CN101881018B - 利用低水头闸门液压启闭机变速运行曲线的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用低水头人字闸门液压启闭机变速运行曲线的控制方法，包括：(1)将计算机与液压启闭机连接；(2)在计算机内设置人字闸门启闭机变速开启运行曲线和关门运行曲线；(3)利用上述人字闸门启闭机变速开启运行曲线和关门运行曲线对液压启闭机的运行时间及运行速度进行控制。采用本发明所述的启闭机变速运行曲线对液压启闭机进行时间和速度控制，可满足船闸工作闸门较准确的变速启闭要求，解决了低水头船闸可在不做模型试验的前提下较准确地确定启闭力，填补了国内的空白，并使工作闸门在规定的启闭时间下，运行更平稳，使用寿命更长，维修成本降低，避免“大马拉小车”现象的发生，做到了节省能源、提高经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用闸门启闭机变速运行曲线的控制方法，属于水运工程领域。
背景技术
船闸的工作闸门作为船闸的咽喉，与阀门、启闭机、输水系统共同作用，克服上下游水位差，使船舶顺利过闸。而启闭机作为控制船闸工作闸门运行的关键设备，对确保船闸运行的安全性起着重要的作用。我们知道，船闸承担了相当繁重的水运任务，有些船闸每日平均开放50闸次以上，闸门运行如此频繁，一旦启闭设备发生故障，就会直接影响到船闸的正常运行，造成过闸船舶受阻，航道堵塞，因此，启闭机性能的优劣直接影响船闸的通过能力，从而影响到水运事业的经济效益和社会效益。
图1为人字闸门匀速闭门时门阻力矩和启闭机能力曲线示意图。
如图1所示：目前，承受单向水头船闸主选人字闸门，启闭机大多采用液压直推式机型，由于人字闸门在匀速启闭时，门体受到的动水阻力矩是呈两头大中间小的凹马鞍形分布，阻力矩峰值出现在启闭初期及运行的未期，而直推式液压启闭机在匀速运行时的能力曲线呈凸马鞍形分布，按照克服门体阻力矩峰值设计的液压直推式启闭机，其启闭能力就不能充分利用，另外，因阻力矩峰值不但与闸门淹没水深、残余水位差、门槽间隙等因素有关，还与闸门的运行速度密切相关，在闸首长度、水位及门槽尺寸确定后，由启闭机改变闸门运行速度来改善闸门阻力矩峰值的方法就成了关键作用。
因阻力矩峰值不但与闸门淹没水深、残余水位差、门槽间隙等因素有关，还与闸门的运行速度密切相关，在闸首长度、水位及门槽尺寸确定后，由启闭机改变闸门运行速度来改善闸门阻力矩峰值的方法就成了关键作用。
图2为双泵调速的船闸启闭力的曲线图。
如图2所示：上世纪80年代，船闸上通常采用双泵调速液压直推式启闭机，即人字闸门的启闭初期及未期由单泵运行，中间时段为双泵运行，闸门启闭呈“慢、快、慢”的运行方式，这种方式能较好地削减闸门阻力矩峰值，可有效降低电动机功率，并先后应用在我省的南通九圩港船闸、徐洪河沙集船闸、虞山复线船闸、京杭运河谏壁复线船闸、徐洪河刘集东船闸等，但在使用中发现，闸门在变速运行瞬间会产生一定的冲击。
图3为变速调速的船闸启闭力的曲线图。
如图3所示：上世纪末本世纪初，我国开始在船闸上采用电比例泵调速或变频器调速，以达到闸门启闭的无级变速，其不但可达到闸门启闭的无级变速，还较大幅度地降低阻力矩峰值和电机功率，并使闸门的运行更加平稳，但是我国大多数船闸在液压启闭机的设计中，是通过做物理模型试验来得到闸门运行的阻力矩，从而获得较准确的闸门启闭机变速运行曲线的，需耗费较大的人力、物力和财力；或者为节省投资，一般不做物理模型试验，设计人员只能凭经验确定闸门启闭机变速运行曲线，准确性较低，也使电机功率选取的合理性较差，按《船闸启闭机设计规范》的有关公式进行计算，选用的电机功率又很大，在实际使用中就会出现“大马拉小车”现象，能源浪费较大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种节约能源、人力、物力和财力、且准确性高的低水头人字闸门液压启闭机变速运行的控制方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种利用低水头人字闸门液压启闭机变速运行曲线的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将计算机与液压启闭机连接；
(2)在上述的计算机内设置人字闸门启闭机变速开启运行曲线和人字闸门启闭机变速关门运行曲线；
其中，所述的人字闸门启闭机变速开启运行曲线分为两种情况，分别为：
1)在人字闸门淹没水深为5～7m时：在闸门开门初期，在5s的时间内将启闭机的运行速度从0升至0.6m/min，然后以0.6m/min的慢速匀速运行25s，再用10s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min慢速升至2.1m/min，然后以2.1m/min的快速匀速运行98s，在闸门开启后期，将启闭机的运行速度用10s的时间从2.1m/min的快速降至0.6m/min后，以0.6m/min的慢速匀速运行12s，然后用3s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min降至0.4m/min后，以0.4m/min的慢速运行直至到位；
