一种大中型液压闸门应急控制系统及机械式纠偏装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大中型液压闸门应急控制系统及机械式纠偏装置，包括闸门、动力控制装置、机械式纠偏装置、旁路控制装置和电源装置，闸门的左右两侧分别连接有检测闸门左侧行程的左行程钢索和检测闸门右侧行程的右行程钢索，左行程钢索和右行程钢索分别与机械式纠偏装置连接，机械式纠偏装置中设置有平衡梁，机械式纠偏装置根据左行程钢索和右行程钢索的行程差转换成平衡梁的左右移动，机械式纠偏装置的平衡梁两端分别设置有限位开关，限位开关和动力控制装置分别经过旁路控制装置与电源装置连接，形成闸门控制回路。本发明专利技术的闸门控制系统，能够有效干预启闭控制信号，自动实现纠偏、保持闸门水平运行，可靠性和抗灾毁能力极强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于闸门控制
，具体涉及一种大中型液压闸门应急控制系统及机械式纠偏装置。
技术介绍
闸门是水利工程中重要的蓄/排控制设备。大中型闸门因为跨度宽、质量大多采用液压系统作为伺服动力。现行液压闸门的启闭控制技术方案多采用“开度/行程传感器+闸控PLC自动化组件+通讯总线”的基本结构。核心功能逻辑可以简述为：以“开度/行程传感器”建立启闭状态感知、以“PLC工业自动化模块/组件”建立管理逻辑、以“通讯总线”建立信号交互。该技术方案控制精度高、反映迅速能够较好地满足闸门的启闭管理需求，大大减轻“水工”的劳动强度和操作繁琐程度，现阶段应用已十分广泛。但是现有的技术方案还是存在以下问题：图1为现行方案的系统结构及控制逻辑图，现有的技术方案系统结构耦合过紧，基于PLC系统的“液压闸门控制技术方案”必须通过“中央处理器单元”执行状态检测、发出控制指令、实现状态调整。整个控制链路中任何一处单点故障均可能造成闸门控制失效，引发事故；现有的技术方案传感器部件较脆弱，基于PLC系统的“液压闸门控制技术方案”主要通过“开度/行程传感器”检测闸门的开度(瞬时位置)、行程(运行距离)、平衡(左右行程差)，此类传感器通过编码器变送电流信号，存在器件老化、信号衰减、易受环境干扰和雷击损坏等问题，一旦发生故障闸门就无法正常启闭，存在一定风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有的闸门控制中存在的安全风险问题，提供一种大中型液压闸门应急控制系统，采用机械式纠偏装置及旁路控制方案，为闸门提供可靠的现地应急控制能力，在现行系统“PLC组件”、“开度/行程传感器”等核心部件故障失效或信号离断的情况下，保障闸门应急启闭、避免事故发生。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种大中型液压闸门应急控制系统，包括闸门，以及控制闸门升降动力的动力控制装置，还包括机械式纠偏装置、旁路控制装置和电源装置，闸门的左右两侧分别连接有检测闸门左侧行程的左行程钢索和检测闸门右侧行程的右行程钢索，左行程钢索和右行程钢索分别与机械式纠偏装置连接，机械式纠偏装置中设置有平衡梁，机械式纠偏装置根据左行程钢索和右行程钢索的行程差转换成平衡梁的左右移动，机械式纠偏装置的平衡梁两端分别设置有检测开关，检测开关和动力控制装置分别经过旁路控制装置与电源装置连接，形成闸门控制回路。优选地，所述的机械式纠偏装置包括同轴固定的AⅠ轮和AⅡ轮，及同轴固定的AⅢ轮和AⅣ轮，左行程钢索缠绕在AⅠ轮上，AⅡ轮和AⅢ轮的外圆边缘均设置有齿部，并通过齿部相互啮合；以及同轴固定的BⅠ轮和BⅡ轮，及同轴固定的BⅢ轮和BⅣ轮，右行程钢索以相对AⅠ轮同一侧的缠绕在BⅠ轮上，BⅡ轮和BⅢ轮的外圆边缘均设置有齿部，并通过齿部相互啮合，BⅠ轮的半径和AⅠ轮的半径相等，BⅡ轮的半径和AⅡ轮的半径相等；所述的平衡梁一侧设置有滑槽，BⅢ轮和BⅣ轮的传动轴穿过平衡梁的滑槽，以可转动的方式固定设置；AⅢ轮和AⅣ轮以可转动的方式固定在平衡梁另一侧，并在该侧端部设置有拉簧将AⅢ轮与AⅡ轮保持啮合状态；AⅣ轮和BⅣ轮上套设有保持AⅣ轮和BⅣ轮同步转动的连接链条。