CN108149647A - 一种液压景观升降闸门及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种液压景观升降闸门及其使用方法,一种液压景观升降闸门,包括在混凝土基础内部的基础预留槽内安装的液压缸及坝体摆臂,摆臂一端连接液压缸,另一端与位于混凝土基础外部的坝面相连,坝面通过液压缸进行驱动,液压缸上设置有用于控制液压缸的PLC控制系统,PLC控制系统通过液压泵站系统为液压缸提供液压油;液压泵站系统内部分为控制阀组和手动球阀组,两组控制装置相互独立且与液压缸相连,本发明具有结构合理、操作简单、安全可靠、美观实用、维护成本低等特点。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电工程技术领域,特别涉及一种液压景观升降闸门及其使用方法。
背景技术
目前,我国大部分城市缺水严重,城市生态环境较差,十三五期间国家大力提倡修复生态环境及建设美丽乡村,为了补给地下水及改善城市生态环境和增加水库库容,在城市河道修建拦水建筑物蓄水以满足需求,主要用的是橡胶坝、翻板闸、液压活动坝等。
随着液压活动坝在城市河道的日益增多,现有的结构方式主要有两种形式:
一种是采用主液压缸伸出完成液压坝升坝,自锁机构锁死固定支撑杆来保持蓄水状态,此结构降坝工作时主液压缸伸出,支撑杆退出自锁机构卡槽,解锁液压缸伸出完成解锁,主液压缸缩回完成降坝工作。此结构系统存在很大的安全隐患,在工作时必须保证电源和设备正常才能运行,在汛期洪水来临时如出现停电或设备故障,坝面处于自锁状态无法控制运行,就会导致河道水位上涨漫堤,造成严重的安全事故及经济损失;
另一种是采用液压缸直接伸出升起坝面并保持蓄水状态,无支撑杆和自锁机构,在工作升坝时必须保证电源和设备正常才能运行,在汛期洪水来临时如出现停电或设备故障,坝面不受影响可随时保证迅速降坝,此结构存在蓄水时液压缸受力较大,蓄水高度受液压缸大小及支撑力的限制。此结构液压缸全部外露,液压软管及接头也是外露的,容易造成漏油污染河水。
目前,这两种液压活动坝除了各自存在的缺点外,还都共同存在以下几个缺点:上下游基础高差较大,增加了基础工程量。液压缸全部外露,外观不美观,影响整体美观效果。工作时液压缸杆外露,冬天液压缸杆容易结冰,降坝时缸杆上的结冰容易损坏密封圈。因液压缸外露安装行程检测装置,单扇开启后水流容易冲击掉检测装置,造成开度系统无法控制,不能实现任意高度蓄水。
随着城市的不断发展,为了更好的提升生态环境和解决严重缺水的矛盾,必须增加蓄水面积和蓄水量,因此需要一套能够增加蓄水既安全又美观的活动坝,在任何意外状况下都能迅速安全降坝,从而达到增加蓄水面积的同时又能保证洪水来临时降坝泄洪的效果。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种液压景观升降闸门及其使用方法,在增加蓄水的同时且外形美观,并在任何意外状况下都能迅速安全降坝的活动坝结构,该结构具有结构合理、操作简单、安全可靠、美观实用、维护成本低等特点。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种液压景观升降闸门,包括在混凝土基础1内部的基础预留槽内安装的液压缸7及坝体摆臂8,摆臂8一端连接液压缸7,另一端与位于混凝土基础1外部的坝面12相连,坝面12通过液压缸7进行驱动,所述的液压缸7上设置有用于控制液压缸7的PLC控制系统,PLC控制系统通过液压泵站系统为液压缸7提供液压油;
所述的液压泵站系统内部分为控制阀组19和手动球阀组20,两组控制装置相互独立且与液压缸7相连。
