双层闭气气垫式调压室

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，尤其是一种双层闭气气垫式调压室。

背景技术

调压室是水利水电工程中用于抑制水锤和波涌的装置，调压室能够减小压力水道的水锤压强、提高机组的运行稳定性和供电质量。现有的调压室其上部与大气连通，因此调压室内水面压力与大气气压相同。当电站负荷调整时，调压室内的水面升降幅度较大，因此调压室自身的体积也需要设置足够大。

当围岩岩体的质量较好、埋深及最小地应力满足条件的情况下，可采用气垫式调压室；气垫式调压室的上部呈封闭状态，气垫式调压室内充有压缩空气，气垫式调压室的下部为“水垫”，利用调压室内高压空气形成“气垫”来抑制调压室内水位高度和水位波动幅度值，页面压强较高。由于气垫式调压室的睡眠升降幅度都较小，因此气垫式调压室的体积也比常规调压室的体积小。

由于调压室长期在水、气环境下运行，调压室的罩体很容易发生锈蚀，导致调压室内的高压气体从混凝土裂缝泄露到围岩中，进一步加重调压室的漏气，严重影响调压室的闭气效果和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种闭气效果良好的双层闭气气垫式调压室。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：双层闭气气垫式调压室，包括调压室罩体以及与调压室罩体连通的进水通道，所述调压室罩体的内壁面上覆盖有第一闭气层和第二闭气层，第二闭气层位于第一闭气层和调压室罩体的内壁面之间；第一闭气层和第二闭气层的末端位于调压室的最低涌浪水位下方；所述调压室罩体内还设有将第一闭气层和第二闭气层的末端密封的封端装置。

进一步的是：所述封端装置包括封盖，封盖为环绕调压室罩体内壁周面设置的圆环封盖；封盖的下部贴紧调压室罩体的内壁周面并与调压室罩体可拆卸连接，封盖的上部与调压室罩体之间设有可供第一闭气层末端插入的间隙。

进一步的是：所述封端装置还包括套设在封盖上部的密封环，密封环位于封盖上部与第一闭气层之间。

进一步的是：所述第一闭气层面向封盖的一面上设有内凹的密封槽，密封环与密封槽卡扣配合。

进一步的是：所述封盖的下部设置有安装孔，封盖通过穿过安装孔的沉头螺钉与调压室罩体螺纹连接。

进一步的是：还包括固定在封盖下部的密封凸起，所述密封凸起环绕设置在封盖下部与调压室罩体相接触的一面上，调压室罩体上设有与密封凸起相配合的密封凹槽，密封凸起插入密封凹槽中，所述沉头螺钉依次穿过密封凸起和密封凹槽后与调压室罩体螺纹连接。

进一步的是：所述安装孔内填充有玻璃胶。

进一步的是：所述调压室罩体的内壁面凹陷形成可供第二闭气层内嵌并铺设的镶嵌槽；第二闭气层粘接在镶嵌槽内，第一闭气层和第二闭气层粘接连接。

进一步的是：还包括多个设置在镶嵌槽内的镶嵌凹槽，第一闭气层和第二闭气层之间设有与镶嵌凹槽一一对应的镶嵌块，镶嵌块固定在第一闭气层面向第二闭气层的一面上，镶嵌块将第二闭气层上的对应部位顶入相对应的镶嵌凹槽内。

进一步的是：所述第一闭气层的材质为钢板，第二闭气层的材质为尼龙或橡胶。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过在调压室罩体的内壁上增加第一闭气层和第二闭气层来提高调压室内部的闭气效果，从而有效防止调压室罩体内的气体泄漏，避免调压室罩体直接与内部腐蚀气体接触而发生锈蚀；

2、本实用新型通过增加封端装置对第一闭气层和第二闭气层的末端进行密封，同时能够对第一闭气层和第二闭气层的末端进行压紧固定，以避免闭气层的末端发生漏气或进水，进而提高调压室罩体内的闭气效果；

