CN107587485A - 一种基于浮球式水平测控器的闸门装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于浮球式水平测控器的闸门装置，它包括闸门（1）、与闸门相适配的门槽（2）和闸门启闭装置（3），闸门启闭装置包括钢丝绳（3‑1）和启闭机（3‑2），闸门通过钢丝绳与启闭机传动连接，还包括浮球式水平测控器（4），浮球式水平测控器相互对立设置于闸门上端两侧，浮球式水平测控器包括箱座（4‑1）、油位磁控信号器（4‑2）和连通油箱（4‑3），浮球式水平测控器划分为轻微倾斜预警区（5）、告警区（6）和停止运行区（7），连通油箱内腔设有液体（4‑4），连通油箱设于箱座上，油位磁控信号器排列于连通油箱上。本发明采用基于浮球式水平测控器的闸门装置，监测闸门倾斜，确保闸门安全运行。

Description

一种基于浮球式水平测控器的闸门装置

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种基于浮球式水平测控器的闸门装置。

背景技术

闸门作为蓄水和排涝建筑物，在现今社会中的作用越来越大，为工农业生产、社会经济发展发挥了重要作用，在流域或城市防汛抗旱工作中也占有重要作用。通过双吊点卷扬式启闭机开闭的平面闸门、弧形闸门在闸门中应用较多，卷扬式启闭机对闸门的提升和关闭是利用钢丝绳的柔性传递来实现的。在闸门启闭机运行中，由于钢丝绳一侧松动下滑、钢丝绳过度磨损、钢丝绳脱离动滑轮轮槽、闸门一侧异物卡阻等原因，导致闸门发生倾斜、卡死在门槽内无法升降，如不及时停止运行，会导致启闭机电机烧毁、钢丝绳断裂、启闭机或闸门变形损坏，造成工程运行事故，特别是闸门夜间运行时，更难发现。

目前，一些水利枢纽已启用计算机远程监控系统对闸门开启高度进行控制，能远程控制闸门的升降，但是，当闸门倾斜时，其不具备提示闸门倾斜的功能，导致无法及时发现闸门发生倾斜现象。更重要的是，现在尚无具体可操控的装置来观测闸门是否倾斜，以及如何有效使闸门卡死前得到控制。因此，亟需本领域技术人员研究出一种基于浮球式水平测控器的闸门装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的不足，提供了一种能够监测闸门倾斜的基于浮球式水平测控器的闸门装置，能早期发现闸门倾斜，有效使闸门卡死前得到控制，水利工程效益得到有效发挥。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：一种基于浮球式水平测控器的闸门装置，它包括闸门、与闸门相适配的门槽和闸门启闭装置，所述闸门启闭装置包括钢丝绳和启闭机，所述闸门通过钢丝绳与启闭机传动连接，还包括至少一个浮球式水平测控器，所述浮球式水平测控器相互对立设置于闸门上端两侧；

所述浮球式水平测控器包括箱座、油位磁控信号器和连通油箱，所述浮球式水平测控器划分为轻微倾斜预警区、告警区和停止运行区，所述轻微倾斜预警区、告警区和停止运行区内均设有油位磁控信号器，所述连通油箱内腔设有液体，所述连通油箱设于箱座上，所述油位磁控信号器排列于连通油箱上；

所述油位磁控信号器包括套管、引导杆、磁性浮球、磁控开关、导线、出线板和压板，所述套管上端口设有出线板，所述出线板上设有压板，所述套管内设有引导杆，所述引导杆上设有磁性浮球，所述引导杆内设有磁控开关，所述磁控开关与导线电性连接，所述导线一端穿过出线板并通过压板控制导线的长度，从而控制磁控开关的触点高度；

所述连通油箱包括连通管和至少一个连通接口，所述连通管上设有轴向排列有连通接口，所述连通管与连通接口为一体成型结构，所述油位磁控信号器与连通接口连接，所述连通管、连通接口和油位磁控信号器为连通结构，所述磁性浮球浮于液体顶面，所述磁性浮球随液体倾斜逐步上升，使得磁性浮球沿引导杆运动并以该磁性浮球磁力驱动磁控开关的触点动作，从而发出信号，所述磁控开关与磁性浮球间距依次由小到大轴向排列，所述磁控开关与磁性浮球接触位置由闸门倾斜角度设定。