所述的液压泵站系统包括为整个系统提供液压油的油箱16,油箱16与动力阀组17和油源阀组18一端相连,动力阀组17另一端与控制阀组19相连,控制阀组19用于控制液压缸7,油源阀组18另一端通过回滤阀组22接入油箱16。
所述的液压缸7通过安装在基础预留槽内部的预埋螺栓3和液压缸预埋底座4进行支撑固定,液压缸预埋底座4上安装有液压缸固定座6。
所述的坝面12通过设置在位于基础预留槽顶部的坝面预埋底座10和坝面固定座11进行固定支撑,所述的基础预留槽顶部设置有密封盖板9,密封盖板9一端安装在基础预留槽顶部,另一端与坝面预埋底座10相配合连接,密封盖板9以安装在基础预留槽顶部端为轴进行开关。
所述的坝面12与摆臂8连接处设置有底轴止水固定板13和P型止水带14,在P型止水带14上方安装有止水带盖板15。
所述的坝面12分为A坝与B坝,所述的A坝与B坝之间设置有止水带23与固定压板24,止水带23通过螺栓25用于调整距离。
一种液压景观升降闸门使用方法,
将液压缸7及坝体摆臂8位于基础预留槽内,安装调试完毕后,安装预留槽密封盖板9,闸门工作时所有的驱动机构均无外露,其中升坝时通过PLC控制系统,液压油经过液压泵站油源阀组18加压,通过控制阀组19,经液压锁阀最终进入液压缸7的有杆腔,液压缸7收回,摆臂8驱动坝面12转动升起蓄水,液压锁定系统工作保持坝面长期蓄水状态;坝面12下降时,该结构设置了并列两套降坝机构,
第一套是电源正常,液压油经控制阀组19换向,最终进入液压缸7的无杆腔,液压缸7伸出,摆臂8驱动坝面12转动下降;坝面12上升工作时,液压泵站通过动力阀组17及油源阀组18提供动力,再经控制阀组19驱动液压缸7缩回,摆臂8驱动坝面12转动升起蓄水,行程检测装置21控制上升位置,坝面12蓄水的荷载经摆臂8传递至液压缸7,荷载再经液压缸7传递至液压缸固定座6和液压缸预埋底座4;
第二套是无电源或设备出现故障,电控无法操作,液压油通过手动应急球阀20,坝面12在自重及水压力的作用下下降,摆臂8驱动液压缸7受力伸出。
本发明的有益效果是:
本发明驱动机构全部安装于预留沟槽,上下游高差减少,基础工程量也同时减少;此结构驱动机构全部安装于预留沟槽,安装好预留槽密封盖板后,整体结构美观简洁;此结构此结构驱动机构全部安装于预留沟槽内,且液压缸工作时缸杆处于缩回状态,有利于延长液压缸的使用寿命;此结构此结构驱动机构全部安装于预留沟槽内,可安装行程检测装置且无水流冲击,可以控制多坝面同步和任意高度的蓄水。
附图说明
图1为液压控制系统示意图。
图2为坝面基础平面结构图。
图3为坝面立面结构图。
图4为坝面降落剖面结构图。
图5为坝面升起剖面结构图。
图6为坝面与坝面固定座连接示意图。
图7为摆臂与液压缸连接示意图。
图8为液压缸与液压缸固定座连接示意图。
图9为底轴止水安装示意图。
图10为两坝面间止水安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细叙述。
如图1所示:液压泵站系统由油箱16、动力阀组17、油源阀组18、控制阀组19、液压缸7、回滤阀组20等组成;油箱16主要用来为系统提供装置液压油,设置有液位开关、液位计、温度计等监测装置;动力阀组17主要由电机、联轴器、柱塞泵、吸油球阀、泵吸油胶管组成,吸油球阀连接油箱16,通过吸油胶管连接柱塞泵;油源阀组18由电磁溢流阀组成,连接柱塞泵出油口及回油管路;控制阀组19由电磁换向阀及液压锁组成,连接柱塞泵出油口及液压缸7;回滤阀组22由回油过滤器及附件组成,连接控制阀组19的电磁换向阀及油箱16;
