CN110185818B - 一种气动盾形闸门气路切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动盾形闸门气路切换装置，包括进气管道、充气管道、排气管道和机架，所述进气管道分别与充气管道和排气管道相连通，所述进气管道竖直设置，所述充气管道和排气管道平行设置，所述进气管道的下端安装有进气阀组件，所述充气管道安装于进气管道的顶端，且充气管道的左端安装有充气阀组件，所述排气管道安装于充气管道的下方，且排气管道的左端安装有排气阀组件。本发明的有益效果是：该装置通过设置双回路切换，可以满足对闸门快速、高精度的控制要求；通过设置手自动切换，丰富了闸门的控制功能，安全性、可靠性更高；通过配有多种类型的气阀，提高了系统硬件的安全性。

Description

一种气动盾形闸门气路切换装置

技术领域

本发明涉及气动盾形闸门技术领域，具体为一种气动盾形闸门气路切换装置。

背景技术

气动盾形闸门指的是采用压缩空气作为动力源，通过对支撑钢构盾形闸门的气袋充气、排气来达到控制闸门起伏的目的。气动闸门不仅安全环保，且综合制造成本更低，使用寿命更长。在使用气动盾形闸门的过程中需要用到相应的闸门气路切换装置。气路切换装置一般由各种功能的气阀(如球阀、调压阀、滑阀、安全泄压阀、单向阀等)、电磁阀构成，通过电磁阀受控于以PLC为控制器的电气控制系统。

现有气动闸的气路切换装置，结构较为简单，通常采用单一管路对气袋进行统一的充气和排气操作，其控制部分仅仅只有少数几个电磁阀(比如充气总阀、排气总阀)，难以实现精确、复杂和多功能的控制目标，而且手动操作也只是针对闸门整体充气和排气，无法人为纠正某道闸门出现的较大偏差，为此，我们提出一种气动盾形闸门气路切换装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动盾形闸门气路切换装置，以解决上述背景技术中提出的现有气动闸的气路切换装置，结构较为简单，通常采用单一管路对气袋进行统一的充气和排气操作，其控制部分仅仅只有少数几个电磁阀(比如充气总阀、排气总阀)，难以实现精确、复杂和多功能的控制目标，而且手动操作也只是针对闸门整体充气和排气，无法人为纠正某道闸门出现的较大偏差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气动盾形闸门气路切换装置，包括进气管道、充气管道、排气管道和机架，所述进气管道分别与充气管道和排气管道相连通，所述进气管道竖直设置，所述充气管道和排气管道平行设置，所述进气管道的下端安装有进气阀组件，所述充气管道安装于进气管道的顶端，且充气管道的左端安装有充气阀组件，所述排气管道安装于充气管道的下方，且排气管道的左端安装有排气阀组件，所述充气管道靠近进气管道的一侧下方安装有主调充气手动球阀，主调充气手动球阀安装在进气管道上，且主调充气手动球阀并联安装有主调充气滑阀，所述排气管道的下方一侧固定有连接端子箱，且排气管道的下方另一侧设置有储气罐附件，所述储气罐附件包括有储气罐、排水手动球阀、压力传感器、进气单向阀、进气手动阀、进气口、安全泄压阀、出气口和压力表，所述储气罐的下方安装有排水手动球阀，且储气罐的下方设置有进气口，所述进气口的上方安装有进气手动阀，且进气手动阀的上方安装有进气单向阀，所述进气单向阀的上方安装有压力传感器，所述进气口的右侧设置有出气口，且出气口的上方安装有安全泄压阀，所述安全泄压阀的右侧安装有压力表，所述排气管道靠近排气口的一端安装有主调排气手动球阀，且主调排气手动球阀并联安装有主调排气滑阀，所述机架安装于进气管道和充气管道的后方，且机架的下方两侧固定有电磁阀组，所述电磁阀组设置有两组，且电磁阀组内侧的胶管呈“X”形分布，所述电磁阀组的上方内侧连接有胶管，且胶管通过三通管道分别与主调充气手动球阀和主调排气手动球阀相连接，所述机架的下方一侧设置有多个四通结构件，所述四通结构件上方左侧的第一端设置有主调充气口，且主调充气口处安装有充气单向阀，所述四通结构件下方左侧的第二端设置有主调排气口，且主调排气口处安装有排气单向阀，所述四通结构件中部左侧的第三端设置有微调充排气口，且四通结构件中部右侧的第四端设置有气袋管路焊接口，所述气袋管路焊接口处安装有开关总阀，微调充排气口与电磁阀组口用塑料胶管一一对应连接，充气管道各孔与四通结构件的充气单向阀口用液压管一一对应连接，排气管道各孔与四通结构件的排气单向阀口用液压管一一对应连接，四通结构件与连接气袋之间通过气袋管路焊接口构成焊接连接。

