CN203834432U - 一种具有止水顶推装置的平板式尾水闸门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有止水顶推装置的平板式尾水闸门，包括闸门本体、闸门密封条和止水顶推装置，所述止水顶推装置由液压操作系统和四个并联的两腔式的液压缸构成，液压操作系统包括集油槽、油泵、主压力开关、M型二位四通电磁换向阀、溢流阀以及三个分流阀、四个Y型三位四通电磁换向阀、四个液压锁和四个压力开关，每个Y型三位四通电磁换向阀对应一个独立的液压锁和一个独立的压力开关。其既能实现各液压缸的同步控制，也能实现液压缸之间的独立工作，避免液压缸之间的油路相互影响，在某个液压缸发生渗漏时进行单独供油，保证止水效果。

Description

一种具有止水顶推装置的平板式尾水闸门

技术领域

本实用新型属于水利工程领域，具体涉及一种具有止水顶推装置的平板式尾水闸门。

背景技术

在水电站的进、出水口，通常采用平板式钢闸门配套尾水门槽来达到止水的目的。

传统的平板式尾水闸门的止水方式为依靠尾水向闸门本体背部加压，使闸门本体向尾水门槽内部挤压，压缩闸门本体前表面的密封条，从而达到止水的目的，这种止水方式存在如下问题：

（1）尾水水位较低时，尾水对闸门本体加压不够，闸门本体对密封条的压缩量不够，达不到止水效果；

（2）尾水闸门落下时位置有偏差，为了避免尾水闸门在下落过程中其密封条因与尾水门槽刮擦而损坏，尾水门槽一般较尾水闸门宽，在尾水闸门落下，刚开始排尾水管内积水时，尾水管内水压和尾水水压相同，此时无法对闸门本体进行加压，需待尾水管内积水排除一部分后，尾水管与尾水形成压差才能进行有效止水。如果尾水闸门落下位置为靠近尾水门槽外侧，而密封条没有靠近尾水门槽内侧，则尾水管内积水不能有效排出，内外不能形成压差，达不到止水效果；

（3）尾水闸门及尾水门槽在长期运行过程中，如果经常刮擦尾水门槽，会导致尾水门槽或尾水闸门的封水（止水）部位变形或损坏，此时需更大的压力才能保证止水效果。

为避免上述问题的发生，公告号为CN2800001Y、名称为“液压止水钢闸门”的专利，公开了一种液压止水钢闸门，其具有液力顶压系统，能对平板和框架（相当于闸门本体）施加足够的持久的均匀推力，使平板上的近似“P”形弹性橡皮垫（相当于闸门密封条）紧贴闸门槽（相当于尾水闸门），达到止水目的，其能在液压系统因液压油泄露而欠压时，自动补偿液压油，保证止水效果。但是其仍然存在如下问题：

（1）所有用于顶推的液压千斤顶均使用同一控制回路，当有一个液压千斤顶发生渗漏时，高压油泵不能单独供油，需要整个控制回路都工作；在某个液压千斤顶发生渗漏而未及时补充液压油时，所有的液压回路都会因此而泄压，从而影响闸门止水效果；

（2）液压千斤顶直接固定在平板上不能拆卸，由于闸门大部分时间是停留在不落下的状态，液压千斤顶、油路以及控制回路受到自然条件影响，会急剧老化，严重影响闸门的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有止水顶推装置的平板式尾水闸门，既能实现各液压缸的同步控制，也能实现液压缸之间的独立工作，避免液压缸之间的油路相互影响，在某个液压缸发生渗漏时进行单独供油，保证止水效果。 

本实用新型所述的具有止水顶推装置的平板式尾水闸门，包括闸门本体，在闸门本体前表面边沿设置有闸门密封条，在闸门本体的背面设置有止水顶推装置，所述止水顶推装置由液压操作系统和四个并联的两腔式的液压缸构成，四个液压缸分别连接在闸门本体背面的四个角落，其活塞杆能够在液压油作用下伸出，顶紧尾水门槽。所述液压操作系统包括集油槽，与集油槽连接的油泵，与油泵连接的主压力开关，P口与油泵连接且T口与集油槽连接的M型二位四通电磁换向阀，安装在油泵与M型二位四通电磁换向阀的连接通路上的溢流阀，还包括三个分流阀、四个Y型三位四通电磁换向阀、四个液压锁和四个压力开关，其一个分流阀的进油口与M型二位四通电磁换向阀的A口连接，该分流阀的两个出油口分别与另外两个分流阀的进油口连接，该另外两个分流阀的四个出油口分别连接四个Y型三位四通电磁换向阀的P口，四个Y型三位四通电磁换向阀的T口都与M型二位四通电磁换向阀的B口连接，四个Y型三位四通电磁换向阀的A口分别与四个液压锁的A口连接，四个液压锁的B口以及四个压力开关都分别与四个液压缸的后腔连接，四个Y型三位四通电磁换向阀的B口以及四个液压锁的X口都分别与四个液压缸的前腔连接。