作为优选地，所述出线板上还套设有盖体，所述盖体一侧还设有导线让位槽，所述导线让位槽用于将导线引出。

作为优选地，所述告警区设有二个油位磁控信号器，所述停止运行区设有至少二个油位磁控信号器。

作为优选地，所述套管下端口与连通接口螺纹密封连接。

作为优选地，所述套管为透明有机玻璃制成。

作为优选地，所述液体为普通机油。

基于上述技术方案，本发明的与现有技术相比具有如下技术优点：

1.本发明采用基于浮球式水平测控器的闸门装置，能早期发现闸门开始倾斜，可实时监控闸门倾斜状况，实现闸门在卡死前就得到有效控制，将事故消灭在萌芽状态，为抢修人员提供了最佳的抢修时机，可大大降低闸门倾斜卡死的检修成本，确保启闭机和闸门安全可靠运行，水利工程效益得到有效发挥；

2.利用本发明的浮球式水平测控器，结构简单，造价低廉，测控可靠，浮球式水平测控器的连通管、连通接口和油位磁控信号器为连通结构，利用连通器原理，当浮球式水平测控器随闸门发生倾斜时，液体表面相对本浮球式水平测控器发生倾斜，磁性浮球沿引导杆上升，通过磁性浮球磁力驱动磁控开关的触点动作来监测闸门倾斜；

3.本发明通过在停止运行区设有至少二个油位磁控信号器，双重控制，可靠性更强；

4.本发明通过在出线板上套设有盖体，盖体一侧还设有导线让位槽，导线让位槽用于将导线引出，将导线让位槽设置于盖体一侧，可以有效避免雨水直接进入油位磁控信号器内的情况发生；

5.本发明利用套管为透明有机玻璃制成，便于现场直观地观察。

附图说明

图1为本发明基于浮球式水平测控器的闸门装置的结构示意图。

图2为本发明浮球式水平测控器的结构示意图。

图3为本发明基于浮球式水平测控器的闸门装置与计算机远程监控系统和闸门控制回路的电性连接结构示意图。

图4为本发明浮球式水平测控器的电路示意图。

图5为本发明基于浮球式水平测控器的闸门装置的电路控制图。

图中：1.闸门，2.门槽，3.闸门启闭装置，3-1.钢丝绳，3-2.启闭机，4.浮球式水平测控器，4-1.箱座，4-2.油位磁控信号器，4-3.连通油箱，4-4.液体，5.轻微倾斜预警区，6.告警区，7.停止运行区，8.套管，9.引导杆，10.磁性浮球，10-1. 第一磁性浮球，10-2.第二磁性浮球，10-3.第三磁性浮球，10-4.第四磁性浮球，10-5.第五磁性浮球，11.磁控开关，11-1.磁控K1开关，11-2.磁控K2开关，11-3.磁控K3开关，11-4.磁控K4开关，11-5.磁控K5开关，12.导线，13.出线板，14.压板，15.连通管，16.连通接口，17.盖体，18.导线让位槽，19.计算机远程监控系统，20.闸门控制回路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。

如图1-图2所示，一种基于浮球式水平测控器的闸门装置，它包括闸门1、与闸门1相适配的门槽2和闸门启闭装置3，所述闸门启闭装置3包括钢丝绳3-1和启闭机3-2，所述闸门1通过钢丝绳3-1与启闭机3-2传动连接，还包括至少二个浮球式水平测控器4，所述浮球式水平测控器4相互对立设置于闸门1上端两侧；

所述浮球式水平测控器4包括箱座4-1、油位磁控信号器4-2和连通油箱4-3，所述浮球式水平测控器4划分为轻微倾斜预警区5、告警区6和停止运行区7，所述轻微倾斜预警区5、告警区6和停止运行区7内均设有油位磁控信号器4-2，所述连通油箱4-3内腔设有液体4-4，所述连通油箱4-3设于箱座4-1上，所述油位磁控信号器4-2排列于连通油箱4-3上；