系统工作时,动力阀组17的电机启动油泵工作吸油,系统无动作时,油源阀组18的电磁溢流阀开启,液压油经电磁溢流阀循环回油箱,坝面12升起工作时,电磁溢流阀关闭,控制阀组19的电磁换向阀打开,液压油经电磁换向阀进入液压缸7的有杆腔,液压缸7缩回工作,无杆腔液压油经电磁换向阀、回滤阀组22中的回油过滤器回入油箱16;坝面降落工作时,电磁溢流阀关闭,电磁换向阀打开,液压油经电磁换向阀进入液压缸7无杆腔,液压缸7伸出工作,有杆腔液压油经电磁换向阀、回油过滤器回入油箱16。
液压控制系统及运行操作:
坝面12上升工作时,液压泵站通过动力阀组17及油源阀组18提供动力,再经控制阀组19驱动液压缸7缩回,摆臂8驱动坝面12转动升起蓄水,行程检测装置21控制上升位置。坝面12蓄水的荷载经摆臂8传递至液压缸7,荷载再经液压缸7传递至6号液压缸固定座6和液压缸预埋底座4。
如图4图5所示:包括在混凝土基础1内部的基础预留槽内安装的液压缸7及坝体摆臂8,摆臂8一端连接液压缸7,另一端与位于混凝土基础1外部的坝面12相连,坝面12通过液压缸7进行驱动,所述的液压缸7上设置有用于控制液压缸7的PLC控制系统,PLC控制系统通过液压泵站系统为液压缸7提供液压油;
所述的液压泵站系统内部分为控制阀组19和手动球阀组20,两组控制装置相互独立且与液压缸7相连。
如图1图2图3所示:
此结构设计采用单级双作用液压缸,液压缸7及坝体摆臂8位于基础预留槽内,安装调试完毕后,安装预留槽密封盖板9,闸门工作时所有的驱动机构均无外露,坝体美观整洁;维护时只需打开密封盖板9,即可轻松维护;其中升坝时通过PLC控制系统,液压油经过液压泵站油源阀组18加压,通过控制阀组19,经液压锁阀最终进入液压缸7的有杆腔,液压缸7收回,摆臂8驱动坝面12转动升起蓄水,液压锁定系统工作保持坝面长期蓄水状态;坝面12下降时,该结构设置了并列两套降坝机构,第一套是电源正常,液压油经控制阀组19换向,最终进入液压缸7的无杆腔,液压缸7伸出,摆臂8驱动坝面12转动下降;第二套是无电源或设备出现故障,电控无法操作,液压油通过手动应急球阀,坝面12在自重及水压力的作用下下降,摆臂8驱动液压缸7受力伸出。
坝面12降落时分两种工况方式操作:
1、启动降坝按钮,液压泵站通过动力阀组17及油源阀组18提供动力,再经控制阀组19驱动液压缸7伸出,摆臂8驱动坝面12转动降落,行程检测装置21控制降落位置,坝面12降落安全泄洪。
2、在无电和设备故障或紧急意外状况时,直接手动控制操作液压泵站手动球阀20,坝面12在自重及水压下匀速下降,坝面12降落安全泄洪。
如图6图7图8所示:
混凝土基础1施工时,将预埋螺栓3、液压缸预埋底座4、坝面预埋底座10调整到位一起浇筑,摆臂8、坝面固定座11和坝面12在工厂加工预组装调试完,到施工现场将摆臂8、坝面固定座11和坝面12正式组装完,吊装到坝面预埋底座10上完成调试固定;然后安装液压缸7和液压缸固定座6,最后连接液压软管5。
液压管路安装:泵站到液压缸7预留槽之间的管路,采用无缝管焊接连接,管夹固定;液压缸7和无缝管之间采用液压软管5连接。
现有结构降坝时全靠重力降坝,在无水状态下降坝速度极慢,不便运行管理。此结构采用单级双作用液压缸7,升降坝速度可自由控制,运行操作简便。
如图9所示:所述的坝面12与摆臂8连接处设置有底轴止水固定板13和P型止水带14,在P型止水带14上方安装有止水带盖板15。
底轴止水安装:在浇筑混凝土基础1时预埋13号底轴止水固定板13,P型止水带14和止水带盖板15采用螺栓连接,坝面12转动通过P型止水带14紧贴挤压完成止水
如图10所示:所述的坝面12分为A坝与B坝,所述的A坝与B坝之间设置有止水带23与固定压板24,止水带通过螺栓25用于调整距离。