优选的，所述进气阀组件包括有进气手动球阀、进气压力传感器、进气压力表、调压阀和调压压力表，调压阀与进气手动球阀安装在进气管道上，所述进气手动球阀的上方一侧安装有进气压力传感器，且进气压力传感器的一侧安装有进气压力表，所述调压阀安装于进气手动球阀的上方，且调压阀的一侧安装有调压压力表。

优选的，所述充气阀组件包括有平衡阀、充气压力传感器和充气压力表，所述充气管道的一侧安装有充气压力传感器，且充气压力传感器的一侧安装有充气压力表，所述充气管道与排气管道之间设置有平衡阀。

优选的，所述排气阀组件包括有排气压力传感器和排气压力表，所述排气管道的一侧安装有排气压力传感器，且排气压力传感器的一侧安装有排气压力表。

本发明提供了一种气动盾形闸门气路切换装置，具备以下有益效果：

1、双回路切换，可以满足对闸门快速、高精度的控制要求。气动闸构成的大坝由多道扇门构成，这样既方便闸门吊装，也方便闸门柔性控制，但对控制精度要求较高。本装置的气路分为两路，主调气路和微调气路，前者管径较粗，对闸门气袋整体进行充气排气，满足闸门的快速性要求，后者管径较细，对闸门气袋单独进行充排气，满足闸门的平整性要求。

2、手自动切换，丰富了闸门的控制功能，安全性、可靠性更高。与主调滑阀并联安装的手动球阀，可以快速完成对闸门整体的手动操作，配合四通结构件中的手动球阀，可以实现对任意单道或多道闸门的快速操作。手动充气操作仅需要空压机后道的大储气罐满足一定的压力即可，而手动排气则完全不需要什么条件，所以在某些紧急情况下甚至停电，都可以手动控制闸门，非常安全可靠。

3、装置配有多种类型的气阀，提高了系统硬件的安全性。装置在进气管路配置有调压阀，调制后稳定的二次压力可以避免空压机波动的高压对管路及气袋的冲击，同时在排气管排装有安全泄压阀，其泄压值为气袋所能承受的最大安全压力，目的是进一步更好地保护气袋。同理，小缓冲罐也装有安全泄压阀，避免小缓冲罐及滑阀被高气压损坏。此外，装置各部分配有压力传感器和压力表，可以为PLC程序中的安全处理提供压力数据，现场操作人员也能及时观察压力是否异常。

4、装置的兼容性和扩展性强。充排气管排都预留有可扩展的接口，多出来的接口用堵头堵住，而微调电磁阀组也是拼接式的，很容易扩充。这些设计都大大提高了该装置的通用性，节约了制造成本，适合规模化生产和加工。

附图说明

图1为本发明一种气动盾形闸门气路切换装置的结构示意图；

图2为本发明一种气动盾形闸门气路切换装置的储气罐附件结构示意图；

图3为本发明一种气动盾形闸门气路切换装置的四通结构件结构示意图。

图中：1、进气管道；2、进气阀组件；201、进气手动球阀；202、进气压力传感器；203、进气压力表；204、调压阀；205、调压压力表；3、主调充气手动球阀；4、主调充气滑阀；5、充气管道；6、充气阀组件；601、平衡阀；602、充气压力传感器；603、充气压力表；7、排气管道；8、排气阀组件；801、排气压力传感器；802、排气压力表；9、连接端子箱；10、储气罐附件；1001、储气罐；1002、排水手动球阀；1003、压力传感器；1004、进气单向阀；1005、进气手动阀；1006、进气口；1007、安全泄压阀；1008、出气口；1009、压力表；11、主调排气手动球阀；12、主调排气滑阀；13、机架；14、电磁阀组；15、胶管；16、四通结构件；1601、主调充气口；1602、主调排气口；1603、微调充排气口；1604、气袋管路焊接口；1605、充气单向阀；1606、排气单向阀；1607、开关总阀；17、连接气袋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种气动盾形闸门气路切换装置，包括进气管道1、充气管道5、排气管道7和机架13，其特征在于：进气管道1分别与充气管道5和排气管道7相连通，进气管道1竖直设置，充气管道5和排气管道7平行设置，进气管道1的下端安装有进气阀组件2，充气管道5安装于进气管道1的顶端，且充气管道5的左端安装有充气阀组件6，排气管道7安装于充气管道5的下方，且排气管道7的左端安装有排气阀组件8，进气管道1与充气管道5和排气管道7相连通便于闸门的气路切换，充气管道5和排气管道7之间呈平行状结构使得两者安装平稳，充气管道5靠近进气管道1的一侧下方安装有主调充气手动球阀3，主调充气手动球阀3安装在进气管道1上，且主调充气手动球阀3并联安装有主调充气滑阀4，排气管道7的下方一侧固定有连接端子箱9，且排气管道7的下方另一侧设置有储气罐附件10，排气管道7靠近排气口的一端安装有主调排气手动球阀11，且主调排气手动球阀11并联安装有主调排气滑阀12，机架13安装于进气管道1和充气管道5的后方，且机架13的下方两侧固定有电磁阀组14，电磁阀组14设置有两组，电磁阀组14设置有两组且关于机架13的竖直中心线相对称便于利用两组电磁阀组14实现电路的控制，电磁阀组14的上方内侧连接有胶管，且胶管通过三通管道分别与主调充气手动球阀3和主调排气手动球阀11相连接，机架13的下方一侧设置有多个四通结构件16，四通结构件16上方左侧的第一端设置有主调充气口1601，且主调充气口1601处安装有充气单向阀1605，四通结构件16下方左侧的第二端设置有主调排气口1602，且主调排气口1602处安装有排气单向阀1606，四通结构件16中部左侧的第三端设置有微调充排气口1603，且四通结构件16中部右侧的第四端设置有气袋管路焊接口1604，气袋管路焊接口1604处安装有开关总阀1607，微调充排气口1603与电磁阀组14口用塑料胶管一一对应连接，充气管道5各孔与四通结构件16的充气单向阀1605口用液压管一一对应连接，排气管道7各孔与四通结构件16的排气单向阀1606口用液压管一一对应连接，四通结构件16与连接气袋17之间通过气袋管路焊接口1604构成焊接连接，该结构设置便于主调充气口1601和主调排气口1602的使用，气袋管路焊接口1604的设置便于四通结构件16与连接气袋17之间的焊接组装；

