CN116733795A - 一种液压启闭机双缸同步纠偏系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压启闭机双缸同步纠偏系统及方法，它包括油箱，油箱与用于提供高压油的泵油系统相连，泵油系统的出油口与电磁换向阀相连，电磁换向阀通过第一整流板与第一油缸的有杆腔相连，电磁换向阀通过第二整流板与第二油缸的有杆腔相连；其特征在于，所述第一整流板上安装有用于流量监测的第一流量计，第二整流板上安装有用于流量监测的第二流量计；第一油缸和第二油缸的无杆腔与回油系统相连。本系统通过增加双缸流量检测功能，在流量偏差较大时，大幅调整比例阀给定开口值，可以保证双缸同步性，避免偏差超限导致闸门启闭失败。

Description

一种液压启闭机双缸同步纠偏系统及方法

技术领域

本发明涉及闸门液压系统技术领域，具体涉及一种液压启闭机双缸同步纠偏系统及方法。

背景技术

水电站大尺度闸门一般采用双缸液压启闭机驱动，为保证双缸同步运行，避免闸门偏斜导致启闭困难，一般通过采集双缸行程数值进行比较。在行程偏差超过允许值时，采用电液比例调速阀调整单缸速度，缩小偏差值至理想范围。在管路或油缸进气后，启闭初段由于空气干扰，闸门速度异常，存在调整失败的可能性。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种液压启闭机双缸同步纠偏系统及方法，本系统通过增加双缸流量检测功能，在流量偏差较大时，大幅调整比例阀给定开口值，可以保证双缸同步性，避免偏差超限导致闸门启闭失败。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，它包括油箱，油箱与用于提供高压油的泵油系统相连，泵油系统的出油口与电磁换向阀相连，电磁换向阀通过第一整流板与第一油缸的有杆腔相连，电磁换向阀通过第二整流板与第二油缸的有杆腔相连；其特征在于，所述第一整流板上安装有用于流量监测的第一流量计，第二整流板上安装有用于流量监测的第二流量计；第一油缸和第二油缸的无杆腔与回油系统相连。

所述泵油系统包括设置在油箱内部的第一油滤器，第一油滤器的出油口与油泵相连，油泵与用于驱动其泵油的电机相连。

所述油泵和电磁换向阀之间设置有第二油滤器。

所述电磁换向阀采用三维四通电磁换向阀，在三维四通电磁换向阀上设置有第一电磁线圈和第二电磁线圈。

所述回油系统包括连接在第一油缸和第二油缸的无杆腔上的回油管，回油管通过电磁换向阀和第三油滤器与油箱相连。

所述第一油缸的活塞上安装有用于监测开度的第一油缸开度仪，所述第二油缸的活塞上安装有用于监测开度的第二油缸开度仪。

所述第一整流板包括第一单向阀，第一单向阀之后依次连接有第一调速阀、第一流量计和第二单向阀，还包括第三单向阀和第四单向阀。

所述第二整流板包括第五单向阀，第五单向阀之后依次连接有第二调速阀、第二流量计和第六单向阀，还包括第七单向阀和第八单向阀。

所述第一调速阀和第二调速阀采用比例调速阀或手动调速阀。

一种液压启闭机双缸同步纠偏系统的控制方法：

正常运行时：

第一油缸和第二油缸与同一闸门连接，在接到启闭命令后同步运行，要求同步偏差不能超过10mm；闸门偏斜过大会导致门槽卡阻，启闭无法继续；

闸门需要升运行时，油泵启动，第二电磁线圈得电，高压油通过电磁换向阀进入第一整流板和第二整流板，高压油进入第一油缸和第二油缸的有杆腔，闸门上升，无杆腔油液通过电磁换向阀回油箱；闸门需要降运行时，第一电磁线圈得电，油路在电磁换向阀交换，高压油进入油缸无杆腔，有杆腔油液通过第一整流板和第二整流板回到油箱18；