A坝与B坝坝面间的止水安装:同样采用止水带23止水,设计安装止水带结构的坝面简称为A坝,配合止水带止水的坝面简称为B坝,安装时先升起B坝,止水带23和固定压板24采用螺栓连接于A坝两端,调节螺栓25,升起A坝,根据A、B的误差间隙调整螺栓25,使止水带23达到最佳合适位置,保证止水效果。
Claims (7)
1.一种液压景观升降闸门,其特征在于,包括在混凝土基础(1)内部的基础预留槽内安装的液压缸(7)及坝体摆臂(8),摆臂(8)一端连接液压缸(7),另一端与位于混凝土基础(1)外部的坝面(12)相连,坝面(12)通过液压缸(7)进行驱动,所述的液压缸(7)上设置有用于控制液压缸(7)的PLC控制系统,PLC控制系统通过液压泵站系统为液压缸(7)提供液压油;
所述的液压泵站系统内部分为控制阀组(19)和手动球阀组(20),两组控制装置相互独立且与液压缸(7)相连。
2.根据权利要求1所述的一种液压景观升降闸门,其特征在于,所述的液压泵站系统包括为整个系统提供液压油的油箱(16),油箱(16)与动力阀组(17)和油源阀组(18)一端相连,动力阀组(17)另一端与控制阀组(19)相连,控制阀组(19)用于控制液压缸(7),油源阀组(18)另一端通过回滤阀组(22)接入油箱(16)。
3.根据权利要求1所述的一种液压景观升降闸门,其特征在于,所述的液压缸(7)通过安装在基础预留槽内部的预埋螺栓(3)和液压缸预埋底座(4)进行支撑固定,液压缸预埋底座(4)上安装有液压缸固定座(6)。
4.根据权利要求1所述的一种液压景观升降闸门,其特征在于,所述的坝面(12)通过设置在位于基础预留槽顶部的坝面预埋底座(10)和坝面固定座(11)进行固定支撑,所述的基础预留槽顶部设置有密封盖板(9),密封盖板(9)一端安装在基础预留槽顶部,另一端与坝面预埋底座(10)相配合连接,密封盖板(9)以安装在基础预留槽顶部端为轴进行开关。
5.根据权利要求1所述的一种液压景观升降闸门,其特征在于,所述的坝面(12)与摆臂(8)连接处设置有底轴止水固定板(13)和P型止水带(14),在P型止水带(14)上方安装有止水带盖板(15)。
6.根据权利要求1所述的一种液压景观升降闸门,其特征在于,所述的坝面(12)分为A坝与B坝,所述的A坝与B坝之间设置有止水带(23)与固定压板(24),止水带(23)通过螺栓(25)用于调整距离。
7.一种液压景观升降闸门使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
将液压缸(7)及坝体摆臂(8)位于基础预留槽内,安装调试完毕后,安装预留槽密封盖板(9),闸门工作时所有的驱动机构均无外露;
其中升坝时通过PLC控制系统,液压油经过液压泵站油源阀组(18)加压,通过控制阀组(19),经液压锁阀最终进入液压缸(7)的有杆腔,液压缸(7)收回,摆臂(8)驱动坝面(12)转动升起蓄水,液压锁定系统工作保持坝面长期蓄水状态;
坝面(12)下降时,该结构设置了并列两套降坝机构:
第一套是电源正常,液压油经控制阀组(19)换向,最终进入液压缸(7)的无杆腔,液压缸(7)伸出,摆臂(8)驱动坝面(12)转动下降;坝面(12)上升工作时,液压泵站通过动力阀组(17)及油源阀组(18)提供动力,再经控制阀组(19)驱动液压缸(7)缩回,摆臂(8)驱动坝面(12)转动升起蓄水,行程检测装置(21)控制上升位置,坝面(12)蓄水的荷载经摆臂(8)传递至液压缸(7),荷载再经液压缸(7)传递至液压缸固定座(6)和液压缸预埋底座(4);
第二套是无电源或设备出现故障,电控无法操作,液压油通过手动应急球阀(20),坝面(12)在自重及水压力的作用下下降,摆臂(8)驱动液压缸(7)受力伸出。
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