所述油位磁控信号器4-2包括套管8、引导杆9、磁性浮球10、磁控开关11、导线12、出线板13和压板14，所述套管8上端口设有出线板13，所述出线板13上设有压板14，所述出线板13上设有至少一个出气孔，所述套管8内设有引导杆9，所述引导杆9上设有磁性浮球10，磁性浮球10内设有永磁铁，所述引导杆9内设有磁控开关11，所述磁控开关11与导线12电性连接，所述导线12一端穿过出线板13并通过压板14控制导线12的长度，从而控制磁控开关11的触点高度；

所述连通油箱4-3包括连通管15和至少一个连通接口16，所述连通管15上设有轴向排列有连通接口16，所述连通管15与连通接口16为一体成型结构，所述油位磁控信号器4-2与连通接口16连接，所述连通管15、连通接口16和油位磁控信号器4-2为连通结构，所述磁性浮球10浮于液体4-4顶面，所述磁性浮球10随液体4-4倾斜逐步上升，使得磁性浮球10沿引导杆9运动并以该磁性浮球10磁力驱动磁控开关11的触点动作，从而发出信号，所述磁控开关11设定高度依次由矮到高排列，所述磁控开关11与磁性浮球10间距依次由小到大轴向排列，所述磁控开关11与磁性浮球10接触位置根据不同尺寸大小的闸门倾斜角度设定。

所述出线板13上还套设有盖体17，所述盖体17一侧还设有导线让位槽18，所述导线让位槽18用于将导线12引出。所述告警区6设有二个油位磁控信号器4-2，所述停止运行区7设有二个油位磁控信号器4-2。所述套管8下端口与连通接口16螺纹密封连接。所述套管8为透明有机玻璃制成。所述液体4-4采用普通机油，使用效果好。

更为具体的，参考图3，磁性浮球10和磁控开关11均为五个，分别标记为第一磁性浮球10-1、第二磁性浮球10-2、第三磁性浮球10-3、第四磁性浮球10-4、第五磁性浮球10-5、磁控K1开关11-1、磁控K2开关11-2、磁控K3开关11-3、磁控K4开关11-4和磁控K5开关11-5。

本发明还包括计算机远程监控系统19和闸门控制回路20，且计算机远程监控系统19和闸门控制回路20均为现有技术，磁控K1开关11-1、磁控K2开关11-2和磁控K3开关11-3均连接于计算机远程监控系统19，磁控K4开关11-4和磁控K5开关11-5与闸门控制回路20电性连接，闸门控制回路20与启闭机3-2电性相连。

如图4及图5所示，本发明中计算机远程监控系统19包括轻微倾斜预警信号灯、第一告警信号灯和第二告警信号灯，所述轻微倾斜预警信号灯为绿灯GW，所述第一告警信号灯为黄灯YW，所述第二告警信号灯为红灯RD,本发明中还包括水平测控器电气回路，水平测控器电气回路包括轻微倾斜预警回路、告警回路、停止运行回路、电源装置和接地端，所述电源装置为24V电源，所述轻微倾斜预警回路、告警回路和停止运行回路并联且与24V电源和接地端相接；

所述轻微倾斜预警回路包括磁控K1开关、中间继电器KA1常开触点、中间继电器KA2常闭触点和中间继电器KA1线圈，所述磁控K1开关与绿灯GW串联，所述中间继电器KA1常开触点与中间继电器KA2常闭触点串联后并与磁控K1开关并联，所述中间继电器KA1线圈一端与中间继电器KA2常闭触点连接，且该中间继电器KA1线圈另一端与接地端相接；

所述告警回路包括较严重告警回路和严重告警回路，所述较严重告警回路包括磁控K2开关、中间继电器KA2常开触点、中间继电器KA3常闭触点和中间继电器KA2线圈，所述磁控K2开关与黄灯YW串联，所述中间继电器KA2常开触点与中间继电器KA3常闭触点串联后并与磁控K2开关并联，所述中间继电器KA2线圈一端与中间继电器KA3常闭触点连接，且该中间继电器KA2线圈另一端与接地端连接；

所述严重告警回路包括磁控K3开关、中间继电器KA3常开触点、中间继电器KA4常闭触点、中间继电器KA5常闭触点和中间继电器KA3线圈，所述中间继电器KA4常闭触点一端与中间继电器KA5常闭触点连接，所述中间继电器KA5常闭触点一端还串联有磁控K3开关和红灯RD，所述中间继电器KA3常开触点并联于磁控K3开关两端，所述中间继电器KA3常开触点一端与中间继电器KA3线圈连接，所述中间继电器KA3线圈一端与接地端连接；

