题时，因其牵涉到闸门水头、门型、孔口尺寸门叶、门槽、水质、泄水流速、土建施工质量（如顶楣胸墙）、闸门制造及安装质量以及启闭设备动力等固有因素和启、闭过程及局开状态下产生振动所引起的动态因素。
闸门启闭时，水封的作用至关紧要，水封不是简单的配件，它不仅能可靠封水，同时要求其尽可能长的使用寿命，作为常规水封封水主要靠预压缩量及作用在水封头部的水压力。
因此，闸门封（止）水主要需处理好以下四个环节：（1）水工闸门的设计、制造、安装、运行一定要按现行标准、规程、规范进行。
（2）水工闸门相关预埋件的设计、制造、安装的三步骤。
在强调各阶段质量的同时，由于现场工况的复杂性，所以更应该加强控制现场施工质量。
（3）水工闸门启、闭力设计及水封压缩量（含预压缩量）。
虽然都符合各自的标准、规范范围，但都会有公差。
因此，应考虑防止部件组合过程中的单向误差叠加。
（4）水封的材质、结构又成为封（止）水持续安全运行的决定因素。
水工闸门安装后，在蓄水过程中，水封能起到止水作用，使漏水在规范允许的范围之内，因此需根据具体情况合理的选择适用水封。
充压伸缩式水封特性探讨
Ｓ ０５ Ｓ ０ ６ Ｓ ０７型 ３ Ｄ ０ 、Ｄ ０ 、Ｄ ０ 种橡胶组成 ， 各组成橡胶主要特性指标
见表 １ 。
表 １ 水 封 橡 胶 主 要 特 性
３ １ 水封橡 胶变 形特 性 ．
图 １ 水 封 结 构
பைடு நூலகம்
对于伸缩式水封结构 ， 水封橡 胶头部 在背压 作用下 的外伸
量 是 封 水 效 果 的 一 个 重 要 参 数 。背 压 从 ０ ４Ｍ ａ 到 １２Ｍ ａ ． Ｐ 加 ． Ｐ
压伸缩 式水封结 构是利用背压（ 库水压或备用水 压） 使水封止水 橡胶头部外 伸而紧压在闸门面板上达到封水 目的。本 文结 合某
高水头 泄水建筑 物水 封试验 资料 ， 讨充 压伸缩式 水封诸 因素 探
的 变 化 特性 。
３ 水封主要参数特性
水封 主要参数包括 ： 水封橡胶在背压作用下 的外伸变形 ． 水 封橡胶与 闸门面板 的接触宽度 和接触应力 ， 水封橡胶的压缩量 ， 封水水头与最小背 压关系等 。为便于 比较 ， 本研 究选 用尺寸 和 形状相 同的单一 材 质型 和组 合 材质 型 两种 水 封 橡胶 型 式 （ 图 ２ 。其 中单一材质 型由 Ｓ０ ６型一 种橡胶 组成 ； 合材质 型 由 ） Ｄ０ 组
量也不 尽相 同。对于单一材质 型， 当背压为 ０ ４Ｍ ａ ， 外伸 ． Ｐ 时 其 增 长量 为 １４ ．５—１８ ｍ； ．２ｃ 当背压 为 １２Ｍ ａ ， 外伸增长量为 ． Ｐ 时 其 １７ —２２ ｍ。对 于组合材质 型， ．１ ．５ｃ 当背压为 ０ ４Ｍ ａ ， ． Ｐ 时 其外伸
作者简介 ： 锡荣 ， 河海大学水利水电工程 学院， 徐 男， 高级工程师。
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С
上 ， 此 在 高 水 头 闸 门 中应 用 也 较 为 广 泛 ， 因 如 前 苏 联 的 托 克 托 古 尔 水 电 站 和 布 列 斯 卡
雅 水 电站 ， 内 的 白 龙 江 水 电 站 、 湾 水 电 国 漫 站和 天生桥水 电站等 。 小 湾 水 电 站 底 孔 工 作 弧 门 采 用 伸 缩 式 水 封 ， 计 承 压 水 头 高 达 １ ７ ２ 闸 门 孔 口 设 ５ ． ｍ， 尺 寸 为 ５ ｍ， 承 压 水 头 之 高 ， 口尺 寸 ｍｘ７ 其 孔 之 大 ， 国 内 外 罕 见 ， 缩 式 水 封 用 于 如 此 为 伸
门 的 关键 技 术 问题 。
（ ） 水 口边 坡属 岩 质 边坡 ， 可 能 的 １进 其
破 坏 型 式 主要 有 ： 以卸 荷 裂 隙 为 底 滑 面 的 滑 移式 崩塌或小 型平面型 滑动 ； 由两 组 卸 荷 裂 隙 组 合 成 的 楔 形 体 滑 动 ；由 ‘ 或
组 合 成 的楔 形 体 滑 动 。
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２Ｏ Ｏ ２年第 １期
云 南 水 电技 术
总 第 １８期 ３
