CN113027868A - 一种电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置。所述的应急操作装置包括：电源驱动组件与液压控制组件；所述电源驱动组件包括电池管理器、电池包以及直流电机，所述电池包电性连接所述电池管理器，所述直流电机与所述电池包电性连接；所述液压控制组件包括液压泵、液压缸以及油箱，所述液压泵与所述直流电机连接，所述液压缸通过门阀管路连接所述液压泵，所述油箱通过门阀管路连接所述液压缸。提供一种在液压启闭机电源供应、电气控制系统或电动机出现故障时，所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置能应急控制液压启闭机进行闸门的开门及关门操作，且环境污染小，使用安全性较高。

Description

一种电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置

技术领域

本发明涉及液压启闭机技术领域，特别是涉及一种电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置。

背景技术

液压启闭机用于操作水利、水电工程大型闸门的开闭，可靠性要求很高。闸门的开启与关闭有时间上的要求，如果不能在一定的时间内将闸门开启或关闭，将会产生不同程度的损失，甚至会产生严重的后果。如水电工程闸门由于启闭机电源、电气控制系统或电机故障不能及时关闭将浪费大量发电资源，不能在一定的时间内开启可能会影响水库的泄洪，有可能对大坝产生安全上的影响。而当液压启闭机电源供应或电气控制系统出现故障，或是启闭机电动机出现故障时，启闭机将不能工作，不能在一定的时间内进行关闭或开启，从而将会产生不同程度的损失。而传统液压启闭机应急操作装置采用柴油内燃机为动力驱动液压泵执行液压启闭机的应急操作，但是其放置在狭小的启闭机房内启动后排放的尾气污染严重且噪声巨大，已无法通过环保要求。并且由于此设备为应急备用设备，柴油的长期储存也有很大的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的液压启闭机应急操作装置污染严重，且存在较大的安全隐患的问题，提供一种在液压启闭机电源供应、电气控制系统或电动机出现故障时，能应急控制液压启闭机进行闸门的开门及关门操作的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置。

一种电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，所述的应急操作装置包括：电源驱动组件与液压控制组件；所述电源驱动组件包括电池管理器、电池包以及直流电机，所述电池包电性连接所述电池管理器，所述直流电机与所述电池包电性连接；所述液压控制组件包括液压泵、液压缸以及油箱，所述液压泵与所述直流电机连接，所述液压缸通过门阀管路连接所述液压泵，所述油箱通过门阀管路连接所述液压缸。

在其中一个实施例中，电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置还包括操作小车，所述电源驱动组件与所述液压泵及部分阀门管路均设置于所述操作小车内。

在其中一个实施例中，所述操作小车包括车箱与设置于车箱顶部的操控箱。

在其中一个实施例中，所述操控箱的表面设置有操控面板，所述操控面板与所述电池管理器电性连接。

在其中一个实施例中，所述操控箱的表面还设置有控制所述直流电机启停的电机启动键与电机停止键。

在其中一个实施例中，所述操控箱还设有电源线，所述电源线与所述电池包连接。

在其中一个实施例中，所述操控箱还设置有压力表，所述压力表与所述液压控制组件的阀门管路连接。

在其中一个实施例中，所述车箱的底部设置有滑轮 。

在其中一个实施例中，所述滑轮设置有自锁件。

在其中一个实施例中，所述车箱的侧壁开设有若干散热孔。

上述电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，通过设置包括电池管理器、电池包以及直流电机的电源驱动组件，从而实现采用电池管理器对电池包进行充放电进行管理，电池包向直流电机供电以便带动液压泵运行。这样当液压启闭机电源供应、电气控制系统或电动机出现故障时，通过切换至电池包供电方式实现应急控制液压启闭机的电源用电需求进行相应应急操作，从而有效降低了安全隐患，并且由于采用电池供电方式可有效减少环境污染。

附图说明

图1为一实施例的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置的操作系统图。

图2为一实施例的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一实施方式中，一种电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，所述的应急操作装置包括：电源驱动组件与液压控制组件；所述电源驱动组件包括电池管理器、电池包以及直流电机，所述电池包电性连接所述电池管理器，所述直流电机与所述电池包电性连接；所述液压控制组件包括液压泵、液压缸以及油箱，所述液压泵与所述直流电机连接，所述液压缸通过门阀管路连接所述液压泵，所述油箱通过门阀管路连接所述液压缸。

