[发明专利]一种压力平衡式闸门及其应用方法

说明书

本发明公开了一种压力平衡式闸门及其应用方法，包括设置有门洞的腔体结构，与腔体结构穿插配合设置有闸板，腔体结构的边缘口设置有与闸板配合的密封组件，闸板连接有直线驱动装置，所述腔体结构密封连接有闸板防护罩，闸板从所述边缘口伸出的一端及直线驱动装置的驱动部均位于闸板防护罩内，闸板防护罩的内腔连接有气压调节系统。闸板防护罩能够有效防止泥浆等杂质附着在闸板上，降低了闸板开关时的摩擦阻力；应用在具有内外压差的设备上时，气压调节系统向闸板防护罩内加压，在闸板开关时，闸板防护罩内的压力能够平衡闸板内外压力差，降低闸板开关时的摩擦阻力，同时还能减少直线驱动装置开关闸门时的压力损失。

技术领域

本发明涉及闸门技术领域，特别是指一种压力平衡式闸门及其应用方法。

背景技术

盾构机是当今地下隧道工程常用的工程机械，在盾构机上很多地方都使用到了闸门，用来隔绝高压环境，如常压刀盘的常压换刀密封装置、盾体隔板处的闸门、螺机出渣口的闸门等。现有技术中的闸门在使用时存在泥浆等杂质，加上清洁不到位，使用一段时间后，泥浆就附着、固结在闸门表面，导致闸门关闭时摩擦阻力增大，油缸关闭闸门压力升高，严重影响闸门关闭的顺畅性。虽然闸门的外表面可以进行人工清理，但很多位置空间狭窄，很难清理干净。如授权公告日为2022.02.14、授权公告号为CN 210068162 U的中国实用新型专利所公开的一种掘进机常压换刀单闸门，包括固定连接的前盖和后盖，两者之间形成一腔体，所述腔体的边缘设置有密封组件，所述腔体内还设有刀板，所述前盖和所述后盖的连接侧面还设置有驱动装置，所述驱动装置可带动所述刀板在所述腔体内外往复运动。

虽然申请公布号日为2022.08.09、授权公告号CN 114877087 A的中国发明专利申请所公开的一种防止泥水进入盾构换刀闸阀内部精密配合部位的方法及结构，该方法是在由滚刀外圆柱与泥水侧阀体、换刀侧阀体和左右闸板形成的空腔中注入密封油脂，使密封油脂充满并抵达至所述的精密配合部位，在滚刀更换过程中利用密封油脂阻止外界泥水与所述的精密配合部位接触，实现对盾构换刀闸阀内部精密配合部位的保护。但是，随着密封油脂的消耗和污染，仍会导致闸门关闭时摩擦阻力增大、油缸关闭闸门压力升高等问题。

另外，用来隔绝高压环境的闸门在关闭时会受到高压环境带来的压力阻碍，这对油缸的额定压力提出了更高的要求。但是很多情况下，油缸外形尺寸受空间限制，油缸尺寸无法加大，无法提高闸门的关闭压力。因此，如何降低导致闸门关闭阻力且提高闸门关闭压力是一个急需解决的问题。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种压力平衡式闸门及其应用方法，解决了现有闸门关闭阻力高且闸门关闭压力受限的技术问题。

本申请的技术方案为：

一种压力平衡式闸门，包括设置有门洞的腔体结构，与腔体结构穿插配合设置有闸板，腔体结构的边缘口设置有与闸板配合的密封组件，闸板连接有直线驱动装置，所述腔体结构密封连接有闸板防护罩，闸板从所述边缘口伸出的一端及直线驱动装置的驱动部均位于闸板防护罩内，闸板防护罩的内腔连接有气压调节系统。闸板防护罩为密闭空间，能够有效防止泥浆等杂质附着在闸板上，降低了闸板开关时的摩擦阻力；应用在具有内外压差的设备上时，气压调节系统向闸板防护罩内加压，在闸板开关时，闸板防护罩内的压力能够平衡闸板内外压力差，避免闸板产生倾斜的趋势，即能降低闸板开关时的摩擦阻力，同时还能减少直线驱动装置开关闸门时的压力损失，直线驱动装置的规格不用增大即可实现较高的驱动能力，进而解决了安装空间受限的技术问题。

进一步地，所述腔体结构包括相互连接的后密封座和前密封座，所述门洞贯穿后密封座和前密封座，所述密封组件位于门洞贯穿后密封座和前密封座之间，所述闸板滑动设置在后密封座和前密封座之间，所述闸板防护罩连接在后密封座和前密封座端部。

进一步地，所述直线驱动装置成对设置且分别位于腔体结构的两侧，所述驱动部与闸板平行设置且连接在闸板的外端部。

进一步地，所述直线驱动装置为液压油缸或电动伸缩缸，能够带动闸板沿着腔体结构伸缩实现开关即可。