小 湾水 电 站 高水 头弧 形 闸 门 切 片 水 封 止 水 试 验 研 究
白绍 学
摘
张 绍春
要 ： 文介 绍 了小 湾 水电 站 高水 头 弧 形 闸 门水 封 切 片止水 试 验 研究 （ 本 第一 阶段 ） 的方 珐 和 思 路及 水 封试 验 的部 分 成 果 ． 对 闸 门采 用 的 水封 体 型和 材质 提 出 了建议 ， 实 际 工 并 对 程有 一 定 的参 考 价值
（］ ３ 中国水 利 水电 科 学 研究 院 ， 小湾 右 岸边 坡 稳 定性 、 支护 研 究 ．９ ８ １ 。 １９ ２
充压伸缩式水封在苏丹麦洛维大坝工程的应用
头两侧贴聚四氯乙烯 ， 减小在水压作用下 的水封头 与 止水 压板 的摩擦 ， 有利 于水 封头 完全 回退 入槽 。 也 对 于充 压伸 缩式水 封 ， 水封 头是 否伸 缩 自如 ， 将直 接 影响水封的止水效果 ， 因此 ， 水封橡胶 的硬度与弹性 模 量 的取 值显 得 尤 为 重 要 。另 外 ， 封 压 板 的预 压 水 量、 水封压 板 与水 封 头 的 间 隙 以及 水 封 压 板 的形 状 也 是影 响水封 止水 效果 的重要 因素 。 为 防止 因螺 栓拧 紧力 不 足 ， 引起 水 封 两 支 臂 侧 漏水 ， 在水封 螺栓 孑 的 内侧 增 加 凸起 的密封 带 ， 特 Ｌ 材 料 同样选用 硬 度 和 弹 性 模 量 相 对 较 低 的 Ｓ ０ ５材 Ｄ０ 料， 这一项 的添加达 到 了很好 的止 水效 果 ， 因经 验 但 不足 ， 在组 装时发 现设计 中采 用 的密封 带 的高 度 ５ 大， 无法 全 部 压 缩 ， 得 水 封 压 板 有 内侧 轻 使 微上 翘 的现象 ， 在今 后 的设计 中还 需改 进 。
３ 水 封 的设 计
３ １ 苏丹麦洛维 大坝工程合 同文件 的技术条款 要求 ． 低位 泄水 闸 出 口弧 形 闸 门的 面 板 为 不 锈 钢 材 料， 固定水封 的全 部螺 栓 为不锈 钢材 料 ， 门槽 采用 突
扩式。突扩式门槽是布置充压伸缩式水封 的前提条 件， 经研究 ， 该弧形 闸门的止 水采用充压伸 缩式水封 。
２ 高水头弧形 闸门水封 的设计原则
水封 的设计 与 闸 门 的水 头 、 口尺 寸 、 孔 门型 、 门 槽 型式 、 闭机 容 量 、 门操 作 条 件 、 门制 造及 安 启 闸 闸
图 １ 充 压 伸 缩 式 水 封 示 意 图
高水头闸门水封试验新发展
高水头闸门水封试验新发展关键词：高水头水封试验1.前言我厂继参加由国电公司西北勘测设计研究院和成都勘测设计研究院负责研究的《高水头闸门止水结构型式及其材质试验研究》之后，又进行了黄河刘家峡冲砂底孔（水头70m）浮体维修闸门水封（兼作支承）和大渡河龚嘴冲砂孔浮体检修闸门（水头60m）水封（兼作支承）的水密应力、应变及时效应力松弛试验。
近期进行了青海黄河拉西瓦水电站导流洞封堵闸门水封试验和贵州乌江洪家渡电站泄洪洞弧形工作闸门水封试验。
现选择其中两项试验研究成果介绍给同行参考。
2.拉西瓦电站导流洞封堵闸门水封试验。
2.1概况：拉西瓦水电站位于黄河上游，青海省境内。
电站施工导流封堵闸门，孔口尺寸6m×11.57m（宽×高），闭门力按动水下门水头20m进行核算，启门机按动水启门水头36m确定，最大档水水头为165m。
由于闸门孔口尺寸大，水头特高，采用常规水封不能满足封水要求。
参照国内外已有经验侧、顶水封拟采用山字形充压压紧式橡胶水封，其断面和《高水头闸门止水结构型式其材质试验研究》中的NYⅡ型压紧式水封相类似，但其工作性质和膨胀型相同，利用上游水库水压力，直接向水封背部压力腔充压，使水封头部外伸压紧在水封付板上，以适应其特高水头封水的需要。
其断面详见图2.1。
闸门底水封仍采用刀型水封。
SF2080 (SD006)SF2050 (SD007)图2.12.2试验内容。
2.2.1水封变形特性试验，包括充压压紧式水封的外伸、压缩试验和刀型水封压缩试验。
2.2.2水密性试验。
2.2.3蠕变应力松弛试验。
2.3试件和材质。
充压压紧式水封Π型试件尺寸为800mm×120mm。