上述电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，通过设置包括电池管理器、电池包以及直流电机的电源驱动组件，从而实现采用电池管理器对电池包进行充放电进行管理，电池包向直流电机供电以便带动液压泵运行。这样当液压启闭机电源供应、电气控制系统或电动机出现故障时，通过切换至电池包供电方式实现应急控制液压启闭机的电源用电需求进行相应应急操作，从而有效降低了安全隐患，并且由于采用电池供电方式可有效减少环境污染。

下面结合具体实施例对所述电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置进行说明，以进一步理解所述电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置的发明构思。请参阅图1和图2，在一实施例中，一种电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置10，所述的应急操作装置10包括：电源驱动组件100与液压控制组件200；所述电源驱动组件100包括电池管理器110、电池包120以及直流电机130，所述电池包120电性连接所述电池管理器110，所述直流电机130与所述电池包120电性连接；所述液压控制组件200包括液压泵210、液压缸220以及油箱230，所述液压泵210与所述直流电机130连接，所述液压缸220通过门阀管路连接所述液压泵210，所述油箱230通过门阀管路连接所述液压缸210。

具体地，电池管理器110为控制电池包充放电的电控制设备，电池包120为存储于释放电能的电源设备，直流电机130为将直流电能转换为机械能的转动装置。具体通过电池包120向直流电机130提供直流电源，从而使得直流电机130输出机械能，从而带动液压泵210转动。

具体地，液压泵是液压系统的动力元件，其功用是给液压系统提供压力油，从能量转换角度讲，它将是原动机(如发动机)输出的机械能转换为便于输送的液体的压力能。液压缸220则属于执行元件，它能将输入液体的压力能转换为输出轴转动的机械能，用来拖动负载做功。油箱230为储油设备，其能够沉淀油中杂质，分离油中水和空气，同时油箱230还具有散热功能。

在其中一实施例中，电池管理器110包括电性连接的中央处理模块与本地测量模块，所述中央处理模块用于通讯连接上位机。进一步地，所述本地测量模块包括相互电性连接的数据采集模块、充电控制模块、均衡模块、电量估测模块以及存储通信模块，所述存储通信模块连接所述中央处理模块。需要说明地，本地测量模块与中央处理模块通信连接利用CAN总线技术实现。其中，数据采集模块负责采集电池包的各种状态参数，如电流、电压、温度；充电控制模块按预充、恒流充电和恒压充电三个阶段进行自动充电，并根据采集的数据对充放电过程进行控制；均衡模块在适当的时候通过15W的开关电源对单个电池进行均衡充电，使电池包中的电池更加均衡一致；电量估测模块主要是分析采集过来的状态参数并根据研究试验得出的电量估测算法，对电池的当前电量进行估测；存储通信模块通过存储芯片定时把充放电信息（电压，电流，充放电时间等）存储起来，可通过串口与电脑通信，在电脑上显示充放电信息。

在其中一实施例中，电池包120包括若干相互连接的电池。即，电池包120通过一组电池构成的供电模块。在其中一实施例中，电池包120包括蓄电池或燃料电池。本实施例中主要采用蓄电池，蓄电池又称为二次电池，即可充电电池，如：铅酸蓄电池、镍基电池、锂电池以及空气电池等。

在其中一实施例中，直流电机130包括有刷直流电动机或无刷直流电动机。其中，无刷直流电机是近几年来随着微处理器技术的发展和高开关频率、低功耗新型电力电子器件的应用，以及控制方法的优化和低成本、高磁能级的永磁材料的出现而发展起来的一种新型直流电动机。在本实施例中优选使用无刷直流电动机，主要由于无刷直流电机既保持了传统直流电机良好的调速性能又具有无滑动接触和换向火花、可靠性高、使用寿命长及噪声低等优点。

在其中一实施例中，所述液压泵210包括柱塞泵。由于柱塞泵容积效率高、泄漏小、可在高压下工作，因此可应用于大功率液压系统中。本实施例中由于液压泵210应用在大型水库等场所的闸门控制系统中，因此优先选择使用柱塞泵类的液压泵。在其中一实施例中，所述液压泵210的数量具有两个，两个所述液压泵210相互备用切换连接。即，液压泵210一个为工作液压泵，另一个为备用液压泵，当工作液压泵出现故障时，只需要关断开启相应阀门即可实现液压泵的切换。