通过第一整流板和第二整流板保证油液始终同一方向流过调速阀和流量计；

当出现进气干扰，闸门速度异常时：

液压启闭机接收运行命令后，电磁换向阀动作，油液流经第一流量计和第二流量计，如果运行初始管路或油缸内存在空气，第一流量计和第二流量计将检测第一油缸和第二油缸流量有大的偏差，此时根据偏差的正负关系，大幅调整第一调速阀的开口值设置；具体调节过程如下：如果第一流量计检测的流量远大于第二流量计的流量，说明第一油缸或相关管路可能进气，此时将第一调速阀的开口值迅速降到30%以下，减少第一油缸有杆腔的进出流量，以保证双缸的同步性；如果第一流量计的流量远小于第二流量计的流量，说明第二油缸及相关管路可能进气，此时将第一调速阀的开口值迅速调整至100%，以保证双缸同步性；

在检测第一油缸和第二油缸的流量偏差变小，逐步恢复第一调速阀的开口值至正常设置值65%，此时空气已慢慢排出管路或油缸，油缸同步运行通过第一油缸开度仪和第二油缸开度仪进行行程检测。在出现行程偏差时，小幅度调整第一调速阀开口值在±10%以内进行纠偏，直至运行结束；如果运行初始流量偏差较大，大幅调整第一调速阀的开口值设置后不能收窄，说明可能存在明显外漏，系统转报警停机。

本发明有以下效果：

1、本发明提供的双缸同步纠偏系统及方法，可在运行初始检测两支油缸的有杆腔进出油液流量，偏差较大时大幅度调整调速阀开口值，避免管路进气等原因导致的闸门偏斜，启闭失败。

2、通过上述的泵油系统能够用于提供系统运行的高压油，进而提供动力。

3、通过上述的第一电磁线圈和第二电磁线圈能够实现系统的自动控制。

4、通过上述的回油系统能够用于控制系统的回油。

5、通过上述的第一油缸开度仪和第二油缸开度仪能够通过检测油缸的开度，进而达到控制油缸同步运行的目的。

6、通过上述的第一流量计能够用于检测进入到第一油缸的油液量，进而便于检测第一油缸的伸出状态。通过第一调速阀能够用于调节油液进入油缸的速度。

7、通过上述的第二流量计能够用于检测进入到第二油缸的油液量，进而便于检测第二油缸的伸出状态。通过第二调速阀能够用于调节油液进入油缸的速度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明液压原理图。

图2是本发明第一整流板系统图。

图3是本发明第二整流板系统图。

图4是本发明的控制流程图。

图中：第一油缸1、第二油缸2、第一调速阀3、第二调速阀4、第一流量计5、第二流量计6、电磁换向阀7、第一电磁线圈8、第二电磁线圈9、油泵10、第一油缸开度仪11、第二油缸开度仪12、第一整流板13、第二整流板14、第二油滤器15、第三油滤器16、第一油滤器17、油箱18、电机19、第一单向阀20、第四单向阀21、第三单向阀22、第二单向阀23、第五单向阀24、第八单向阀25、第七单向阀26、第六单向阀27。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

请参阅图1-3，一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，它包括油箱18，油箱18与用于提供高压油的泵油系统相连，泵油系统的出油口与电磁换向阀7相连，电磁换向阀7通过第一整流板13与第一油缸1的有杆腔相连，电磁换向阀7通过第二整流板14与第二油缸2的有杆腔相连；其特征在于，所述第一整流板13上安装有用于流量监测的第一流量计5，第二整流板14上安装有用于流量监测的第二流量计6；第一油缸1和第二油缸2的无杆腔与回油系统相连。通过采用上述的系统借助第一流量计5和第二流量计6可以检测第一油缸1和第二油缸2有杆腔油液流量，必要时大幅度调整第一整流板13和第二整流板14比例调速阀开口值，降低管路或油缸进气对启闭同步运行的影响。

进一步的，所述泵油系统包括设置在油箱18内部的第一油滤器17，第一油滤器17的出油口与油泵10相连，油泵10与用于驱动其泵油的电机19相连。通过上述的泵油系统能够用于提供系统运行的高压油，进而提供动力。工作过程中，通过电机19驱动油泵10，通过油泵10进行泵油。

进一步的，所述油泵10和电磁换向阀7之间设置有第二油滤器15。通过上述的第二油滤器15起到很好的过滤效果。

进一步的，所述电磁换向阀7采用三维四通电磁换向阀，在三维四通电磁换向阀上设置有第一电磁线圈8和第二电磁线圈9。通过上述的第一电磁线圈8和第二电磁线圈9能够实现系统的自动控制。