进一步优选，所述的连接链条还可以采用有齿皮带代替。进一步优选，所述的AⅣ轮和BⅣ轮之间还设置有张紧连接链条的张紧轮。进一步优选，所述的AⅠ轮的半径小于AⅡ轮的半径，BⅠ轮的半径小于BⅡ轮的半径。优选地，所述的动力控制装置包括控制闸门升降换向阀的上升换向阀继电器和下降换向阀继电器，以及控制闸门动作的左油缸节流阀继电器和右油缸节流阀继电器；所述的旁路控制装置包括换向联动开关；所述的检测开关包括设置在平衡梁一端的左检测开关和设置在另一端的右检测开关；上升换向阀继电器和下降换向阀继电器经过换向联动开关与电源装置连接；左检测开关和右检测开关通过联动换向开关分别与左油缸节流阀继电器和右油缸节流阀继电器连接，且通过联动换向开关实现交叉互换，左油缸节流阀继电器和右油缸节流阀继电器分别与电源装置连接。优选地，还包括检测闸门开度行程的开度行程传感器，开度行程传感器与PLC控制装置连接，PLC控制装置和旁路控制装置分别通过换向开关与电源装置连接。本专利技术还提供一种用于大中型液压闸门应急控制系统中的机械式纠偏装置，包括同轴固定的AⅠ轮和AⅡ轮，及同轴固定的AⅢ轮和AⅣ轮，检测闸门左侧行程的左行程钢索缠绕在AⅠ轮上，AⅡ轮和AⅢ轮的外圆边缘均设置有齿部，并通过齿部相互啮合；同轴固定的BⅠ轮和BⅡ轮，及同轴固定的BⅢ轮和BⅣ轮，检测闸门右侧行程的右行程钢索以相对AⅠ轮同一侧的缠绕在BⅠ轮上，BⅡ轮和BⅢ轮的外圆边缘均设置有齿部，并通过齿部相互啮合，BⅠ轮的半径和AⅠ轮的半径相等，BⅡ轮的半径和AⅡ轮的半径相等；以及平衡梁，平衡梁一侧设置有滑槽，BⅢ轮和BⅣ轮的传动轴穿过平衡梁的滑槽，以可转动的方式固定设置；AⅢ轮和AⅣ轮以可转动的方式固定在平衡梁另一侧，并在该侧端部设置有拉簧将AⅢ轮与AⅡ轮保持啮合状态；AⅣ轮和BⅣ轮上套设有保持AⅣ轮和BⅣ轮同步转动的连接链条。优选地，所述的连接链条还可以采用有齿皮带代替；所述的AⅣ轮和BⅣ轮之间还设置有张紧连接链条的张紧轮。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：通过机械式的纠偏装置可检测闸门运行过程中的左右偏移情况，然后通过检测的偏移情况，由旁路控制装置控制相应的动力控制装置，使得闸门重新回归到平衡状态，保障闸门应急启闭、避免事故发生；机械式纠偏装置采用机械式结构，能够将闸门的偏移量进行放大，从而使得检测更加方便；机械式纠偏装置采用“柔性行程检测钢索+等径平行双轮轴”结构方案，利用左右钢索的物理行程差来放大角度，能够在一定范围内按倍率放大闸门微小的“偏移角”，使其便于扑捉。进而通过“平衡梁”将放大后的“偏移角”转化为“水平方向上的左右平移量”，上述结构结合“瞬动开关”能够组成“纯机电纠偏装置”。该装置串行在“旁路控制系统”中，能够有效干预启闭控制信号，自动实现纠偏、保持闸门水平运行，不需要“传感器”变送行程、“PLC”解算差值，可靠性和抗灾毁能力极强。附图说明图1是现有技术的系统结构及控制逻辑图。图2是本专利技术的大中型液压闸门应急控制系统的系统结构及控制逻辑图。图3是本专利技术的大中型液压闸门应急控制系统的电路框图。