进气阀组件2包括有进气手动球阀201、进气压力传感器202、进气压力表203、调压阀204和调压压力表205，调压阀204与进气手动球阀201安装在进气管道1上，进气手动球阀201的上方一侧安装有进气压力传感器202，且进气压力传感器202的一侧安装有进气压力表203，调压阀204安装于进气手动球阀201的上方，且调压阀204的一侧安装有调压压力表205；

充气阀组件6包括有平衡阀601、充气压力传感器602和充气压力表603，充气管道5的一侧安装有充气压力传感器602，且充气压力传感器602的一侧安装有充气压力表603，充气管道5与排气管道7之间设置有平衡阀601；

排气阀组件8包括有排气压力传感器801和排气压力表802，排气管道7的一侧安装有排气压力传感器801，且排气压力传感器801的一侧安装有排气压力表802；

排气管道7上安装有主调排气手动球阀11和主调排气滑阀12，机架13上安装有电磁阀组14，电磁阀组14通过胶管15与主调充气手动球阀3和主调排气手动球阀11相连接，电磁阀组14设置有两组，且电磁阀组14之间关于机架13的竖直中心线相对称，且电磁阀组14内侧的胶管15呈“X”形分布，电磁阀组14设置有两组且关于机架13的竖直中心线相对称便于利用两组电磁阀组14实现电路的控制，胶管15呈“X”形分布便于四通结构件16的中间口微调充排气口1603与电磁阀组14口用塑料胶管15一一对应连接；

机架13的下方设置有四通结构件16，且四通结构件16的底部连接有连接气袋17，四通结构件16包括有主调充气口1601、主调排气口1602、微调充排气口1603、气袋管路焊接口1604、充气单向阀1605、排气单向阀1606和开关总阀1607，四通结构件16的上方左侧设置有主调充气口1601，且主调充气口1601的右侧安装有充气单向阀1605，四通结构件16的下方左侧设置有主调排气口1602，且主调排气口1602的右侧安装有排气单向阀1606，四通结构件16的中部左侧设置有微调充排气口1603，且四通结构件16的中部右侧设置有气袋管路焊接口1604，微调充排气口1603和气袋管路焊接口1604之间安装有开关总阀1607，主调充气口1601和主调排气口1602之间关于四通结构件16的横向中心线相对称，且四通结构件16与连接气袋17之间通过气袋管路焊接口1604构成焊接连接，该结构设置便于主调充气口1601和主调排气口1602的使用，气袋管路焊接口1604的设置便于四通结构件16与连接气袋17之间的焊接组装。

综上，该气动盾形闸门气路切换装置，使用时，首先安装好连接件以及气路切换装置固定机架13，并设置好进气管道1、充气管道5和排气管道7，使得进气管道1与空压机相连接，在使用的过程中，首先进气管道1的进气位置连接空压机，使得进气调节部分为一入两出，一入为空压机气体，一出为调压阀204调压，一出给储气罐附件10供气，在运行时充气部分一路由充气管道5排向各个连接气袋17统一充气，一路经电磁阀组14向各个连接气袋17单独充气，其中充气管道5各孔与各连接气袋17的四通结构件16的充气单向阀1605口用液压管一一对应连接，在排气时，一路是各个连接气袋17向排气管道7统一排气，一路是各个排气管道7经电磁阀组14单独排气，排气管道7各孔与各连接气袋17的四通结构件16的排气单向阀1606口用液压管一一对应连接；