进一步的，所述回油系统包括连接在第一油缸1和第二油缸2的无杆腔上的回油管，回油管通过电磁换向阀7和第三油滤器16与油箱18相连。通过上述的回油系统能够用于控制系统的回油。

进一步的，所述第一油缸1的活塞上安装有用于监测开度的第一油缸开度仪11，所述第二油缸2的活塞上安装有用于监测开度的第二油缸开度仪12。通过上述的第一油缸开度仪11和第二油缸开度仪12能够通过检测油缸的开度，进而达到控制油缸同步运行的目的。

进一步的，所述第一整流板13包括第一单向阀20，第一单向阀20之后依次连接有第一调速阀3、第一流量计5和第二单向阀23，还包括第三单向阀22和第四单向阀21。通过上述的第一流量计5能够用于检测进入到第一油缸的油液量，进而便于检测第一油缸的伸出状态。通过第一调速阀3能够用于调节油液进入油缸的速度。

进一步的，所述第二整流板14包括第五单向阀24，第五单向阀24之后依次连接有第二调速阀4、第二流量计6和第六单向阀27，还包括第七单向阀26和第八单向阀25。通过上述的第二流量计6能够用于检测进入到第二油缸的油液量，进而便于检测第二油缸的伸出状态。通过第二调速阀4能够用于调节油液进入油缸的速度。

进一步的，所述第一调速阀3和第二调速阀4采用比例调速阀或手动调速阀。通过采用比例调速阀或手动调速阀能够方便的实现流量调节。

实施例2：

参见图4：一种液压启闭机双缸同步纠偏系统的控制方法：

正常运行时：

第一油缸1和第二油缸2与同一闸门连接，在接到启闭命令后同步运行，要求同步偏差不能超过10mm；闸门偏斜过大会导致门槽卡阻，启闭无法继续；

闸门需要升运行时，油泵10启动，第二电磁线圈9得电，高压油通过电磁换向阀7进入第一整流板13和第二整流板14，高压油进入第一油缸1和第二油缸2的有杆腔，闸门上升，无杆腔油液通过电磁换向阀7回油箱18；闸门需要降运行时，第一电磁线圈8得电，油路在电磁换向阀7交换，高压油进入油缸无杆腔，有杆腔油液通过第一整流板13和第二整流板14回到油箱18；

通过第一整流板13和第二整流板14保证油液始终同一方向流过调速阀和流量计；

当出现进气干扰，闸门速度异常时：

液压启闭机接收运行命令后，电磁换向阀7动作，油液流经第一流量计5和第二流量计6，如果运行初始管路或油缸内存在空气，第一流量计5和第二流量计6将检测第一油缸1和第二油缸2流量有大的偏差，此时根据偏差的正负关系，大幅调整第一调速阀3的开口值设置；具体调节过程如下：如果第一流量计5检测的流量远大于第二流量计6的流量，说明第一油缸1或相关管路可能进气，此时迅速将第一调速阀3的开口值降到30%以下，减少第一油缸1有杆腔的进出流量，以保证双缸的同步性；如果第一流量计5的流量远小于第二流量计6的流量，说明第二油缸2及相关管路可能进气，此时将第一调速阀3的开口值迅速调整至100%，以保证双缸同步性；

在检测第一油缸1和第二油缸2的流量偏差变小，逐步恢复第一调速阀3开口值至正常设置值65%，此时空气已慢慢排出管路或油缸，油缸同步运行通过第一油缸开度仪11和第二油缸开度仪12进行行程检测。在出现行程偏差时，小幅度调整第一调速阀3开口值在±10%以内进行纠偏，直至运行结束；如果运行初始流量偏差较大，大幅调整第一调速阀3的开口值设置后不能收窄，说明可能存在明显外漏，系统报警停机。

Claims (10)

1.一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，它包括油箱（18），油箱（18）与用于提供高压油的泵油系统相连，泵油系统的出油口与电磁换向阀（7）相连，电磁换向阀（7）通过第一整流板（13）与第一油缸（1）的有杆腔相连，电磁换向阀（7）通过第二整流板（14）与第二油缸（2）的有杆腔相连；其特征在于，所述第一整流板（13）上安装有用于流量监测的第一流量计（5），第二整流板（14）上安装有用于流量监测的第二流量计（6）；第一油缸（1）和第二油缸（2）的无杆腔与回油系统相连。