刀形水封试件300mm×110mm×1560mm，水封材质SD005。
2.4试验设备。
试验设备包括：315t垂直液压机、4MPa手动压泵、10t桥机、专用试验台、水密盖板和测量工具以及桥测仪表等。
2.5试验成果和设计建议。
抽充气圆管试验装置的密封结构设计
ｔｒ ｓｔｔ ｂｔ ｖｃｕ ｎ ｉ —ｒ ｓｒ ｃｎ ｉｏ ａ ｄ ｓ ｎｄ Ｔ ｅｐｏ ｃ ｏ ｔｅｓ ｌ ｉｇａ ｄｓａ ｃａｎｌｔｅ ｕｅ ａ ｓ ｏ ａｕｍ ａｄｈ ｈｐｅ ｕ ｏｄ ｉ ｗ ｓ ｅｉ ｅ． ｈ ｒ ｅｔ ｆ ｈ ｅ ｎ ｎ ｅ ｈｎ ｅ，ｈ ｉｙ ｈ ｇ ｓ ｅ ｔｎ ｇ ｊ ａｒ ｌ
２０ ０８年 １ 月 １
润滑与密封
ＬＵＢＲＩ ＣＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｎｏ ．２ ０ ｖ ０ ８ Ｖｏ ． ３ Ｎｏ １ １３ ．１
第３ ３卷 第 １ 期 １
抽 充气 圆管试 验 装 置 的密 封 结构 设计
冯东升 李庆 忠 张崇玉
四 Ｊ绵 阳 ６ １０ Ｉ Ｉ ２９０）
（ ｎｔｕｅｏ ＦｕｄＰ ｙ ｉ ， ｈ ａＡ ａ ｅ ｙｏ ｎ ｉｅｒ ｇＰ ｙｉ ， ａ ｙ ｎ ｉ ｕ ｎ６ １ ０ ， ｈ ａ Ｉｓ ｔｔ ｆ ｌｉ ｈ ｓ ｓ Ｃ ｉ ｃｄ ｍ ｆ ｇ ｅｉ ｈ ｓ ｓ Ｍｉ ａ ｇＳｃ ａ ２ ９ ０ Ｃ ｉ ） ｉ ｃ ｎ Ｅ ｎ ｎ ｃ ｎ ｈ ｎ
ｕ ｅ ｏ ｈ ａ ｕ ｒ ｎ ｉｈ—ｒ ｓｕ ｅ ｍｅａｌｃ ｔｂ ｓｔｓ． ｓ ｄ ｆｒｔｅ ｖ ｃ ｕ Ｈａ ｄ ｈ ｐ ｅ ｓ ｒ ｔｌｉ ｕ ｅ ｅ ｔ ｇ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｔｌ ｃ ｔｂ ｓ ｓ ａ ；ｔｕ ｔ ｒｌｄ ｓｇ ｓｒ ｎ ｔ ｙ ｒ ｓ ｍｅａｌ ｕ ｅ ； ｅ ｌ ｓｒ ｃｕ ａ ｅ ｉｎ；ｔｅ ｇｈ ｉ
（ 中国 工程 物 理 研 究 院流 体 物 理研 究 所
摘要 ：根据金属圆管试验装置的承压 ＿密封要求 ，设计 了可满足真空及充高压要求的密封结构。并就密封圈的选取 ５ 乏
及 密封槽 的设计 方法 进 行 了 详细论 述 ，通过 实 验装 置 中 的关 键零 件强 度分 析 以及 后 续实 验验 证 表 明 ，设计 的密 封结 构 合 理 ，装 配简 便 ，真 空及 充压 密 封性 能 均满 足试 验要 求 。 关 键词 ：金 属 网管 ；密封 ：结 构 设计 ；强 度 中图分 类 号 ：Ｔ ０ ． 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：０５ ０ ５ （０ ８ １ — ９ ３ Ｍ５３５ ２４— １０ ２０ ） １ ００—
水电站金属结构设计与布置——以金安桥水电站为例
92YAN JIUJIAN SHE栅前、栅后的水位差来判断压力是否超标。
当水位差大于标准范围内就要及时清理污物。
拦污栅清污方式为提栅清污。
2.进水口检修闸门在拦污栅后设有四孔一扇平面检修闸门。
闸门的孔口尺寸为9m×14m，设计水头为48m。
止水方式利用橡皮在下游进行顶、侧、底止水。
闸门设计时分为4节制造及运输，在工地焊接成整体；闸门通过滑道进行支承。
闸门在操作时，必须在静水条件下进行启闭，需充水平压时采用上节门叶上设置的充水小门进行。
闸门的门槽结构型式采用Ⅰ型。
进水口检修闸门的启闭通过液压自动抓梁，利用坝顶4000KN/1000KN 门机的主小车完成；闸门需存放在储门槽内，只有检修事故闸门或压力钢管时才能落下闸门。
3.进水口快速事故闸门与启闭设备（1）进水口快速事故闸门快速事故闸门的设置是为了压力钢管和机组发生故障时能够紧急切断水流，在每一台机组的进水口都设计安装了1扇快速事故闸门；共布置4孔4扇，快速事故闸门被安装在进水口的检修门之后，孔口尺寸为9m×12m，设计水头为48m。
门叶结构采用钢板焊接组合而成，闸门利用带滚动轴承的滚轮作用进行支承；闸门的每个节间使用铰轴相互联接完成。
闸门开启时，需要在静水条件下开启，水压差不得超过4m，在闸门的门顶安装充水小门负责充水平压；当厂房的机组正常运行时，由液压启闭机将站悬吊在孔口上方，当机组发生事故时闸门能快速关闭孔口，切断水流，以避免事故进一步扩大。