2)当淹没水深大于7m时：在闸门开启初期，延长以0.6m/min的慢速匀速运行的时间，将运行时间从从25s延长至32s，同时缩短以2.1m/min的快速匀速运行的时间，将运行时间从98s缩短至96s；
而所述的人字闸门启闭机变速关门运行曲线也分为两种情况，分别为：
1)在人字闸门淹没水深为5～7m时：在闸门关门初期，在5s的时间内将启闭机的运行速度从0升至0.6m/min，然后以0.6m/min的慢速匀速运行15s，再用10s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min慢速升至2.1m/min，然后以2.1m/min的快速匀速运行98s，在闸门关闭后期，将启闭机的运行速度用10s的时间从2.1m/min的快速降至0.6m/min后，以0.6m/min的慢速匀速运行22s，然后用3s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min降至0.4m/min后，以0.4m/min的慢速运行直至到位；
2)当淹没水深大于7m时：在闸门关闭初期，缩短以2.1m/min的快速匀速运行的时间，将运行时间从98s缩短至94s，在闸门关闭后期，延长以0.6m/min的慢速匀速运行的时间，将运行时间从从22s延长至32s；
(3)利用上述计算机内设置的人字闸门启闭机变速开启运行曲线和人字闸门启闭机变速关门运行曲线对液压启闭机的运行时间及运行速度进行控制。
本发明的有益效果是：利用本发明所述的人字闸门启闭机变速开启运行曲线和人字闸门启闭机变速关门运行曲线对液压启闭机进行时间和速度控制，可满足船闸工作闸门较准确的变速启闭要求，解决了低水头船闸可在不做模型试验的前提下较准确地确定启闭力，填补了国内的空白，并使工作闸门在规定的启闭时间下，运行更平稳，使用寿命更长，维修成本降低，并避免“大马拉小车”现象的发生，真正做到了节省能源、提高经济效益和社会效益。
附图说明
图1为人字闸门匀速闭门时门阻力矩和启闭机能力曲线示意图；
图2为双泵调速的船闸启闭力的曲线图；
图3为变速调速的船闸启闭力的曲线图；
图4为本发明所述的流程示意图；
图5为本发明所述的人字闸门启闭机变速开启运行曲线示意图；
图6为本发明所述的人字闸门启闭机变速关门运行曲线示意图；
图7为本发明所述的一实施例的船闸关门时启闭力实测曲线；
图8为本发明所述的一实施例的船闸关门时启闭机活塞杆运行速度实测曲线；
图9为本发明一实施例的船闸开启时启闭力实测曲线；
图10为本发明一实施例的船闸关闭时启闭力实测曲线。
具体实施方式
下面将结合附图，详细说明本发明的具体实施方式：
图4为本发明所述的流程示意图；图5为本发明所述的人字闸门启闭机变速开启运行曲线示意图；图6为本发明所述的人字闸门启闭机变速关门运行曲线示意图。
如图4至图6所示：利用低水头人字闸门液压启闭机变速运行曲线的控制方法，包括以下步骤：
(1)将计算机与液压启闭机连接；
(2)在上述的计算机内设置人字闸门启闭机变速开启运行曲线和人字闸门启闭机变速关门运行曲线；
其中，所述的人字闸门启闭机变速开启运行曲线分为两种情况，分别为：
1)在人字闸门淹没水深为5～7m时：在闸门开门初期，在5s的时间内将启闭机的运行速度从0升至0.6m/min，然后以0.6m/min的慢速匀速运行25s，再用10s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min慢速升至2.1m/min，然后以2.1m/min的快速匀速运行98s，在闸门开启后期，将启闭机的运行速度用10s的时间从2.1m/min的快速降至0.6m/min后，以0.6m/min的慢速匀速运行12s，然后用3s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min降至0.4m/min后，以0.4m/min的慢速运行直至到位；
2)当淹没水深大于7m时：在闸门开启初期，延长以0.6m/min的慢速匀速运行的时间，将运行时间从从25s延长至32s，同时缩短以2.1m/min的快速匀速运行的时间，将运行时间从98s缩短至96s；
而所述的人字闸门启闭机变速关门运行曲线也分为两种情况，分别为：
1)在人字闸门淹没水深为5～7m时：在闸门关门初期，在5s的时间内将启闭机的运行速度从0升至0.6m/min，然后以0.6m/min的慢速匀速运行15s，再用10s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min慢速升至2.1m/min，然后以2.1m/min的快速匀速运行98s，在闸门关闭后期，将启闭机的运行速度用10s的时间从2.1m/min的快速降至0.6m/min后，以0.6m/min的慢速匀速运行22s，然后用3s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min降至0.4m/min后，以0.4m/min的慢速运行直至到位；
2)当淹没水深大于7m时：在闸门关闭初期，缩短以2.1m/min的快速匀速运行的时间，即将运行时间从98s缩短至94s，在闸门关闭后期，延长以0.6m/min的慢速匀速运行的时间，即将运行时间从从22s延长至32s；
