一種活塞式雙吊點液壓啟閉機的製作方法
2024-02-22 19:48:15 1
專利名稱:一種活塞式雙吊點液壓啟閉機的製作方法
技術領域:
本實用新型設涉及液壓啟閉機技術領域,具體地說是一種活塞式單雙吊點液壓啟 閉機。
背景技術:
無論是治理江河,城市防洪、防澇,還是蓄水灌溉,引水發電等水利水電工程都離 不開閘門,而閘門的開啟和關閉必須要用專門的機械裝置來實現,啟閉機就是專門用於來 啟、閉閘門的專用起重機械。啟閉機啟閉性能的優劣直接關係到閘門啟、閉的可靠性,對於 工程的安全運行起著關鍵性的作用,目前使用的啟閉機主要有卷揚式啟閉機和液壓式啟閉 機兩大類。液壓式啟閉機的工作原理是用油泵輸出高壓的液壓油,經管路、液壓閥組控制進 入活塞式液壓缸,驅動活塞運動,由活塞帶動閘門開啟或關閉。液壓式啟閉機既可以產生向 上的拉力,又可以產生向下的推力,具有運行平穩、控制方便、啟閉力大、尺寸小、重量輕、能 簡化水工建築結構的優點。隨著水利水電工程規模的不斷向大型、特大型發展,不少場合, 液壓式啟閉機方案已成為其它機種無法替代的唯一選擇,是控制閘門啟閉的理想設備。雙吊點液壓啟閉機最重要的必備基本功能是保壓、同步、調速,對設備的運行可靠 性要求極高。目前的液壓啟閉機採用液控單向閥保壓,由於閘門很重,打開單向閥的控制壓 力要求較高,常出現由於液控單向閥開啟不正常而導致的閘門卡死或爬行等故障。為了減 小開啟單向閥所需的控制壓力,需採用外洩式液控單向閥,每隻活塞式液壓缸共有進、回、 控制、洩漏四根油管,管路較複雜。間門調速將四個調速閥分成兩組,分別單獨完成兩隻活 塞式液壓缸的啟、閉速度調速,使兩隻活塞式液壓缸的速度基本相等,從而達到初步同步, 再輔以旁路洩油糾偏來實現較精確地同步。這種控制方式已沿用多年,速度調節與同步調 節混同進行,一旦需要變更閘門啟、閉速度,就必須重新調節同步,而這即使對於熟練的專 業人員也是非常麻煩的事。若同步調節過程出現失誤,就可能導致間門因偏斜而卡死,造成 重大事故。這些問題制約了啟閉機性能及可靠性的提升,已不能滿足對於閘門控制功能日 益提高的要求。
發明內容本實用新型的目的是提供一種活塞式雙吊點液壓啟閉機,能自動控制啟閉機兩隻 活塞式液壓缸的同步運行,保證閘門平穩啟、閉;停止時用平衡閥保壓鎖閉,防止閘門因自 重下滑。本實用新型的技術方案為活塞式單雙吊點液壓啟閉機由2隻活塞式液壓缸,液 壓控制系統及電氣控制系統組成,液壓控制系統包括平衡閥、旁路洩油糾偏閥組、分流集流 閥、單向調速閥、三位四通電液換向閥、外控順序閥、溢流閥、電磁溢流閥、回油濾油器、油泵 電機組等。2個油泵出口通過單向閥後合成為總的壓力油口,分別與三位四通電液換向閥、 電磁溢流閥、外控順序閥連接,三位四通電液換向閥的一個出口與兩個單向調速閥串聯後與分流集流閥進口連接,分流集流閥的兩個出口各自串聯平衡閥後再分別與2隻活塞式液 壓缸的有杆腔連接,2隻活塞式液壓缸無杆腔出口合二為一,與三位四通電液換向閥的另一 個出口、外控順序閥、溢流閥連接,外控順序閥、溢流閥及電磁溢流閥的出口並聯成為總回 油口,經過回油濾油器與油箱連接。旁路洩油糾偏閥組由三位四通電磁換向閥和2隻節流 閥組成,三位四通電磁換向閥的2個出口各串聯有1隻節流閥,節流閥的另一端分別與分流 集流閥的2個出口並聯,三位四通電磁換向閥的回油口接油箱。電氣控制系統具有閘門開度的檢測、顯示裝置及與之相連接的可編程序控制器PLC,閘門開度檢測裝置具有2隻位移傳感器,分別設置在2隻活塞式液壓缸上,位移傳感器 檢測活塞式液壓缸實際位移輸給可編程序控制器PLC,可編程序控制器PLC將2隻活塞式液 壓缸實際位移與設定位移進行比較,控制三位四通電液換向閥動作,實現活塞式液壓缸的 換向及定位停止控制。