（2）进水口快速事故闸门液压启闭机每扇闸门采用一台7000kN/4000kN （持住力/启门力）的液压启闭机操作。
液压启闭机布置于坝内▽1420.00m 平台上，设计为垂直状态，液压缸安装布置为浮动支承，泵站布置在▽1424.00m 平台泵房内，一个液压泵站需负责两台液压启闭机，每个泵站设两台油泵电机组，电机工作状态为一用一备。
闸门液压启闭的机容量为7000kN/4000kN（持住力/启门力），工作行程：13.1m，最大行程：13.3m，起门速度：0.53m/min。
伸缩式水封在应用中存在问题及解决方法
能够 顺 利完 成脱 离 闸 门面板 动作 ， 以避 免 水 封 封头 在 闸 门关 闭和开启 过程 中 ， 受到剪 切 和摩擦破 坏 ， 遭 使水 封头磨 损或撕 裂 。
２３ 伸缩 式水封在 闸门运行 中问题 ．
恰甫其 海水 库从 ２ ０ ０ ５年 ６月下 闸蓄水 ， 孔 闸 深
门从 此 时开始投 入运行 。但水 封 曾多次 在 闸门全关
过 程 中被 损坏 。 自 ２ ０ 将 ０ ５年 至 ２ １ ０ ０年深 孔 工 作 闸 门全 关过 程 中水 库 的运行情 况和水 封 的状况 进行统
计 汇 总见表 ｌ 。
表 １ 深 孔 闸 门 全 关 过 程水 库 运 行 状 况 及 水 封 状 况 统 计
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ６ ２ １— ５ ２ 作者简介 ： 刘
１ ・ ６
图 １ 水 封 装 配 图
娟 （９ ０ ）女 ， １８ 一 ， 甘肃 人 ， 程 师 ， 要从 事 水 利 工 程 管 理 。 工 主
・
第 ６期
刘 娟 ： 缩 式 水 封在 应 用 中存在 问题 及 解 决 方法 伸
压较 小 ， 水封 背 压腔 密封 性 较好 ， 压 气囊 卸 压 后 ， 充 水封 封 头 的 回缩 能力 较强 。 水封 运行 情 况 良好 。运
损 坏 。由此可见 ，小 开度 运行 对水 封 的潜在危 害也
较 大 ， 采用伸 缩式水 封 的 闸门运行 过 程 中 ， 尽量 在 应
避 免小 开度运行 。第 二个 问题 是在无 法 解决 背压腔 密 封 问题 的情 况下 ，底水 封 背压 腔 内需 设 排水 孔 。
越高 。目前 高水头弧形 闸门应用 的水 封大致有 ３ ： 种 常规水 封 、 伸缩式水封 和偏 心铰压式水 封 。常规水 封 是通过 水封 与 门槽 接触 面的挤压 来止水 ， 构简单 ， 结
一种弧形闸门充压式水封操作系统设计分析
闸门关闭到位、充压式水封充水一DT3断电，高 位水箱3连通 &油泵电机组D启动、电磁换向阀7 的电磁铁DT1通电使液控阀6.关闭，水封充水％
充压式水封充水到位停止、保压一液控阀6.保 持关闭，电磁铁DT1断电，油泵电机组D停机;DT3保
断电位置，
通 位水箱3，充水系统 ％
闸门开启前充压式水封放水泄压一DT3通电，
充压式水封操作系统可同时控制一孔或多孔闸 门;多孔闸门充压式水封操作系统可共用一套高位水 箱水泵组件，支管路分别通向各启闭机房内单独控制 各孔闸门水封的充泄压,并与各孔闸门液压启闭机控 制系统联动互锁。
水电站建筑是由低到高逐步建设,高水头弧形闸门 投运前，高位水箱还不具备安装条件;为满足高水头弧形
闸门初期运行条件,设计了备用球阀用以连接临时用水 源及增压泵组件，可现地控制充压式水封。水库蓄水完 成后,弧型闸门充压式水封操作系统便可投入自动运行。
Hydraulics Pneumatics & Seals/No.07.2021
doi：10.3969/j.issn3008-081 33021 37311
一种弧形闸门充压式水封操作系统设计分析
段惠玲，王蒙
（太重集团榆次液压工业有限公司，山西榆次030600）
摘要：该文通过对充压式水封的结构简介，重点分析了充压式水封操作系统的设计可靠性，说明了充压式水封操作系统适用于水
[3] 邢红亮，杨宇强,左秀权.高空作业车调平控制系统的仿 真研究[J].流体传动与控制,2016,(5) : 23 -26.
