CN103526729B - 一种电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统，其包括锁定机构、控制机构和轨道；所述锁定机构包括两条结构相同锁定梁，两条锁定梁分别位于电动闸门口内外两侧；所述一条锁定梁包括主梁、左、右端梁、变速器、电机、传动轴及主动轮；所述变速器安装在电机上，所述电机的左、右输出轴分别通过齿轮联轴器B和齿轮联轴器C与传动轴相连接，所述传动轴分别通过齿轮联轴器A和齿轮联轴器D与在轨道行走的主动轮相连接；所述控制机构包括PLC控制模块、第一接触器、第二接触器、位置传感器、A/D转换模块以及外侧限位开关和内侧限位开关；本发明的优点是全过程自动化，对闸门自动锁定避免闸门掉落孔洞而发生安全事故，提高作业人员的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统，适用于电动闸门的防滑脱自动锁定保护。
背景技术
现阶段，大部分水力发电站的上下水库电动闸门上未安装有机械锁定梁，上下水库电动闸门开启后由卷扬机长时间承受该电动闸门负荷，上下水库电动闸门开启后没有机械锁定梁投入，存在由于卷扬机故障导致该电动闸门异常下落的可能，如果下落时机组正处于运行状态，则将导致严重的事故，对人身财产造成巨大损失。
因此，急需一种在上下水库电动闸门开启前后对其进行锁定的保护系统，本发明通过控制机械锁定梁实现自动或手动投出投入，有效防止上下水库电动闸门突然下落。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种安装、使用方便，控制过程简单故障率低且避免闸门掉落孔洞而发生安全事故的电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：
本发明包括锁定机构、控制机构和轨道；
所述锁定机构包括两条结构相同锁定梁，两条锁定梁分别位于电动闸门口内外两侧；所述一条锁定梁包括主梁、左、右端梁、变速器、电机、传动轴及主动轮；所述变速器安装在电机上，所述电机的左、右输出轴分别通过齿轮联轴器B和齿轮联轴器C与传动轴相连接，所述传动轴分别通过齿轮联轴器A和齿轮联轴器D与在轨道行走的主动轮相连接；
所述控制机构包括PLC控制模块、第一接触器、第二接触器、安装于电动闸门停靠的位置处的位置传感器、A/D转换模块以及分别位于两条锁定梁运行方向上的外侧限位开关和内侧限位开关；所述外侧限位开关和内侧限位开关的输出端分别接PLC控制模块的相应输入端，所述PLC控制模块的相应输出端分别接第一接触器和第二接触器；所述第一接触器接两条锁定梁上控制两台电机靠近电动闸门口方向运动的旋转开关，所述第二接触器接两条锁定梁上控制两台电机远离电动闸门口方向运动的旋转开关；所述位置传感器的输出端经A/D转换模块接PLC控制模块的相应输入端。
所述左、右端梁上朝向电动闸门口的一侧分别设有左、右缓冲垫。
所述左、右端梁底端还分别设置有在轨道上行走的被动轮，所述被动轮通过从动轴相连接。
所述内侧限位开关至少有2个，分别位于电动闸门口与两条锁定梁之间，且与电动闸门口两侧距离相等；所述外侧限位开关至少有2个，分别位于两条锁定梁的另一侧，且与电动闸门口两侧距离相等，所述外侧限位开关与电动闸门口两侧的距离大于内侧限位开关与电动闸门口两侧的距离。
所述位置传感器的型号为英国SST的DWS10-1；所述A/D转换模块的型号为TSXCTY2C；所述PLC控制模块的型号为TSXDEY16D2。
本发明所产生的积极效果如下：（1）在电动闸门提升到指定位置后，触发位置传感器，位置传感器输出启动信号经A/D转换模块则本系统自动启动，然后PLC控制模块发送控制信号驱动电机的旋转方向控制锁定机构闭合，电动闸门需要下落时通过PLC控制模块驱动电机的旋转方向控制锁定机构打开，同时通过变速器调整电机转速，全过程自动化，现场无需人员操作，有效保障作业人员的安全且效率也大大提高。（2）在电动闸门口两侧敷设轨道，左、右端梁的主动轮在轨道上行走，左、右端梁上带有左、右缓冲块，减轻碰撞带来的危害。