进一步，为了能对整个液压操作系统起更好的过载保护作用，以提高液压操作系统的安全性，在四个Y型三位四通电磁换向阀的T口与M型二位四通电磁换向阀的连接通路上安装有二位二通电磁阀，该二位二通电磁阀的A口与集油槽连接，在尾水闸门提起时，和溢流阀一起将供油管路内的液压油泄压。

进一步，为了方便止水顶推装置的安装、拆卸，同时避免止水顶推装置因长期暴露在自然环境中而加速老化，影响使用寿命，所述闸门本体背面的四个角落焊接有四个支撑座，所述的四个液压缸通过螺栓分别连接在四个支撑座上，在不需要止水时，可将止水顶推装置从支撑座上取下。

本实用新型具有如下效果：

（1）四个液压缸共同使用由油泵、主压力开关、M型二位四通电磁换向阀、溢流阀、分流阀形成的同步回路，保证了加压时四个液压缸动作同步，使闸门密封条的压缩量均匀；每个液压缸具有独立的控制电磁阀（即Y型三位四通电磁换向阀）、独立的液压锁和独立的压力开关，能实现液压缸之间的独立工作，在闸门本体某位置的闸门密封条需要增加压缩量时，通过其对应的Y型三位四通电磁换向阀、液压锁和压力开关的配合，能实现单独供油；当某个液压缸发生渗漏而系统不能及时补充压力油时，由于有独立的液压锁和独立的控制电磁阀作用，只有渗漏的液压缸会失压，其余液压缸仍然能保持压力，保证了此种情况下的止水效果；

（2）其结构简单，四个液压缸通过螺栓与焊接在闸门本体背面的支撑座连接，在尾水闸门处于提起状态时（即不需要止水时），可以便捷地将止水顶推装置拆卸，避免了止水顶推装置和闸门本体长期连接，避免了止水顶推装置因受自然环境影响而加速老化，影响使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型止水时的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型中止水顶推装置的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

如图1、图2和图3所示的具有止水顶推装置的平板式尾水闸门，包括闸门本体1，在闸门本体1前表面边沿设置有闸门密封条3，在闸门本体1的背面设置有止水顶推装置，止水顶推装置由液压操作系统9和四个并联的两腔式的液压缸（即第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6、第四液压缸7）构成，闸门本体1背面的四个角落焊接有四个支撑座8，第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6、第四液压缸7通过螺栓分别连接在四个支撑座8上，各个液压缸的活塞杆能够在液压油作用下伸出，顶紧尾水门槽2，液压操作系统9位于尾水门槽外。

液压操作系统9包括集油槽，与集油槽连接的油泵28，与油泵28连接的主压力开关27，P口与油泵28连接且T口与集油槽连接的M型二位四通电磁换向阀25，安装在油泵28与M型二位四通电磁换向阀25的连接通路上的溢流阀26，以及三个分流阀（即主分流阀24、左分流阀22、右分流阀23），四个Y型三位四通电磁换向阀（即第一Y型三位四通电磁换向阀18、第二Y型三位四通电磁换向阀19、第三Y型三位四通电磁换向阀20、第四Y型三位四通电磁换向阀21），四个液压锁（即第一液压锁14、第二液压锁15、第三液压锁16、第四液压锁17），四个压力开关（即第一压力开关10、第二压力开关11、第三压力开关12、第四压力开关13），二位二通电磁阀29（用于辅助卸荷）。主分流阀24的进油口与M型二位四通电磁换向阀25的A口连接的，主分流阀24的第一出油口与左分流阀22的进油口连接，主分流阀24的第二出油口与右分流阀23的进油口连接。