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大坝深孔弧门充压式水封现场试验
４ ． ３ 充压 泄压 系统 调试
在进 行 充 压 式 水 封 现 场 试 验 前 设 备 调 试 及 耐 压 试 验 。 ４ ． ３ ． １ 充 压 泄 压 系统 设 备调 试
段均匀 布置 ３个 ） ，以保 证 充压 泄 压 系 统工 作 时 的止 水
水封充压腔建立 背压前， 水封头部处于 自由状态。
外侧压板 闸门门叶 水封 压板螺栓 内侧 压板
２ 充 压 式 水 封 工 作 原 理
充压式水 封是通 过 向水封 充压 腔 冲水 ，推 动水 封 头
部外伸顶 紧闸门面板达到止水 目的。
闸 门 关 闭 前 ，水 封 处 于 自 南 状 态 ；闸 门 关 闭 后 ，关
阀 ，利用压缩空气将 水 封充压 腔 内 的余 水 全部 从排 水管
吹 出 ，然 后 利 用 真 空 泵 将 水 封 充 压 腔 内 的 空 气 全 部 吸 出 ， 使 水 封 充 压 腔 充 分 泄 压 ，水 封 头 部 靠 水 封 自身 的 弹 性 缩 回而 与 闸 门面 板 分 离 ，使 门 叶 重 新 回 到 自然 状 态 ，方 便
誉
水 利 水 电 施 工 ２ ０ １ ４ ・ 第３ 期 总 第１ ４ ４ 期
夫坝 课 轧弧 门 宽 压 水封 现场 试 验
露 王 景 浩 邓 芳 ／ （ 中国水利水 电第八工程局有限公司）
呈 ｌ 就融 瓠移ｉ作同 。 称弧ｎ 水葑确辑宄和安际运｜ 鼠 况朱表ｉ 充驻式捧祷具南 良好的 虹球效
１ ． ０ ＭＰ ａ 。水封现 场整体试验的充压介质采用压力水 。 检测 门叶与充 压水封 座 板之 间 的间 隙 ，根 据大 坝深
孔 出 口工 作 ¨ 特性 （ 见表 １ ）在充压水封座板上至少 画 出 ２ ４个测 量 断 面 （ 其 中 每个 转 角 部 分 布 置 ３个 ，每 条 直 线
【CN109877216A】一种冲压零件狭小空间内尺寸收缩用工装及其工作方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910295833.8(22)申请日 2019.04.12(71)申请人 中国航发常州兰翔机械有限责任公司地址 213000 江苏省常州市新北区黄河中路8号(72)发明人 张可甲 谢永乐 (51)Int.Cl.B21D 31/00(2006.01)B21D 3/14(2006.01)(54)发明名称一种冲压零件狭小空间内尺寸收缩用工装及其工作方法(57)摘要本发明涉及一种冲压零件狭小空间内尺寸收缩用工装及其工作方法，冲压零件狭小空间内尺寸收缩用工装包括多个拉紧螺杆螺帽组件、由卡箍左半环和卡箍右半环组成的卡箍，卡箍左半环、卡箍右半环由同一环体沿径向切割获得，环体包括一体设置的限位环台和卡箍薄环，卡箍薄环的内径与薄环件收缩后的外径尺寸相适配，卡箍薄环的厚度不超过环形间隙的宽度，卡箍薄环沿轴向的长度不超过环形间隙沿轴向的长度，限位环台的外径大于环形间隙的外径，限位环台的对称两侧分别设置径向凸耳，各径向凸耳上设置多个与拉紧螺杆螺帽组件相适配的连接通孔。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 109877216 A 2019.06.14C N 109877216A权 利 要 求 书1/1页CN 109877216 A1.一种冲压零件狭小空间内尺寸收缩用工装，其特征在于，包括多个拉紧螺杆螺帽组件、由卡箍左半环和卡箍右半环组成的卡箍，所述卡箍左半环、卡箍右半环由同一环体沿径向切割获得，所述环体包括一体设置的限位环台和卡箍薄环，所述卡箍薄环的内径与薄环件收缩后的外径尺寸相适配，所述卡箍薄环的厚度不超过环形间隙的宽度，所述卡箍薄环沿轴向的长度不超过环形间隙沿轴向的长度，所述限位环台的外径大于环形间隙的外径，所述限位环台的对称两侧分别设置径向凸耳，各径向凸耳上设置多个与拉紧螺杆螺帽组件相适配的连接通孔，沿径向凸耳的中线将环体切割获得卡箍左半环和卡箍右半环，卡箍左半环与卡箍右半环之间的切缝宽度为3mm，使用时将卡箍左半环、卡箍右半环分别插入环形间隙并对齐形成卡箍，由拉紧螺杆穿过连接通孔，拉紧螺帽进行旋紧固定，以缩减卡箍左半环、卡箍右半环之间的间隙，由卡箍左半环、卡箍右半环对薄环件进行包围收缩。