在其中一实施例中，所述液压缸220的内部设置有活塞，所述活塞连接有部分凸伸于所述液压缸外部的活塞杆。即，液压缸220的的活塞沿液压缸的内壁所轴向往复运动，从而带动连接在活塞上的活塞杆做直线运动。进一步地，所述活塞杆远离所述活塞的一端设置有连接耳。其中，连接耳用于连接闸门或其他关断机构，从而达到开启或关闭孔口的目的。更进一步地，所述液压缸220的外侧壁设置有支撑架。例如，支撑架为三角形支架。这样可便于稳定安装述液压缸220。在其中一实施例中，所述液压缸包括双作用液压缸。采用双作用液压缸能够更加有效地提高压力推动效果。

在其中一实施例中，所述液压控制组件200包括液压控制阀组240，所述液压控制阀组240包括节流阀241与溢流阀242，所述节流阀241设置于连接所述液压缸220的阀门管路上，所述溢流阀242设置于所述液压泵210与所述油箱230之间。进一步地，所述液压控制阀组240还包括截止阀243，所述截止阀243设置于所述液压缸220与所述油箱230之间的阀门管路上。更进一步地，所述液压控制阀组240还包括止回阀244，所述止回阀244设置于所述液压泵210的出口。优选地，所述止回阀244的输出阀门管路设置有压力表245。

上述电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置10，通过设置包括电池管理器110、电池包120以及直流电机130的电源驱动组件100，从而实现采用电池管理器110对电池包120进行充放电进行管理，电池包120向直流电机130供电以便带动液压泵210运行，进一步实现配合油箱230对液压缸220提供足够的液压油供应。这样当液压启闭机电源供应、电气控制系统或电动机出现故障时，通过切换至电池包供电方式实现应急控制液压启闭机的电源用电需求进行相应应急操作，从而有效降低了安全隐患，并且由于采用电池供电方式可有效减少环境污染。

为了有效提高操作安全性，在其中一实施例中，所述电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置10还包括操作小车300，所述电源驱动组件100与所述液压泵210及部分阀门管路均设置于所述操作小车300内。进一步地，所述操作小车300包括车箱310与设置于车箱顶部的操控箱320。更进一步地，所述操控箱320的表面设置有操控面板321，所述操控面板321与所述电池管理器110电性连接。其中，所述操控面板321为显示数据显示信息的液晶显示屏，可显示电池包中各节电池电压，充放电电流，剩余电量，电池温度和充电时间等数据信息。这样，通过将带电设备容置于操作小车300的车厢310内可有效保证操作人员人身安全，同时使用安装在操控箱320上的操控面板321可实现精准获取相关数据信息。

为了便于快速控制直流电机的启动，在其中一实施例中，所述操控箱320的表面还设置有控制所述直流电机启停的电机启动键322与电机停止键323。其中，电机启动键322与电机停止键323均为按压式操作按钮，具体地，电机启动键322标记为红色按钮，电机停止键323标记为绿色按钮，操作人员按照相应按钮进行控制直流电机启停。

为了方便对电池包进行及时充电，在其中一实施例中，所述操控箱320还设有电源线324，所述电源线324与所述电池包120连接。即，通过电源线324连通外接电源与电池包120，从而在电池包需要充电时，通过电源线接通外接电源进行充电，保持电池包120处于满载状态，以便在应急情况下可使用。

为了准确查准液压供应压力是否满足压力需要，在其中一实施例中，所述操控箱320还设置有压力显示表325，所述压力显示表325与所述液压控制组件的阀门管路连接。具体地，压力显示表325设置于止回阀的输出阀门管路上。通过监控液压泵启动后的液压供应压力，操作人员可通过在操作小车的操控箱320上的压力显示表325读取数据，获取是否供应压力满足需求压力值，对应地提高液压泵的输出阀门大小，以调节液压油供应压力。

为了便于操作小车内设置的电气元器件进行及时散热，在其中一实施例中，所述车箱310的侧壁开设有若干散热孔312。应该理解的是，操作小车内容置有充放电功能的电池包以及自流电动机和液压泵均属于用电设备，当通电工作时，必然会产生热量，因此需要及时对其散热，以避免长期处于高温环境中而降低各个用电设备的使用寿命。在一较佳实施例中，所述车箱310的侧壁设置有散热组件，所述散热组件靠近电源驱动组件设置。具体地，所述散热组件包括安装件与散热件，所述安装件可拆卸安装于车箱上，所述散热件设置于安装件上。进一步地，散热件包括吸风式风扇或直吹式风扇。其中，直吹式散热风扇散热快，噪音小，可提高电池包转换效率。