附图说明
图1为本发明中一条锁定梁的结构示意图。
图2为本发明中左端梁的左视图。
图3为本发明中右端梁的右视图。
图4为本发明中控制机构的原理块图。
图5为本发明中控制机构的控制流程图。
其中，1主梁、2左端梁、3右端梁、4变速器、5电机、6传动轴、7齿轮联轴器A、8齿轮联轴器B、9齿轮联轴器C、10齿轮联轴器D、11-1左缓冲垫、11-2右缓冲垫、12-1~12-2主动轮、13-1~13-2轨道、14从动轴、15-1~15-2被动轮。
具体实施方式
下面结合附图1~5和实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1：
如图1~3所示，本发明包括锁定机构、控制机构和轨道13-1、13-2；
所述锁定机构包括两条结构相同锁定梁，两条锁定梁分别位于电动闸门口内外两侧；所述一条锁定梁包括主梁1、左、右端梁2~3、变速器4、电机5、传动轴6及主动轮12-1~12-2；所述变速器4安装在电机5上，所述电机5的左、右输出轴分别通过齿轮联轴器B8和齿轮联轴器C9与传动轴6相连接，所述传动轴6分别通过齿轮联轴器A7和齿轮联轴器D10与在轨道13-1、13-2行走的主动轮12-1~12-2相连接；
所述左、右端梁2~3上朝向电动闸门口的一侧分别设有左、右缓冲垫11-1~11-2。
所述左、右端梁2~3底端还分别设置有在轨道13-1、13-2上行走的被动轮15-1~15-2，所述被动轮15-1~15-2通过从动轴14相连接。
所述内侧限位开关设置4个，分别两两位于电动闸门口与两条锁定梁之间，且均与电动闸门口两侧距离相等；所述外侧限位开关设置4个，分别位于两条锁定梁的另一侧，与锁定梁两端相对应，且均与电动闸门口两侧距离相等，所述外侧限位开关与电动闸门口两侧的距离大于内侧限位开关与电动闸门口两侧的距离。
如图4所示，所述控制机构包括PLC控制模块、第一接触器、第二接触器、安装于电动闸门停靠的位置处的位置传感器、A/D转换模块以及分别位于两条锁定梁运行方向上的外侧限位开关和内侧限位开关；所述外侧限位开关和内侧限位开关的输出端分别接PLC控制模块的相应输入端，所述PLC控制模块的相应输出端分别接第一接触器和第二接触器；所述第一接触器接两条锁定梁上控制两台电机靠近电动闸门口方向运动的旋转开关，所述第二接触器接两条锁定梁上控制两台电机远离电动闸门口方向运动的旋转开关；所述位置传感器的输出端经A/D转换模块接PLC控制模块的相应输入端。
所述位置传感器的型号为英国SST的DWS10-1；所述A/D转换模块的型号为TSXCTY2C；所述PLC控制模块的型号为TSXDEY16D2。
实施例2：
本发明所述内侧限位开关设置2个，分别位于电动闸门口与两条锁定梁之间，且均与电动闸门口两侧距离相等；所述外侧限位开关设置2个，分别位于两条锁定梁的另一侧，与锁定梁中间位置相对应，且均与电动闸门口两侧距离相等，所述外侧限位开关与电动闸门口两侧的距离大于内侧限位开关与电动闸门口两侧的距离；其他结构与实施例1相同。
本系统中控制机构的工作原理，参见图5：
电动闸门在起落过程中，电动闸门控制器用于控制电动闸门起落，通过电动闸门触发位于电动闸门需要停靠位置处的位置传感器，位置传感器输出信号经A/D转换模块后接入本系统的PLC控制模块，启动PLC控制模块，根据电动闸门的状态决定保护动作如下：
当电动闸门为起升停运状态时，电动闸门控制器将电动闸门的起升停运状态信号输入PLC控制模块相应输入端，PLC控制模块检测到该状态信号之后，PLC控制模块输出控制信号使锁定机构中的第一接触器闭合，触发两台电机进入旋转模式一，两台电机同时启动且向靠近电动闸门的方向旋转，带动两条锁定梁相向运动，直到触发位于电动闸门口处的内侧限位开关，所述内侧限位开关必须均被触发时，PLC控制模块才会输出信号使第一接触器断开，两台电机断电停转，锁定机构停止行走，牢牢锁住电动闸门；反之，PLC控制模块没有检测到该状态信号时则一直保持对输入该状态信号的端口进行检测。