大岗山电站弧门伸缩式充压水封系统设计特点 刘正勇
大岗山电站弧门伸缩式充压水封系统设计特点刘正勇摘要：由于伸缩式水封良好的封水效果，许多大型的弧型闸门均采用这种密封型式，本文结合大岗山工程参数，介绍了充压水封系统的系统构成，设计原理及选主要设备的选型方式，并针对系统实际运行中出现的问题给出了解决方案，可以为类似系统的设计和运行提供借鉴。
关键词：弧型闸门；伸缩式充压水封；系统设计；由于弧形闸门具有应用水头高、挡水性能好、流量控制性能好、对水流流态影响小等诸多优点，许多大型电站的泄洪洞、大坝的中孔、深孔等处均采用了弧形闸门，如现已投运的二滩、瀑布沟、官地、溪洛渡等大型电站。
根据统计，设计水头较高的弧形闸门大多数采用伸缩式水封止水，利用水或气水混合物作为水封（一般为橡胶围带）保压的工作介质。
水封充压腔的压力由库水位与弧形闸门伸缩式水封平均高程之间的水头压差决定，一般来说，水封充压腔内部压力比闸门设计水头高约0.4MPa，即可实现封水效果。
1 大岗册电站基本情况该水电站拱坝坝身设有四孔深孔，对称溢流中心线布置，其作用为调洪削峰。
弧形工作闸门底坎高程①、④孔底坎高程为1042.17m，闸顶高程为1055.66m；②、③孔底坎高程为1045.51m，闸顶高程为1058.43m。
闸门的主要参数如下：闸门型式潜孔式弧形闸门孔口宽度 6m闸门高度 6.6m设计水头 87.83m考虑到闸门水头高，设置两道止水，主止水采用充压伸缩式止水型式，水封充水（气）容积~0.3m3；辅助侧止水为P型水封，辅助顶止水为转铰式水封，辅助底止水为刀型水封。
闸门为动水启闭，全开运行。
2 充压伸缩式水封系统设计2.1 系统要求大岗山深孔弧门主要用于泄洪错峰，根据其运行特点，充压水封系统设计应达到如下要求：（1）弧门关闭状态时，水封内压应保持基本恒定，并高于迎水面水压，以保证封水效果；（2）弧门开启前，水封内水、气应全部排除，水封完全退回水封槽内，确定弧门顺利安全开启。
2.2 系统选型设计一般来说，充压伸缩式水封系统由滤水器、空压机及储气罐、水环式真空泵、动力及控制柜等组成。
沙沱水电站溢流坝弧形工作闸门水压试验工艺
沙沱水电站溢流坝弧形工作闸门水压试验工艺发表时间：2013-04-03T15:47:27.840Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年12月Under供稿作者：冉龙平[导读] 按闸门总图及封水装配图技术要求，在组装工作平台卧式装配闸门充压伸缩式水封装置。
冉龙平（中国水利水电第九工程局贵州贵阳 550008）摘要：弧形闸门的水封试验是验证采用的充压伸缩式水封结构是否合理，检测水封的系统止水，检验闸门充压伸缩式水封在不同间隙工况下的伸缩和形变尺寸参数，为弧形工作闸门的安装、安全运行提供依据主题词：弧门水封试验工艺伸缩形变参数沙沱水电站为二等大（2）型工程，水库正常蓄水位365.00m，相应库容7.70亿m3，总库容9.10亿m3，电站装机1120MW。
枢纽由碾压混凝土重力坝、坝身溢流表孔、左岸引水坝段、坝后厂房及右岸垂直升船机等建筑物组成。
溢流坝弧形工作闸门的主要功能是通过开启调节下游电站水库的水位。
闸门型式为表孔式弧形闸门，孔口尺寸15×24m，弧面曲本半径27m，设计水头24m，门体为球铰直支臂两支杆横梁结构。
闸门启闭装置采用液压启闭机。
运行操作条件为动水启闭，局部开启。
溢流坝弧形工作闸门水封系统采用充压伸缩式水封的方式，充水伸缩式水封布置在弧形工作闸门门叶水封座上，主要用于闸门启闭运行过程中的缝隙封水和低水位时或局部开启运行时封水。
1、试验的目的通过试验，验证采用的充压伸缩式水封结构是否合理，检测水封的系统止水，检验闸门充压伸缩式水封在不同间隙工况下的伸缩和形变尺寸参数，为弧形工作闸门的安装、安全运行提供依据。
2、试验内容2.1水封自由伸缩试验2.2水封接触宽度试验2.3充压伸缩式水封压缩到极限状态7.5mm时，螺栓拧紧力矩的确定。
3、试验的基本条件和工况3.1工作闸门（包含侧水封座、底水封座、顶水封座、水封压板等）全部按图制造完成并检验合格。
3.2侧水封座与底水封座及顶水封座接头处用环氧树脂和玻纤布粘接可靠，并承压16Mpa以上。
总结装备水压试验施工工艺卡
试验压力，稳压30分钟，然后将压力降到设计压力，稳压30分钟，同时检查无损坏、宏观变形、泄露及微量渗透为合格。