同時可編程序控制器PLC比較2隻活塞式液壓缸實際位移,根據實 際位移偏差控制旁路洩油糾偏閥組動作,實現自動糾偏,並將活塞式液壓缸的實際位移、設 定位移以及位移偏差換算為閘門的實際開度、設定開度及偏斜量,經顯示器適時顯示。本實用新型採用平衡閥保壓,防止閘門因自重下滑,油路簡單,控制可靠。採用平 衡閥保壓後只有進、回兩根油管,與單向閥保壓的四根油管相比,油路大為簡化,既降低了 成本,又減少了由於管路破裂可能導致的設備故障風險。採用分流集流閥實現粗同步,輔以 旁路洩油糾偏閥組實現精確同步,同步精度高。由於粗同步由分流集流閥自動實現,不需要 人工幹預,同步控制與調速相互獨立,互不幹擾,方便可靠。間門啟閉兩種工況採用雙壓控 制,閘門關閉時採用外控順序閥組成差動迴路,可用較小的油泵流量實現快速閉門,能夠有 效降低電機功率,節約能源。與以往的啟閉機相比,系統簡單、操作簡便,可靠性好。
圖1是本實用新型的活塞式雙吊點液壓啟閉機液壓系統原理圖。圖中1. (1. 1和1. 2)位移傳感器,2. (2. 1和2. 2)活塞式液壓缸,3. (3. 1和3. 2) 平衡閥,4. (4. 1和4. 2)節流閥,5.三位四通電磁換向閥,6.分流集流閥,7. (7. 1和7. 2)單 向調速閥,8.三位四通電液換向閥,9.外控順序閥,10.溢流閥,11.電磁溢流閥,12.回油濾 油器,13. (13. 1和13. 2)油泵電機組。
具體實施方式
如圖1所示本實用新型的一種活塞式雙吊點液壓啟閉機由2隻活塞式液壓缸,1套 液壓控制系統及1套電氣控制系統組成,液壓控制系統包括平衡閥3、由三位四通電磁換向 閥5和2隻節流閥4組成旁路洩油糾偏閥組、分流集流閥6、單向調速閥7、三位四通電液換 向閥8、外控順序閥9、溢流閥10、電磁溢流閥11、回油濾油器12、油泵電機組13等。2個油 泵13. 1、13. 2的出口通過單向閥後合成為總的壓力油口,分別與三位四通電液換向閥8、電 磁溢流閥11、外控順序閥9連接,三位四通電液換向閥8的一個出口與兩個單向調速閥7串 聯後與分流集流閥6進口連接,分流集流閥6的兩個出口各自串聯平衡閥3後再分別與2 只活塞式液壓缸的有杆腔連接,2隻活塞式液壓缸無杆腔出口合二為一,與三位四通電液換 向閥8的另一個出口、外控順序閥9、溢流閥10連接,外控順序閥9、溢流閥10與電磁溢流 閥11的出口並聯成為總回油口,經過回油濾油器12與油箱連接。旁路洩油糾偏閥組由三位四通電磁換向閥5和2隻節流閥4. 1,4. 2組成,三位四通電磁換向閥5的2個出口各串 聯有1隻節流閥4,節流閥4的另一端分別與分流集流閥3的2個出口並聯,三位四通電磁 換向閥5的油口接油箱。油泵電機組13的作用是為系統提供高壓油流,兩個油泵電機組一個工作,另一個 作為備用。當可編程序控制器PLC控制三位四通電液換向閥8的電磁鐵3YA通電時,閥8 左位工作,壓力油經閥8左位,通過單向調速閥7. 1、7. 2,被分流集流閥6—分為二後分別經 平衡閥3. 1、3. 2進入活塞式液壓缸2. 1、2. 2的有杆腔,活塞上升,帶動閘門開啟。啟門的最 大工作壓力由電磁溢流閥11調定。由於閘門開啟時的工作壓力大於順序閥9的開啟壓力, 閥9開啟,活塞式液壓缸上腔的油液經閥9後過回油濾油器12回油箱。當可編程序控制器PLC控制三位四通電液換向閥8的電磁鐵2YA得電時,閥8右 位工作,壓力油經閥8右位,進入活塞式液壓缸2. 1,2. 2上腔使活塞下降,帶動閘門關閉, 閉門的最大工作壓力由溢流閥10調定。