3、本实用新型通过在调压室罩体的内壁上设置镶嵌槽作为第二闭气层的铺设空间，使第二闭气层嵌入调压室罩体内，能够对第二闭气层进行限位以提高第二闭气层安装的稳定性；

4、本实用新型通过在镶嵌凹槽和镶嵌块的配合来实现对第一闭气层的限位，从而防止第一闭气层受水流冲压力发生位移而影响密封效果，能够有效提高调压室罩体的使用寿命和闭气效果。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图1中B处的放大示意图。

图中标记为：100-调压室罩体、110-密封凹槽、120-镶嵌槽、130-镶嵌凹槽、200-进水通道、300-第一闭气层、310-密封槽、320-镶嵌块、400-第二闭气层、500-封端装置、510-封盖、511-安装孔、512-密封凸起、520-密封环、530-沉头螺钉、540-玻璃胶。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型所公开的双层闭气气垫式调压室对结构进行改进，在调压室罩体100和进水通道200的基础上增加了双层闭气层和封端装置500；进水通道200连接在调压室罩体100的底部，进水通道200的一端与调压室罩体100的内腔连通，进水通道200的另一端则与外界的引水隧洞或尾水隧洞连通；调压室罩体100的上部呈封闭状态，调压室罩体100的内部充有压缩空气作为气垫，调压室罩体100的内腔下部容纳由进水通道200通入的水作为水垫。

本实用新型中为了提高调压室罩体100的闭气效果和使用寿命，采用了由第一闭气层300和第二闭气层400组成的双层闭气层结构，如图1所示，第二闭气层400覆盖在调压室罩体100的内壁上，第一闭气层300则覆盖在第二闭气层400的表面使第二闭气层400位于第一闭气层300和调压室罩体100的内壁面之间。第一闭气层300和第二闭气层400的覆盖面积包括调压室罩体100内腔的上顶面和内周面，由于调压室罩体100内腔的下部为水垫，能够对调压室罩体100内的压缩气体进行隔离，因此保证第一闭气层300和第二闭气层400的末端位于水垫的下方即可，根据水垫的升降高度，使第一闭气层300和第二闭气层400的末端位于调压室的最低涌浪水位下方即可实现调压室罩体100与内部气体的完全隔离。通过设置由第一闭气层300和第二闭气层400组成的双层闭气层结构，本实用新型能够有效提高调压室罩体100的密封性，从而提高其闭气效果以避免气体泄漏，还能将调压室罩体100与内部腐蚀气体隔离开，避免腐蚀气体影响调压室罩体100的使用寿命。

双层闭气结构中第一闭气层300和第二闭气层400之间可采用防水胶进行粘接，第二闭气层400与调压室罩体100的内壁面之间同样可采用防水胶进行粘接。而为了提高第一闭气层300以及第二闭气层400在调压室罩体100上的连接稳定性，本实用新型在调压室罩体100的内壁面上设置了与第二闭气层400相配合的镶嵌槽120，如图1和图3所示，镶嵌槽120为调压室罩体100内壁面上的凹陷槽，镶嵌槽120的面积与第二闭气层400的铺设面积相匹配以使第二闭气层400能够完全铺设在镶嵌槽120中，镶嵌槽120与第二闭气层400之间涂覆防水胶来实现二者的粘接。通过设置镶嵌槽120使第二闭气层400完全嵌入调压室罩体100的内壁内，能够防止第二闭气层400发生位移。

由于第一闭气层300会受到水流冲击，为了避免第一闭气层300受到水流冲压力而发生位移，本实用新型在镶嵌槽120内设置了多个镶嵌凹槽130，同时设置了多个与镶嵌凹槽130一一对应的镶嵌块320，镶嵌块320固定在第一闭气层300面向第二闭气层400的一面上；镶嵌块320嵌入相对应的镶嵌凹槽130中以实现对第一闭气层300的限位，另外，镶嵌块320还能将第二闭气层400上的对应部位顶入相对应的镶嵌凹槽130内，同时实现对第一闭气层300和第二闭气层400的限位。