第一Y型三位四通电磁换向阀18的P口与左分流阀22的第一出油口连接，第一Y型三位四通电磁换向阀18的T口与M型二位四通电磁换向阀25的B口连接，第一Y型三位四通电磁换向阀18的A口与第一液压锁14的A口连接，第一液压锁14的B口以及第一压力开关10都与第一液压缸4的后腔连接，第一Y型三位四通电磁换向阀18的B口以及第一液压锁14的X口都与第一液压缸4的前腔连接。

第二Y型三位四通电磁换向阀19的P口与左分流阀22的第二出油口连接，第二Y型三位四通电磁换向阀19的T口与M型二位四通电磁换向阀25的B口连接，第二Y型三位四通电磁换向阀19的A口与第二液压锁15的A口连接，第二液压锁15的B口以及第二压力开关11都与第二液压缸5的后腔连接，第二Y型三位四通电磁换向阀19的B口以及第二液压锁15的X口都与第二液压缸5的前腔连接。

第三Y型三位四通电磁换向阀20的P口与右分流阀23的第一出油口连接，第三Y型三位四通电磁换向阀20的T口与M型二位四通电磁换向阀25的B口连接，第三Y型三位四通电磁换向阀20的A口与第三液压锁16的A口连接，第三液压锁16的B口以及第三压力开关12都与第三液压缸6的后腔连接，第三Y型三位四通电磁换向阀20的B口以及第三液压锁16的X口都与第三液压缸6的前腔连接。

第四Y型三位四通电磁换向阀21的P口与右分流阀23的第二出油口连接，第四Y型三位四通电磁换向阀21的T口与M型二位四通电磁换向阀25的B口连接，第四Y型三位四通电磁换向阀21的A口与第四液压锁17的A口连接，第四液压锁17的B口以及第四压力开关13都与第四液压缸7的后腔连接，第四Y型三位四通电磁换向阀21的B口以及第四液压锁17的X口都与第四液压缸7的前腔连接；二位二通电磁阀29安装在第一、第二、第三、第四Y型三位四通电磁换向阀的T口与M型二位四通电磁换向阀25的连接通路上，其A口与集油槽连接。

其中，上述各个压力开关、油泵以及各个阀都与控制器（图中未示出）电连接，压力开关将检测到的液压信号传送给控制器处理，控制器根据处理结果控制油泵以及各个阀动作。

其中，M型二位四通电磁换向阀的功能如下：开位时油泵接通供油管路，回油管路接通集油槽；中间位时油泵接通集油槽，供、回油管路锁闭。各个Y型三位四通电磁换向阀的功能如下：开位时供油管路接通对应的液压缸的后腔，回油管路接通对应的液压缸的前腔；关位时供油管路接通对应的液压缸的前腔，回油管路接通对应的液压缸的后腔；中间位时供油管路锁闭，回油管路接通对应的液压缸的前腔和后腔。

其工作过程如下：

在尾水闸门落入尾水门槽2后，按下与控制器电连接的顶起按钮，控制器控制第一Y型三位四通电磁换向阀18、第二Y型三位四通电磁换向阀19、第三Y型三位四通电磁换向阀20和第四Y型三位四通电磁换向阀21动作至开位，控制M型二位四通电磁换向阀25动作至开位，油泵28启动将压力油（即液压油）通过供油管路，经主分流阀24、左分流阀22和右分流阀23，再经第一液压锁14、第二液压锁15、第三液压锁16和第四液压锁17，通至第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6和第四液压缸7的后腔，将活塞杆顶出，活塞杆顶紧尾水门槽2，并作用于闸门本体1，闸门本体1将闸门密封条3压缩在尾水门槽2的止水面上，辅助尾水闸门止水。在第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6和第四液压缸7的后腔达到设定压力时（通过主压力开关27和各个Y型三位四通电磁换向阀的开位状态判断）, 主压力开关27动作，将相应的信号传送给控制器，控制器控制第一Y型三位四通电磁换向阀18、第二Y型三位四通电磁换向阀19、第三Y型三位四通电磁换向阀20和第四Y型三位四通电磁换向阀21动作至中间位，控制二位二通电磁阀29接通集油槽，将第一液压锁14、第二液压锁15、第三液压锁16和第四液压锁17的控制端（即X口）压力油及第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6和第四液压缸7的前腔压力油泄压，以保证各个液压缸处于顶起状态（即活塞杆处于伸出状态）；油泵28停止工作，并控制溢流阀26动作将供油管路内的压力油泄压，延时30S后，控制M型二位四通电磁换向阀25动作至中间位，控制二位二通电磁阀29断开，第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6和第四液压缸7的后腔由于第一液压锁14、第二液压锁15、第三液压锁16和第四液压锁17的作用，而保持在顶起状态，保证止水效果。