2.根据权利要求1所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，所述泵油系统包括设置在油箱（18）内部的第一油滤器（17），第一油滤器（17）的出油口与油泵（10）相连，油泵（10）与用于驱动其泵油的电机（19）相连。

3.根据权利要求2所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，所述油泵（10）和电磁换向阀（7）之间设置有第二油滤器（15）。

4.根据权利要求1所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，所述电磁换向阀（7）采用三维四通电磁换向阀，在三维四通电磁换向阀上设置有第一电磁线圈（8）和第二电磁线圈（9）。

5.根据权利要求1所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，所述回油系统包括连接在第一油缸（1）和第二油缸（2）的无杆腔上的回油管，回油管通过电磁换向阀（7）和第三油滤器（16）与油箱（18）相连。

6.根据权利要求5所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，所述第一油缸（1）的活塞上安装有用于监测开度的第一油缸开度仪（11），所述第二油缸（2）的活塞上安装有用于监测开度的第二油缸开度仪（12）。

7.根据权利要求1所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，所述第一整流板（13）包括第一单向阀（20），第一单向阀（20）之后依次连接有第一调速阀（3）、第一流量计（5）和第二单向阀（23），还包括第三单向阀（22）和第四单向阀（21）。

8.根据权利要求7所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，所述第二整流板（14）包括第五单向阀（24），第五单向阀（24）之后依次连接有第二调速阀（4）、第二流量计（6）和第六单向阀（27），还包括第七单向阀（26）和第八单向阀（25）。

9.根据权利要求7所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统，其特征在于，所述第一调速阀（3）和第二调速阀（4）采用比例调速阀或手动调速阀。

10.权利要求1-9任意一项所述一种液压启闭机双缸同步纠偏系统的控制方法，其特征在于：

正常运行时：

第一油缸（1）和第二油缸（2）与同一闸门连接，在接到启闭命令后同步运行，要求同步偏差不能超过10mm；闸门偏斜过大会导致门槽卡阻，启闭无法继续；

闸门需要升运行时，油泵（10）启动，第二电磁线圈（9）得电，高压油通过电磁换向阀（7）进入第一整流板（13）和第二整流板（14），高压油进入第一油缸（1）和第二油缸（2）的有杆腔，闸门上升，无杆腔油液通过电磁换向阀（7）回油箱（18）；闸门需要降运行时，第一电磁线圈（8）得电，油路在电磁换向阀（7）交换，高压油进入油缸无杆腔，有杆腔油液通过第一整流板（13）和第二整流板（14）回到油箱18；

通过第一整流板（13）和第二整流板（14）保证油液始终同一方向流过调速阀和流量计；

当出现进气干扰，闸门速度异常时：

液压启闭机接收运行命令后，电磁换向阀（7）动作，油液流经第一流量计（5）和第二流量计（6），如果运行初始管路或油缸内存在空气，第一流量计（5）和第二流量计（6）将检测第一油缸（1）和第二油缸（2）流量有大的偏差，此时根据偏差的正负关系，大幅调整第一调速阀（3）的开口值设置，具体调节过程如下：如果第一流量计（5）检测的流量远大于第二流量计（6）的流量，说明第一油缸（1）或相关管路可能进气，此时将第一调速阀（3）的开口值迅速降到30%以下，减少第一油缸（1）有杆腔的进出流量，以保证双缸的同步性；如果第一流量计（5）的流量远小于第二流量计（6）的流量，说明第二油缸（2）及相关管路可能进气，此时将第一调速阀（3）的开口值迅速调整至100%，以保证双缸同步性；

在检测第一油缸（1）和第二油缸（2）的流量偏差变小，逐步恢复第一调速阀（3）的开口值至正常设置值65%，此时空气已慢慢排出管路或油缸，油缸同步运行通过第一油缸开度仪（11）和第二油缸开度仪（12）进行行程检测；

在出现行程偏差时，小幅度调整第一调速阀（3）开口值在±10%以内进行纠偏，直至运行结束；如果运行初始流量偏差较大，大幅调整第一调速阀（3）的开口值设置后不能收窄，说明可能存在明显外漏，系统转报警停机。