其中四通结构件16的两个单向阀口充气单向阀1605和排气单向阀1606与充气管道5和排气管道7相连，中间口微调充排气口1603与电磁阀组14口用塑料胶管15一一对应连接，气袋管路焊接口1604与各连接气袋17管路口焊接，其中储气罐1001为一入一出，一入为进气调节部分过来的未经调压的气体，一出是给主调充气滑阀4和主调排气滑阀12提供先导气体，进气口1006与进气阀组件2四通用塑胶软管连接，出气口1008与主调充气滑阀4和主调排气滑阀12的电磁阀用塑胶软管连接，就这样完成整个气动盾形闸门气路切换装置的使用过程。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种气动盾形闸门气路切换装置，包括进气管道(1)、充气管道(5)、排气管道(7)和机架(13)，其特征在于：所述进气管道(1)分别与充气管道(5)和排气管道(7)相连通，所述进气管道(1)竖直设置，所述充气管道(5)和排气管道(7)平行设置，所述进气管道(1)的下端安装有进气阀组件(2)，所述充气管道(5)安装于进气管道(1)的顶端，且充气管道(5)的左端安装有充气阀组件(6)，所述排气管道(7)安装于充气管道(5)的下方，且排气管道(7)的左端安装有排气阀组件(8)，所述充气管道(5)靠近进气管道(1)的一侧下方安装有主调充气手动球阀(3)，主调充气手动球阀(3)安装在进气管道(1)上，且主调充气手动球阀(3)并联安装有主调充气滑阀(4)，所述排气管道(7)的下方一侧固定有连接端子箱(9)，且排气管道(7)的下方另一侧设置有储气罐附件(10)，所述排气管道(7)靠近排气口的一端安装有主调排气手动球阀(11)，且主调排气手动球阀(11)并联安装有主调排气滑阀(12)，所述机架(13)安装于进气管道(1)和充气管道(5)的后方，且机架(13)的下方两侧固定有电磁阀组(14)，所述电磁阀组(14)设置有两组，所述电磁阀组(14)的上方内侧连接有胶管，且胶管通过三通管道分别与主调充气手动球阀(3)和主调排气手动球阀(11)相连接，所述机架(13)的下方一侧设置有多个四通结构件(16)，所述四通结构件(16)上方左侧的第一端设置有主调充气口(1601)，且主调充气口(1601)处安装有充气单向阀(1605)，所述四通结构件(16)下方左侧的第二端设置有主调排气口(1602)，且主调排气口(1602)处安装有排气单向阀(1606)，所述四通结构件(16)中部左侧的第三端设置有微调充排气口(1603)，且四通结构件(16)中部右侧的第四端设置有气袋管路焊接口(1604)，所述气袋管路焊接口(1604)处安装有开关总阀(1607)，微调充排气口(1603)与电磁阀组(14)口用塑料胶管一一对应连接，充气管道(5)各孔与四通结构件(16)的充气单向阀(1605)口用液压管一一对应连接，排气管道(7)各孔与四通结构件(16)的排气单向阀(1606)口用液压管一一对应连接，四通结构件(16)与连接气袋(17)之间通过气袋管路焊接口(1604)构成焊接连接。

2.根据权利要求1所述的一种气动盾形闸门气路切换装置，其特征在于：所述进气阀组件(2)包括有进气手动球阀(201)、进气压力传感器(202)、进气压力表(203)、调压阀(204)和调压压力表(205)，调压阀(204)与进气手动球阀(201)安装在进气管道(1)上，所述进气手动球阀(201)的上方一侧安装有进气压力传感器(202)，且进气压力传感器(202)的一侧安装有进气压力表(203)，所述调压阀(204)安装于进气手动球阀(201)的上方，且调压阀(204)的一侧安装有调压压力表(205)。

3.根据权利要求1所述的一种气动盾形闸门气路切换装置，其特征在于：所述充气阀组件(6)包括有平衡阀(601)、充气压力传感器(602)和充气压力表(603)，所述充气管道(5)的一侧安装有充气压力传感器(602)，且充气压力传感器(602)的一侧安装有充气压力表(603)，所述充气管道(5)与排气管道(7)之间设置有平衡阀(601)。

4.根据权利要求1所述的一种气动盾形闸门气路切换装置，其特征在于：所述排气阀组件(8)包括有排气压力传感器(801)和排气压力表(802)，所述排气管道(7)的一侧安装有排气压力传感器(801)，且排气压力传感器(801)的一侧安装有排气压力表(802)。

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