为了便于根据现场实际需要实现对操作小车的位置改变，在其中一实施例中，所述车箱310的底部设置有滑轮311。具体地，所述车箱310的底部的四个脚部分别设置有一滑轮311，或者所述车箱310的底部对称间隔设置有两个滑轮311。这样，通过滑轮的设置可实现随时随地快速移动操作小车，进一步地，所述滑轮311设置有自锁件。即，滑轮311能够通过自锁件固定于某一位置而不发生位移。这样当需要固定操作小车则通过自锁件将滑轮固定住不发生移动。

在一具体的实施例中，所述液压控制组件还包括液压供应系统，所述液压供应系统包括接油盘底座以及相互连接的吸油口组件、电机泵组、泵站出口压力管、放油口组件以及高压软管。其中，接油盘底座为承载安装座，电源驱动组件及部分液压控制组件的部件均设置安装于接油盘底座上。液压油通过吸油口组件进入到电机泵组并通过高压软管至泵站出口压力管，最后通过放油口组件放油。在一实施例中，所述液压控制阀组包括相互连接的调压阀块组件与控制阀块组件。这样，通过调压阀块组件与控制阀块组件可对液压油进行控制调节以便适应启闭机的动力需求。

为了准确检测液压启闭机的液压油位以及油温，在其中一实施例中，所述液压控制组件还包括检测件，所述检测件包括均设置于所述油箱的液位液温计、液温传感器与液位传感器，所述液位液温计连接所述液温传感器与所述液位传感器。具体地，当油液到达高位时，液位传感器高位发讯报警；当油液到达低位时，液位传感器低位发讯报警。为了进一步控制油温，在其中一实施例中，所述液压控制组件还包括加热器，所述加热器用于控制油箱油温。具体地，根据液温传感器检测的温度信息，当油液温度过低，接通加热器；当油液温度高，断开加热器；当温度过高发讯报警；当温度过低发讯报警。应该理解的是，通过液温传感器与液位传感器分别感测温度与液位，从而将感测信号传送至液位液温计，通过液位液温计将具体对应数据显示，以便操作人员及时了解液压启闭机的液压系统的情况，准确检测并控制调节液压启闭机的液压油位以及油温。

为了稳定油压，在其中一实施例中，所述液压控制组件还包括空气过滤器，所述空气过滤器与所述油箱、所述液压缸以及所述液压控制阀组连通。通常由于启闭机的液压系统在安装或使用中，会使液压油系统在运行中产生气蚀、震动、噪音、爬行、迟缓反应和软操作，加速油质老化。这些由于水、空气等杂质引起液压系统油液的污染，会粘结、堵塞过滤器、伺服阀、阀孔，增大泵和运动部件的磨损，造成油泵气蚀，又加速油的老化变质，影响液压工作系统的安全性。此时一般需要更换液压油，从而造成极大浪费，通过设置空气过滤器可有效地去除空气及水分，从而确保液压系统正常运转，从而有利于稳定供应油压。

为了确保液压启闭机的液压系统回油顺畅，在其中一实施例中，所述液压控制组件还包括回油滤油器，所述回油滤油器设置于所述油箱与所述液压泵之间。这样，通过设置回油滤油器可保证回油顺畅循环使用，且当回油滤油器已堵塞，则会发出声光报警，提醒清洗或更换滤器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述的应急操作装置包括：电源驱动组件与液压控制组件；

所述电源驱动组件包括电池管理器、电池包以及直流电机，所述电池包电性连接所述电池管理器，所述直流电机与所述电池包电性连接；

所述液压控制组件包括液压泵、液压缸以及油箱，所述液压泵与所述直流电机连接，所述液压缸通过门阀管路连接所述液压泵，所述油箱通过门阀管路连接所述液压缸。

2.根据权利要求1所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，还包括操作小车，所述电源驱动组件与所述液压泵及部分阀门管路均设置于所述操作小车内。

3.根据权利要求2所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述操作小车包括车箱与设置于车箱顶部的操控箱。

4.根据权利要求3所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述操控箱的表面设置有操控面板，所述操控面板与所述电池管理器电性连接。

5.根据权利要求3所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述操控箱的表面还设置有控制所述直流电机启停的电机启动键与电机停止键。

6.根据权利要求3所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述操控箱还设有电源线，所述电源线与所述电池包连接。

7.根据权利要求3所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述操控箱还设置有压力显示表，所述压力显示表与所述液压控制组件的阀门管路连接。

8.根据权利要求3所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述车箱的底部设置有滑轮 。

9.根据权利要求8所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述滑轮设置有自锁件。

10.根据权利要求3所述的电池驱动型移动式液压启闭机应急操作装置，其特征在于，所述车箱的侧壁开设有若干散热孔。

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