9．试压后应及时将水排净，不得排至基础附件，并用压缩空气等吹干设备内表面。10．不锈钢设备水压试验时，水中氯离子含量不应超过25PPM。
水压试验时水温不低于c充满水后待设备壁温与水温大致相同后缓慢升压至试验压力稳压30分钟然后将压力降到设计压力稳压30分钟同时检查无损坏宏观变形泄露及微量渗透为合格
设备水压试验施工工艺卡
编号
工程名称
兰州石化合成氨油改气工程编号0252
分部、分项名称
1300
工艺要求
1．设备位号A-GB1702A，名称电机冷却器，设计压力0.4 MPA，设计温度OC，，水压
2．试压用临时盲板选定为插入式盲板。
执行工艺情况
试压时间年月日，气温OC
试压前检查：。盲板厚度：。
压力表精度，量程，数量块。
试压检查：升压MPA，稳压分钟，检查结果，降压至MPA，稳压分钟，检查结果。
试压合格后设备内。
总承包商
施工单位
代表：
年月日
质量检查员：
年月日
技术负责人：
年月日
施工人：
年月日
设备水压试验施工工艺卡
试验压力，稳压30分钟，然后将压力降到设计压力，稳压30分钟，同时检查无损坏、宏观变形、泄露及微量渗透为合格。
9．试压后应及时将水排净，不得排至基础附件，并用压缩空气等吹干设备内表面。10．不锈钢设备水压试验时，水中氯离子含量不应超过25PPM。
其它要求
1．设备试验压力以设备铭牌给定的试验压力为准。
充压伸缩式水封系统在锦屏一级大坝工程的应用
充压伸缩式水封系统在锦屏一级大坝工程的应用
赵海峰;梁小飞;杨维平
【期刊名称】《水电与抽水蓄能》
【年(卷),期】2016(002)002
【摘要】充压伸缩式水封广泛地应用于各水电工程建设项目,实践证明,对于高水头弧形闸门,充压伸缩式水封具有良好的止水效果。
针对充压伸缩式水封系统在锦屏一级大坝工程中应用情况,重点介绍了伸缩式水封的结构原理、系统设计、安装改造、控制流程,为其他水电工程充压泄压水封设备的设计与改造提供了参考。
【总页数】4页(P65-67,82)
【作者】赵海峰;梁小飞;杨维平
【作者单位】雅砻江水电流域开发有限公司锦屏水力发电厂,四川省西昌市615000
【正文语种】中文
【中图分类】TV663.2
【相关文献】
1.充压伸缩式水封系统在锦屏一级大坝工程的应用 [J], 赵海峰;梁小飞;杨维平
2.溪洛渡水电站大坝深孔弧形门伸缩式水封充压、泄压系统设计简介 [J], 陈祖嘉;刘正勇
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描述：安装充压伸缩式水封的突扩跌坎门槽主要由门楣、底坎、侧止水座组成框形的止水装置。
构件主要材质一般为低合金钢结构和铸钢，其断面形状为充压伸缩式变形水封的典型形状，采用数控机床加工保证断面体型。
1. 门槽及水封结构型式
安装充压伸缩式水封的突扩跌坎门槽主要由门楣、底坎、侧止水座组成框形的止水装置。
构件主要材质一般为低合金钢结构和铸钢，其断面形状为充压伸缩式变形水封的典型形状，采用数控机床加工保证断面体型。
各构件单件尺寸检查合格后，需要在工厂整体预拼装，将水封安装到位，模拟实际使用工况对水封做密封试验。
止水框和水封断面形状见下图：
2.充压水封试验前的准备和工装设计
对于伸缩式水封，水封橡胶头部在背压作用下的外伸量是封水效果的一个重要参数，另一个重要参数是在背压作用下，水封橡胶与闸门面板接触受压，产生的接触宽度。
因此水封需做头部自由伸缩试验和头部外伸受阻保压试验。
水封试验的背压充水介质采用压力水。
试验设备包括：试验设备包括：打压机、压力表、水管、截止阀、工艺螺栓、模拟面板、压板、垫块等。
2.1. 在工作支架上组装门槽门框，检查顶、侧、底止水座中的各水封槽的错位情况，要求错位不大于0.5mm，并打磨成1：50的缓坡过渡，按图样要求对门槽的整体尺寸进行检验。
组装后的门槽框架支撑应稳定、安全、可靠。
2.2 仔细清扫门槽，门槽内不得残留任何杂质，门槽内毛刺应去除干净；
2.3 水封座结合处坡口采用小焊缝密封焊，使门槽充水腔在装上水封后形成一个完全封闭腔体。
2.4 将底坎上的一个排水孔接水管，其余排水孔封堵，水管上装截止阀，用于试验开始时排气，排完气后阀门关闭，试验结束后打开放出压力水。
门楣上的排气孔接进水管，水管上安装压力表和截止阀，水管接打压机。
水管与门楣、底坎均采用焊接方式进行连接。