同理，当电动闸门为下落启动状态时，电动闸门控制器将电动闸门的下落启动状态信号输入PLC控制模块相应输入端，PLC控制模块检测到该状态信号之后，PLC控制模块输出控制信号使锁定机构中的第二接触器闭合，触发两台电机进入旋转模式二，两台电机同时启动且向远离电动闸门的方向旋转，带动两条锁定梁反向运动，直到触发位于两条锁定梁另一侧的外侧限位开关，所述外侧限位开关必须均被触发时，PLC控制模块才会输出信号使第二接触器断开，两台电机断电停转，锁定机构停止行走，远离电动闸门不影响其下落；反之，PLC控制模块没有检测到该状态信号时则一直保持对输入该状态信号的端口进行检测。
综上所述，仅为本发明较佳的实施例，不以此限定本发明实施的范围，但凡依据本发明申请专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应作为本发明的技术范畴。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，本发明未述部分与现有技术相同。
Claims (5)
1.一种电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统，其特征在于包括锁定机构、控制机构和轨道（13-1、13-2）；
所述锁定机构包括两条结构相同锁定梁，两条锁定梁分别位于电动闸门口内外两侧；所述一条锁定梁包括主梁（1）、左、右端梁（2~3）、变速器（4）、电机（5）、传动轴（6）及主动轮（12-1~12-2）；所述变速器（4）安装在电机（5）上，所述电机（5）的左、右输出轴分别通过齿轮联轴器B（8）和齿轮联轴器C（9）与传动轴（6）相连接，所述传动轴（6）分别通过齿轮联轴器A（7）和齿轮联轴器D（10）与在轨道（13-1、13-2）行走的主动轮（12-1~12-2）相连接；
所述控制机构包括PLC控制模块、第一接触器、第二接触器、安装于电动闸门停靠的位置处的位置传感器、A/D转换模块以及分别位于两条锁定梁运行方向上的外侧限位开关和内侧限位开关；所述外侧限位开关和内侧限位开关的输出端分别接PLC控制模块的相应输入端，所述PLC控制模块的相应输出端分别接第一接触器和第二接触器；所述第一接触器接两条锁定梁上控制两台电机靠近电动闸门口方向运动的旋转开关，所述第二接触器接两条锁定梁上控制两台电机远离电动闸门口方向运动的旋转开关；所述位置传感器的输出端经A/D转换模块接PLC控制模块的相应输入端。
2.根据权利要求1所述的一种电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统，其特征在于所述左、右端梁（2~3）上朝向电动闸门口的一侧分别设有左、右缓冲垫（11-1~11-2）。
3.根据权利要求1或2所述的一种电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统，其特征在于所述左、右端梁（2~3）底端还分别设置有在轨道（13-1、13-2）上行走的被动轮（15-1~15-2），所述被动轮（15-1~15-2）通过从动轴（14）相连接。
4.根据权利要求3所述的一种电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统，其特征在于所述内侧限位开关至少有2个，分别位于电动闸门口与两条锁定梁之间，且与电动闸门口两侧距离相等；所述外侧限位开关至少有2个，分别位于两条锁定梁的另一侧，且与电动闸门口两侧距离相等，所述外侧限位开关与电动闸门口两侧的距离大于内侧限位开关与电动闸门口两侧的距离。
5.根据权利要求1所述的一种电站上下水库电动闸门自动锁定保护系统，其特征在于所述位置传感器的型号为DWS10-1；所述A/D转换模块的型号为TSXCTY2C；所述PLC控制模块的型号为TSXDEY16D2。
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