在保压（即各个液压缸保持在顶起状态）过程中，如果某一个或多个液压缸（比如第一液压缸4）发生渗漏，当其压力低至设定的低压值时，第一压力开关10动作，向控制器报警，控制器控制与第一液压缸4对应的第一Y型三位四通电磁换向阀18动作至开位，控制M型二位四通电磁换向阀25动作至开位，油泵28启动，对第一液压缸4进行补油，补油至设定压力时，主压力开关27动作，将相应的信号传送给控制器，控制器控制第一Y型三位四通电磁换向阀18动作至中间位，油泵28停止工作，并控制溢流阀26动作将供油管路内的压力油泄压，延时30S后，控制M型二位四通电磁换向阀25动作至中间位。

在需要将尾水闸门从尾水门槽2中提起时，按下与控制器电连接的收回按钮，控制器控制第一Y型三位四通电磁换向阀18、第二Y型三位四通电磁换向阀19、第三Y型三位四通电磁换向阀20和第四Y型三位四通电磁换向阀21动作至关位，控制M型二位四通电磁换向阀25动作至开位，油泵28启动将压力油通过供油管路经主分流阀24、左分流阀22和右分流阀23，通至第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6和第四液压缸7的前腔以及第一液压锁14、第二液压锁15、第三液压锁16和第四液压锁17的控制油路（与X口对应），第一液压锁14、第二液压锁15、第三液压锁16和第四液压锁17打开，第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6和第四液压缸7的活塞杆收回。在第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6和第四液压缸7的前腔达到设定压力时（通过主压力开关27和各个Y型三位四通电磁换向阀的关位状态判断）, 主压力开关27动作，将相应的信号传送给控制器，控制器控制第一Y型三位四通电磁换向阀18、第二Y型三位四通电磁换向阀19、第三Y型三位四通电磁换向阀20和第四Y型三位四通电磁换向阀21动作至中间位，控制二位二通电磁阀29接通集油槽，将第一液压缸4、第二液压缸5、第三液压缸6和第四液压缸7泄压，油泵28停止工作，并控制溢流阀26动作将供油管路内的压力油泄压，延时30S后，控制M型二位四通电磁换向阀25动作至中间位，控制二位二通电磁阀29断开，即可将尾水闸门提起。

Claims (3)

1.一种具有止水顶推装置的平板式尾水闸门，包括闸门本体（1），在闸门本体前表面边沿设置有闸门密封条（3），在闸门本体的背面设置有止水顶推装置，所述止水顶推装置由液压操作系统（9）和四个并联的两腔式的液压缸构成，四个液压缸分别连接在闸门本体背面的四个角落，其活塞杆能够在液压油作用下伸出，顶紧尾水门槽（2）；

所述液压操作系统（9）包括集油槽，与集油槽连接的油泵（28），与油泵连接的主压力开关（27），P口与油泵连接且T口与集油槽连接的M型二位四通电磁换向阀（25），安装在油泵与M型二位四通电磁换向阀的连接通路上的溢流阀（26），其特征在于：还包括三个分流阀、四个Y型三位四通电磁换向阀、四个液压锁和四个压力开关，其一个分流阀的进油口与M型二位四通电磁换向阀的A口连接，该分流阀的两个出油口分别与另外两个分流阀的进油口连接，该另外两个分流阀的四个出油口分别连接四个Y型三位四通电磁换向阀的P口，四个Y型三位四通电磁换向阀的T口都与M型二位四通电磁换向阀（25）的B口连接，四个Y型三位四通电磁换向阀的A口分别与四个液压锁的A口连接，四个液压锁的B口以及四个压力开关都分别与四个液压缸的后腔连接，四个Y型三位四通电磁换向阀的B口以及四个液压锁的X口都分别与四个液压缸的前腔连接。

2.根据权利要求1所述的具有止水顶推装置的平板式尾水闸门，其特征在于：在四个Y型三位四通电磁换向阀的T口与M型二位四通电磁换向阀（25）的连接通路上安装有二位二通电磁阀（29），该二位二通电磁阀的A口与集油槽连接。

3.根据权利要求1或2所述的具有止水顶推装置的平板式尾水闸门，其特征在于：所述闸门本体（1）背面的四个角落焊接有四个支撑座（8），所述的四个液压缸通过螺栓分别连接在四个支撑座上。