所述停止运行回路包括SB停止按钮、磁控K4开关、磁控K5开关、电铃、中间继电器KA4线圈和中间继电器KA5线圈，所述SB停止按钮一端并联有磁控K4开关和磁控K5开关，所述磁控K4开关一端并联设置有电铃和中间继电器KA4线圈，所述磁控K5开关一端并联设置有电铃和中间继电器KA5线圈。

本发明在进行工作前，先将两个浮球式水平测控器4相互对立设置于闸门1上端两侧并校调好水平，并将水平测控器电气回路与计算机远程监控系统19和闸门控制回路20相连接；

当闸门1运行中发生倾斜时，浮球式水平测控器4随闸门1一起发生倾斜，磁性浮球10随倾斜逐步上升，当第一磁性浮球10-1上升至磁控K1开关11-1的触点处，并通过磁力驱动磁控K1开关11-1的触点动作时，轻微倾斜预警回路被接通，此时绿灯GW通电，同时，中间继电器KA1线圈得电，中间继电器KA1常开触点吸合，实现磁控K1开关的自保持，使得绿灯GW保持常亮状态，即发出闸门1轻微倾斜预警信号，表明此时闸门1处于轻微倾斜预警区5，但是此时闸门1仍可正常运行，避免因闸门1振动而误报；

当闸门1运行中继续倾斜时，第二磁性浮球10-2和第三磁性浮球10-3随倾斜逐步上升，使得第二磁性浮球10-2和第三磁性浮球10-3依次磁力驱动磁控K2开关11-2、磁控K3开关11-3的触点动作，当磁控K2开关的触点动作时，较严重告警回路被接通，此时黄灯YW告警，同时，中间继电器KA2线圈得电，中间继电器KA2常开触点吸合，实现磁控K2开关的自保持，使得黄灯YW进行持续告警，与此同时，中间继电器KA2常闭触点断开，绿灯GW熄灭，轻微倾斜告警解除，说明此时闸门1处于告警区6，提醒检修，分为两种情况：

（Ⅰ）当运行人员发现闸门倾斜告警，停止闸门运行，并及时检修，闸门1恢复水平位置，浮球式水平测控器复位，告警停止，等待下一次的倾斜监控；

（Ⅱ）若运行人员没有发现闸门倾斜告警，闸门1继续倾斜时，磁控K3开关的触点动作，严重告警回路被接通，此时红灯RD告警，同时，中间继电器KA3线圈得电，中间继电器KA3常开触点吸合，实现磁控K3开关的自保持，使得红灯RD进行持续告警，同时，中间继电器KA3常闭触点断开，黄灯YW熄灭，较严重告警解除，说明此时闸门1运行处于告警区6的严重倾斜状态，提醒检修，分为两种情况：

（i）当运行人员发现闸门倾斜告警，停止闸门1运行，并及时检修，闸门1恢复水平位置，浮球式水平测控器复位，告警停止，等待下一次的倾斜监控；

（ii）若运行人员没有发现闸门倾斜告警，闸门1继续倾斜时，第四磁性浮球10-4和第五磁性浮球10-5随倾斜继续上升，使得第四磁性浮球10-4、第五磁性浮球10-5依次磁力驱动磁控K4开关11-4、磁控K5开关11-5的触点动作，停止运行回路被接通，中间继电器KA4常闭触点或中间继电器KA5常闭触点随即断开，从而与中间继电器KA4常闭触点和中间继电器KA5常闭触点串联的闸门控制回路20断电，使得闸门1于卡死前停止运行并实现有效控制，说明此时闸门1处于停止运行区7，等待检修；