图4是本专利技术的大中型液压闸门应急控制系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大中型液压闸门应急控制系统，包括闸门(700)，以及控制闸门(700)升降动力的动力控制装置(400)，其特征在于，还包括机械式纠偏装置(100)、旁路控制装置(300)和电源装置(500)，闸门(700)的左右两侧分别连接有检测闸门(700)左侧行程的左行程钢索(701)和检测闸门(700)右侧行程的右行程钢索(702)，左行程钢索(701)和右行程钢索(702)分别与机械式纠偏装置(100)连接，机械式纠偏装置(100)中设置有平衡梁(110)，机械式纠偏装置(100)根据左行程钢索(701)和右行程钢索(702)的行程差转换成平衡梁(110)的左右移动，机械式纠偏装置(100)的平衡梁(110)两端分别设置有检测开关(201、202)，检测开关(201、202)和动力控制装置(400)分别经过旁路控制装置(300)与电源装置(500)连接，形成闸门(700)控制回路。

【技术特征摘要】
1.一种大中型液压闸门应急控制系统，包括闸门(700)，以及控制闸门(700)
升降动力的动力控制装置(400)，其特征在于，还包括机械式纠偏装置(100)、
旁路控制装置(300)和电源装置(500)，闸门(700)的左右两侧分别连接有
检测闸门(700)左侧行程的左行程钢索(701)和检测闸门(700)右侧行程
的右行程钢索(702)，左行程钢索(701)和右行程钢索(702)分别与机械式
纠偏装置(100)连接，机械式纠偏装置(100)中设置有平衡梁(110)，机械
式纠偏装置(100)根据左行程钢索(701)和右行程钢索(702)的行程差转
换成平衡梁(110)的左右移动，机械式纠偏装置(100)的平衡梁(110)两
端分别设置有检测开关(201、202)，检测开关(201、202)和动力控制装置(400)
分别经过旁路控制装置(300)与电源装置(500)连接，形成闸门(700)控
制回路。
2.根据权利要求1所述的大中型液压闸门应急控制系统，其特征在于，所述
的机械式纠偏装置(100)包括同轴固定的AⅠ轮(102)和AⅡ轮(101)，及同
轴固定的AⅢ轮(103)和AⅣ轮(104)，左行程钢索(701)缠绕在AⅠ轮(102)
上，AⅡ轮(101)和AⅢ轮(103)的外圆边缘均设置有齿部，并通过齿部相互
啮合；
以及同轴固定的BⅠ轮(106)和BⅡ轮(105)，及同轴固定的BⅢ轮(107)

\t和BⅣ轮(108)，右行程钢索(702)以相对AⅠ轮(102)同一侧的缠绕在BⅠ
轮(106)上，BⅡ轮(105)和BⅢ轮(107)的外圆边缘均设置有齿部，并通
过齿部相互啮合，BⅠ轮(106)的半径和AⅠ轮(102)的半径相等，BⅡ轮(105)
的半径和AⅡ轮(101)的半径相等；
所述的平衡梁(110)一侧设置有滑槽(110a)，BⅢ轮(107)和BⅣ轮(108)
的传动轴穿过平衡梁(110)的滑槽(110a)，以可转动的方式固定设置；AⅢ
轮(103)和AⅣ轮(104)以可转动的方式固定在平衡梁(110)另一侧，并在
该侧端部设置有拉簧(109)将AⅢ轮(103)与AⅡ轮(101)保持啮合状态；
AⅣ轮(104)和BⅣ轮(108)上套设有保持AⅣ轮(104)和BⅣ轮(108)
同步转动的连接链条(111)。
3.根据权利要求2所述的大中型液压闸门应急控制系统，其特征在于，所述
的连接链条(111)还可以采用有齿皮带代替。
4.根据权利要求2所述的大中型液压闸门应急控制系统，其特征在于，所述
的AⅣ轮(104)和BⅣ轮(108)之间还设置有张紧连接链条(111)的张紧轮
(112)。
5.根据权利要求2所述的大中型液压闸门应急控制系统，其特征在于，所述
的AⅠ轮(102)的半径小于AⅡ轮(101)的半径，BⅠ轮(106)的半径小于BⅡ
轮(105)的半径。
6.根据权利要求1所述的大中型液压闸门应急控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德刚，罗洁，徐少林，徐俊，
申请(专利权)人：四川省泰龙建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51