2.5在门槽上画出至少24个测量断面（每条直边均匀布置3个，每个转角部分布置3个）
2.6 各水封压板的尖角磨圆，清理干净毛刺，以免刮伤水封。
2.7制作充压水封厂内试验用模拟面板、压板、垫块等。
模拟面板是为模拟出闸门弧面的状态，为连续的“□”型结构，断面宽度一般大于水封头部宽度100mm。
制作时严格按照弧门面板外圆弧的半径控制模拟面板外圆弧、侧弯控制在1mm之内，模拟面板的尖角应倒圆，特别是与充压水封接触的外弧面应仔细检查，将毛刺和尖角打磨平滑。
3.充压水封试验程序
3.1 门框部分检查
在门槽门框整体组装完成后，装上水封内外压板（不安装水封），拧紧水封螺栓，检查水封压板接头处的间隙宽度符合图纸要求，错位≤1.0mm；压板与门框水封座的接合面应当完全贴合，局部间隙≤0.5mm；测量记录压板头部开口宽度及压板顶与门框座面的相对位置，压板之间的开口宽度不能小于设计值。
3.2 水封安装检查
门框检查合格后拆开医学统计源水封压板安装充压水封，用水封压板压紧。
充压水封安装后，应满足压板底面与门槽水封座面完全接触，水封支臂部分的压缩量达到设计值。
检查水封在自由状态头部不得高出水封压板顶面。
3.3 充压系统试验额定压力根据闸门承压水头和水封材质性能确定。
按要求装好水封和压板，经检验合格后，应对门槽充水腔进行充水排气。
做水封头部自由伸缩变形试验1）在确定门槽充水腔空气排尽并充满水后关闭充水阀门。
测量记录背压为0时，各测量断面水封头部高度，压板接头间隙，错位值。
2）检测方法：每个检测点均放置一个百分表以监测压板与水封的变形情况，并做相应记录。
3）加压：逐级加背压到额定值。
每级保压10分钟，以使水封头部能够充分外伸；然后，测量记录各测量断面水封和内外压板的变形量，并观察记录水封和压板的变形和变位情况。
检查记录门槽、水封各部位泄漏情况。
注意逐级加背压过程中应随时测量水封头部外伸值。
当水封头部外伸量达到允许最大值时（任意测点），应立即停止加压（不管此时加压背压值为多少）并保持此时的背压，以免发生意外事故。
保持水封此时状态0.5小时，检验各水封座接头、焊缝、水封与压板间隙等处是否漏水，同时检查整个充压系统是否漏水。
详细记录此时压板、水封的位置状态。
4）试验检测：整个试验过程应由专人负责观察检测并做好记录。
5）降压：每次加压和保压完毕后应逐级进行降压过程，在逐级降压过程中测量各测点在各压力等级时的有关数据，测量方法和步骤同加压过程。
背压降为0后，应检查记录水封的残余外伸量和水封压板的变形变位情况。
6）加压和降压试验需进行二次。
3.4 水封头部外伸受阻的保压试验
1）水封自由伸缩变形试验完成后将工艺垫块、模拟面板、工艺压板装入门槽门框，调整模拟面板工作弧面与门槽压板弧面的间隙到设计值，模拟面板通过点焊的方式固定在工艺压板上，点焊时注意保护水封。
2）用两张白纸夹一张复写纸在每次充压前放在水封和模拟面板之间，以测量水封在模拟面板上的压痕宽度和均匀分布情况。
并在模拟面板上的各测点放百分表，监测模拟面板的变形情况。
3）逐级施加背压达额定值（每级0.3MPa），每级保压10分钟，观察模拟面板及水封的变形情况，并用卡尺测量各级压力等级时各测点水封头的宽度。
加压和降压试验过程各需进行二次。
4）检验各水封座接头、焊缝、水封与压板间隙等处是否漏水，同时检查整个充压系统是否漏水。
详细记录此时压板、水封的位置状态。
5）对充水系统施压达额定值后进行保压试验，保压24小时后压力应不小于额定值的80%。
试验合格后则可逐渐降压至0MPa。
背压降为0后，应检查记录水封的残余外伸量和水封压板、模拟面板的变形变位情况。
6）加压及保压过程中应严格观测压力变化情况，防止发生安全事故并防止充压水封被破坏。
7）抽出白纸，测量水封头部在最高压力时的压痕宽度，压痕应连续，其外边缘线应基本平滑。
3.5厂内试验完毕后，制造厂应写出试验成果报告，试验报告将作为验收资料在出厂验收时提交有关单位。
4. 结语
充压伸缩式水封借助背压使水封头部较好的适应闸门变形而始终紧压在闸门面板上，从而起到良好的止水作用。
在闸门开启前，将背压取消，水封头部回缩至门槽内，与面板脱离，减少了橡胶的摩擦损耗，延长了水封的使用寿命，同时也减小了闸门的启闭力。
制造厂内水封试验是检验水工产品质量达到设计要求的重要步骤，合理的工装设计和试验程序是检验结果的保证。