首先，当磁控K4开关的触点动作时，电铃响起警报声，中间继电器KA4线圈得电，中间继电器KA4常闭触点断开，红灯RD熄灭，闸门控制回路20断电，说明此时闸门1运行处于停止运行区7，提醒检修，如若磁控K4开关出现故障时，再通过磁控K5开关的触点动作时，电铃响起警报声，中间继电器KA5线圈得电，中间继电器KA5常闭触点断开，红灯RD熄灭，闸门控制回路20断电，说明此时闸门1运行处于停止运行区7，提醒检修，采用磁控K4开关和磁控K5开关，实现了停止运行回路的动作实现的双重保障，只需中间继电器KA4线圈或中间继电器KA5线圈其中一个得电，均可将闸门控制回路20断电，并同时使得严重告警回路断开，红灯RD熄灭，严重告警解除。

其中，电铃的解除分两种情况：1.检修期间，通过按下SB停止按钮，解除电铃报警；2.如若检修期间未解除电铃报警，当检修完毕，闸门恢复水平，浮球式水平测控器中的液位恢复水平，磁控K4开关和磁控K5开关断开，解除报警。

上述内容为本发明的示例及说明，但不意味着本发明可取得的优点受此限制，凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于浮球式水平测控器的闸门装置，它包括闸门（1）、与闸门（1）相适配的门槽（2）和闸门启闭装置（3），所述闸门启闭装置（3）包括钢丝绳（3-1）和启闭机（3-2），所述闸门（1）通过钢丝绳（3-1）与启闭机（3-2）传动连接，其特征在于：还包括至少一个浮球式水平测控器（4），所述浮球式水平测控器（4）相互对立设置于闸门（1）上端两侧；

所述浮球式水平测控器（4）包括箱座（4-1）、油位磁控信号器（4-2）和连通油箱（4-3），所述浮球式水平测控器（4）划分为轻微倾斜预警区（5）、告警区（6）和停止运行区（7），所述轻微倾斜预警区（5）、告警区（6）和停止运行区（7）内均设有油位磁控信号器（4-2），所述连通油箱（4-3）内腔设有液体（4-4），所述连通油箱（4-3）设于箱座（4-1）上，所述油位磁控信号器（4-2）排列于连通油箱（4-3）上；

所述油位磁控信号器（4-2）包括套管（8）、引导杆（9）、磁性浮球（10）、磁控开关（11）、导线（12）、出线板（13）和压板（14），所述套管（8）上端口设有出线板（13），所述出线板（13）上设有压板（14），所述套管（8）内设有引导杆（9），所述引导杆（9）上设有磁性浮球（10），所述引导杆（9）内设有磁控开关（11），所述磁控开关（11）与导线（12）电性连接，所述导线（12）一端穿过出线板（13）并通过压板（14）控制导线（12）的长度，从而控制磁控开关（11）的触点高度；

所述连通油箱（4-3）包括连通管（15）和至少一个连通接口（16），所述连通管（15）上设有轴向排列有连通接口（16），所述连通管（15）与连通接口（16）为一体成型结构，所述油位磁控信号器（4-2）与连通接口（16）连接，所述连通管（15）、连通接口（16）和油位磁控信号器（4-2）为连通结构，所述磁性浮球（10）浮于液体（4-4）顶面，所述磁性浮球（10）随液体（4-4）倾斜逐步上升，使得磁性浮球（10）沿引导杆（9）运动并以该磁性浮球（10）磁力驱动磁控开关（11）的触点动作，从而发出信号，所述磁控开关（11）与磁性浮球（10）间距依次由小到大轴向排列，所述磁控开关（11）与磁性浮球（10）接触位置由闸门倾斜角度设定。

2.根据权利要求1所述的基于浮球式水平测控器的闸门装置，其特征在于：所述出线板（13）上还套设有盖体（17），所述盖体（17）一侧还设有导线让位槽（18），所述导线让位槽（18）用于将导线（12）引出。

3.根据权利要求1所述的基于浮球式水平测控器的闸门装置，其特征在于：所述告警区（6）设有二个油位磁控信号器（4-2），所述停止运行区（7）设有至少二个油位磁控信号器（4-2）。

4.根据权利要求1所述的基于浮球式水平测控器的闸门装置，其特征在于：所述套管（8）下端口与连通接口（16）螺纹密封连接。

5.根据权利要求1所述的基于浮球式水平测控器的闸门装置，其特征在于：所述套管（8）为透明有机玻璃制成。

6.根据权利要求1所述的基于浮球式水平测控器的闸门装置，其特征在于：所述液体（4-4）为普通机油。