(3)利用上述计算机内设置的人字闸门启闭机变速开启运行曲线和人字闸门启闭机变速关门运行曲线对液压启闭机的运行时间及运行速度进行控制。
图7为本发明所述的一实施例的船闸关门时启闭力实测曲线；图8为本发明所述的一实施例的船闸关门时启闭机活塞杆运行速度实测曲线；图9为本发明一实施例的船闸开启时启闭力实测曲线；图10为本发明一实施例的船闸关闭时启闭力实测曲线。
实施例：通过本发明对京杭运河刘老涧三线船闸关门的速度和时间进行控制，得到了如图7所示刘老涧三线刘老涧三线船闸的启闭力实测曲线和如图8所示的刘老涧三线船闸关门时的启闭机活塞杆运行速度实测曲线，以及如图9和图10所示的刘老涧三线船闸开启和关闭时的启闭力实测曲线，从图7和图8可知：因闭门初期和末期的慢速区时间达40s左右，运行过程中基本没有角加速度，而且，慢速输出频率小于1/3的快速输出频率，其慢速运行速度为0.6m/min，快速运行速度为2.1m/min，如图9和图10可知：因变速区的角加速度在运行初期放在运行水阻力矩峰值出现后，在运行末期放在运行水阻力矩峰值出现前，使启闭力峰值都在慢速区削减，达到预期效果。
(1)本发明解决了低水头船闸可在不做模型试验的前提下较准确地确定启闭力，填补了国内的空白，并使工作闸门在启闭时间满足设计规范要求的情况下，运行更加平稳，避免运行到位时的撞击，提高了使用寿命，降低了维修成本；
(2)建立的变速条件下电动机功率计算公式，弥补了设计规范中的不足，并可避免“大马拉小车”现象的发生，真正做到节省能源。
(3)利用发明的启闭机变速运行曲线进行控制，可达到运行更平稳、使用寿命更长、维修成本降低的效果。
以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种利用低水头人字闸门液压启闭机变速运行曲线的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将计算机与液压启闭机连接；
(2)在上述的计算机内设置人字闸门启闭机变速开启运行曲线和人字闸门启闭机变速关门运行曲线；
其中，所述的人字闸门启闭机变速开启运行曲线分为两种情况，分别为：
1)在人字闸门淹没水深为5～7m时：在闸门开门初期，在5s的时间内将启闭机的运行速度从0升至0.6m/min，然后以0.6m/min的慢速匀速运行25s，再用10s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min慢速升至2.1m/min，然后以2.1m/min的快速匀速运行98s，在闸门开启后期，将启闭机的运行速度用10s的时间从2.1m/min的快速降至0.6m/min后，以0.6m/min的慢速匀速运行12s，然后用3s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min降至0.4m/min后，以0.4m/min的慢速运行直至到位；
2)当淹没水深大于7m时：在闸门开启初期，延长以0.6m/min的慢速匀速运行的时间，将运行时间从从25s延长至32s，同时缩短以2.1m/min的快速匀速运行的时间，将运行时间从98s缩短至96s；
而所述的人字闸门启闭机变速关门运行曲线也分为两种情况，分别为：
1)在人字闸门淹没水深为5～7m时：在闸门关门初期，在5s的时间内将启闭机的运行速度从0升至0.6m/min，然后以0.6m/min的慢速匀速运行15s，再用10s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min慢速升至2.1m/min，然后以2.1m/min的快速匀速运行98s，在闸门关闭后期，将启闭机的运行速度用10s的时间从2.1m/min的快速降至0.6m/min后，以0.6m/min的慢速匀速运行22s，然后用3s的时间将启闭机的运行速度从0.6m/min降至0.4m/min后，以0.4m/min的慢速运行直至到位；
2)当淹没水深大于7m时：在闸门关闭初期，缩短以2.1m/min的快速匀速运行的时间，将运行时间从98s缩短至94s，在闸门关闭后期，延长以0.6m/min的慢速匀速运行的时间，将运行时间从从22s延长至32s；
(3)利用上述计算机内设置的人字闸门启闭机变速开启运行曲线和人字闸门启闭机变速关门运行曲线对液压启闭机的运行时间及运行速度进行控制。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1707033A (zh) * | 2004-06-09 | 2005-12-14 | 上海海岳液压机电工程合作公司 | 液压启闭机高压大流量无级变速控制方法及系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100944224B1 (ko) * | 2009-08-25 | 2010-02-26 | 백진현 | 가변식 수문 권양기 |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 黄辉.人字门运行阻力原型观测及研究.《人民长江》.1994,第25卷(第4期),1-8,62. * |
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