由於閘門關閉時的工作壓力小於順序閥9的開啟 壓力,閥9關閉,兩隻活塞式液壓缸下腔的油液通過閥3. 1,3. 2後被閥6合二為一,通過閥 7. 1、7. 2,經三位四通電液換向閥8右位後不回油箱,而是進入活塞式液壓缸2. 1、2.2上腔, 形成差動迴路。這種連接方式可用較小的油泵的流量實現快速閉門,能夠有效降低電機功 率,節約能源。單向調速閥7具有流量控制功能,調速閥7. 1控制回油流量,形成回油節流調速, 調節閉門速度。調速閥7. 2控制進油流量,形成進油路節流調速,調節啟門速度。單向調速 閥輸出滿足活塞式液壓缸速度要求的流量,進入分流集流閥6後按1 1的比例分為兩路, 分別進入兩隻活塞式液壓缸2,實現兩隻活塞式液壓缸的粗同步。粗同步由分流集流閥6自 動實現,與調速無關,不需要人工幹預。由於分流集流閥具有負載補償功能,即使在偏載的 不利工況下也能保持較好的同步性能,這就減輕了對後面旁路洩油糾偏閥組的壓力。最終 能達到較高的同步精度。 電氣控制系統具有閘門開度的檢測、顯示裝置及與之相連接的可編程序控制器 PLC,閘門開度檢測裝置具有2隻位移傳感器1,分別設置在2隻活塞式液壓缸2上,位移傳 感器2檢測活塞式液壓缸2的實際位移輸給可編程序控制器PLC,可編程序控制器PLC將 2隻活塞式液壓缸實際位移與設定位移進行比較,控制三位四通電液換向閥8動作,實現活 塞式液壓缸的換向及定位停止控制。同時可編程序控制器PLC比較2隻活塞式液壓缸實際 位移,根據實際位移偏差控制旁路洩油糾偏閥組動作,實現自動糾偏,並將活塞式液壓缸的 實際位移、設定位移以及位移偏差換算為閘門的實際開度、設定開度及偏斜量,經顯示器適 時顯示。
權利要求一種活塞式雙吊點液壓啟閉機,包括2隻活塞式液壓缸,液壓控制系統及電氣控制系統,其特徵在於液壓控制系統包括平衡閥、旁路洩油糾偏閥組、分流集流閥、單向調速閥、三位四通電液換向閥、外控順序閥、溢流閥、電磁溢流閥、回油濾油器、油泵電機組;2個油泵出口通過單向閥後合成為總的壓力油口,分別與三位四通電液換向閥、電磁溢流閥、外控順序閥連接,三位四通電液換向閥的一個出口與兩個單向調速閥串聯後與分流集流閥進口連接,分流集流閥的兩個出口各自串聯平衡閥後再分別與2隻活塞式液壓缸的有杆腔連接,2隻活塞式液壓缸無杆腔出口合二為一,與三位四通電液換向閥的另一個出口、外控順序閥、溢流閥連接,外控順序閥、溢流閥與電磁溢流閥的出口並聯成為總回油口,經過回油濾油器與油箱連接;旁路洩油糾偏閥組由三位四通電磁換向閥和2隻節流閥組成,三位四通電磁換向閥的2個出口各串聯有1隻節流閥,節流閥的另一端分別與分流集流閥的2個出口並聯,三位四通電磁換向閥的回油口接油箱。
專利摘要本實用新型是一種活塞式雙吊點液壓啟閉機。由2隻活塞式液壓缸,1套液壓控制系統及1套電氣控制系統組成,液壓控制系統包括平衡閥、由三位四通電磁換向閥和2隻節流閥組成的旁路洩油糾偏閥組、分流集流閥、三位四通電液比例換向閥、外控順序閥、溢流閥、電磁溢流閥、回油濾油器、油泵電機組等。採用平衡閥保壓,具有差動快速關閉閘門,閘門啟、閉雙壓控制等功能。電氣控制系統設有閘門開度的檢測、顯示裝置及與之相連接的可編程序控制器PLC,採用分流集流閥粗調,旁路洩油糾偏閥組精調的閉環同步控制方案,同步精度高。系統結構簡單、操作簡便,可靠性好。
文檔編號E02B7/36GK201554009SQ20092025371
公開日2010年8月18日 申請日期2009年11月17日 優先權日2009年11月17日
發明者伍小東, 全永富, 劉永勝, 朱焱周, 楊尚平, 楊曉玉, 王澤波, 詹磊, 趙光波 申請人:昆明理工大學