第一闭气层300需要直接与调压室罩体100内的腐蚀气体和水流接触，长期受到水流冲击力作用，因此需要采用强度高、耐腐蚀性好的材质，而第二闭气层400作为第一闭气层300与调压室罩体100之间的中间层，需要具有一定的柔性；因此本实用新型中第一闭气层300的材质为钢板，第二闭气层400的材质为尼龙或橡胶。

在双层闭气结构的基础上，本实用新型中还增加了封端装置500来对第一闭气层300和第二闭气层400的末端进行封闭，以防止调压室罩体100内的水从第一闭气层300和第二闭气层400的末端渗入双层闭气结构和调压室罩体100之间的接触面。封端装置500的具体结构如图2所示，封端装置500的主体结构为圆环形的封盖510，封盖510环绕调压室罩体100的内壁周面设置，封盖510的下部折弯使封盖510的纵向截面呈“L”形，封盖510的下部贴紧调压室罩体100的内壁周面并与调压室罩体100可拆卸连接，封盖510的上部与调压室罩体100之间设有可供第一闭气层300末端插入的间隙。采用上述结构的封盖510，能够将第一闭气层300的末端包裹，同时将第一闭气层300的末端压紧在第二闭气层400上。封盖510的外表面可设置为弧形面以对水流冲压力进行缓冲。

作为进一步的优化方案，如图2所示，本实用新型在封端装置500的封盖510上增加了密封环520。密封环520套设在封盖510的上部使密封环520位于封盖510上部与第一闭气层300之间；通过增加密封环520来对封盖510上部与第一闭气层300之间的间隙进行封堵，以避免水或腐蚀气体通过此间隙中进入封盖装置500内。相应的，还可在第一闭气层300上设置于密封环520相配合的密封槽310来提高密封环520的密封效果，密封槽310设置在第一闭气层300面向封盖510的一面上，当封端装置500安装在调压室罩体100上时，密封环520嵌入密封槽310中形成卡扣配合。

本实用新型中封端装置500的固定依靠沉头螺钉530来实现，如图2所示，在封盖510的下部设有安装孔511，安装孔511的孔径与所采用沉头螺钉530的螺帽外径相匹配，调压室罩体100的对应位置处预设有与沉头螺钉530螺纹配合的螺孔，安装时将沉头螺钉530穿过安装孔511后旋入螺孔中即可完成封端装置500的固定；通过转动沉头螺钉530来可调节封端装置500对第一闭气层300的压紧程度。为了防止沉头螺钉530受到腐蚀，还可在沉头螺钉530紧固完成后向安装孔511内滴入玻璃胶540对安装孔511进行填充，从而将沉头螺钉511与调压室罩体100内的水垫隔离开，避免水流对沉头螺钉511冲刷，对沉头螺钉511进行保护以防止其损坏，能够有效提高封端装置500和调压室罩体100的使用寿命。

如图2所示，在封盖510下部设置安装孔511处还增加了密封凸起512，密封凸起512环绕设置在封盖510下部与调压室罩体100相接触的一面上，密封凸起512和封盖510为一体结构，沉头螺钉530的螺钉段外径应小于密封凸起512的宽度，以使沉头螺钉530的螺钉端能够从密封凸起512中穿过；相应的，在调压室罩体100上设有与密封凸起512相配合的密封凹槽110，在安装封端装置500时，密封凸起512插入密封凹槽110中，沉头螺钉530依次穿过密封凸起512和密封凹槽110后与调压室罩体100螺纹连接。通过密封凸起512和密封凹槽110的配合来提高封端装置500与调压室罩体100连接处的密封性，同时还能在安装密封装置500时起到快速定位的作用。