CN205276223U - 一种自动退出的闸门锁定装置及闸门控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动退出的闸门锁定装置，包括：锁定耳、锁定轴、锁定连杆、传动轴、支撑座、传动连杆和配重锤；所述锁定耳的一端固定在闸门锁定上，另一端与所述锁定轴转动连接；所述锁定轴通过所述锁定连杆与所述传动轴固定连接；所述支撑座上具有与所述传动轴配合连接的轴承，所述传动轴通过所述支撑座固定在混凝土基础上；所述配重锤通过所述传动连杆与所述传动轴固定连接，且所述配重锤与所述锁定耳分别位于所述传动轴的两侧。本实用新型还公开了一种闸门控制系统。所述自动退出的闸门锁定装置及闸门控制系统通过杠杆原理以及与轴承转动连接的锁定耳，在不影响原有装置、设备的基础上，能够安全可靠地实现闸门锁定的自动退出。

Description

一种自动退出的闸门锁定装置及闸门控制系统

技术领域

本实用新型涉及大型水电站或抽水蓄能电站自动式闸门的锁定装置，特别是指一种自动退出的闸门锁定装置及闸门控制系统。

背景技术

大型水电站或抽水蓄能电站进出水口闸门的设计有远程紧急降落的需求，要求在紧急情况下，按下紧急降落闸门按钮后，闸门能够完成紧急降落。因此，实现闸门锁定梁的自动退出功能对于电站来说至关重要。目前，闸门锁定梁通常分为自动投退和手动投退。由于目前多数电站进出水口闸门采用手动投退，一方面，为了实现远方紧急降落的功能，多数电站选择不投入闸门锁定梁，这样使得闸门仅仅靠制动器的抱闸将闸门悬挂于闸门井上方，存在制动器误动导致闸门下落的风险。另一方面，即使采用手动投退的闸门锁定装置，在远方按下紧急降落按钮后，锁定无法快速退出，使得闸门的紧急降落功能失效，依然存在较大的安全隐患。对于自动投退，多以液压投退或电机投退为主，这类形式的锁定投退方便，自动化程度较高，能够很好的满足进出水口闸门的远方自动紧急降落，但是，由于同时要增加控制系统及操作系统，所以随之而来的投资成本较高，后期维护量增加。而且由于闸门井的环境多为潮湿，经常导致自动投退装置的控制系统发生故障，者直接影响着闸门自动降落功能的可靠性。

近些年，部分电站的闸门锁定梁采用了悬臂梁结构，通过对传动轴两侧锁定重心及力臂的合理分配实现锁定的自动退出，这种锁定吸取了常规自动锁定及手动锁定的优点，即可实现自动投退；但是由于悬臂梁结构对传动轴基础的把合力提出了较高的要求，必须在闸门及闸门井初始设计时进行统筹设计。而对于那些已建成投产的抽水蓄能电站来说，若想改造成为这种纯机械的自动锁定，则必须对闸门井边的混凝土进行开挖，并重新配筋灌注水泥，然后将底座与钢筋固定，工程量大，不适合于对现有设备进行改造。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种自动退出的闸门锁定装置及闸门控制系统，能够安全可靠地实现闸门锁定梁的自动退出。

基于上述目的本实用新型提供的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，包括：锁定耳、锁定轴、锁定连杆、传动轴、支撑座、传动连杆和配重锤；所述锁定耳的一端固定在闸门锁定梁上，另一端与所述锁定轴转动连接；所述锁定轴通过所述锁定连杆与所述传动轴固定连接；所述支撑座上具有与所述传动轴配合连接的轴承，所述传动轴通过所述支撑座固定在混凝土基础上；所述配重锤通过所述传动连杆与所述传动轴固定连接，且所述配重锤与所述锁定耳分别位于所述传动轴的两侧。

优选的，所述锁定耳为4个，且沿闸门锁定梁的长度方向对称设置，每两个锁定耳对应连接到一个锁定轴。

优选的，所述锁定耳与所述锁定轴为间隙配合，间隙为2mm。

优选的，所述锁定耳与闸门锁定梁固定的位置位于闸门锁定梁上端面沿竖直方向向下1/3处。

优选的，所述锁定连杆和所述传动连杆呈120°角。

优选的，所述支撑座上的轴承内径比所述传动轴的直径大0.5mm-1mm；轴承端盖之间的间距比所述轴承的厚度大3mm-5mm。

优选的，所述自动退出的闸门锁定装置还包括限位杆，所述限位杆固定于所述支撑座上且与所述传动连杆的位置对应设置；所述限位杆的高度大于所述配重锤与地面接触时所述传动连杆的高度。

进一步，所述限位杆的高度根据所述配重锤的下降高度和所述锁定耳与闸门的距离设置。

优选的，所述配重锤重量的计算公式为：G_重锤＝G_锁定×L_锁定/L_重锤，其中，G_重锤为配重锤的质量，G_锁定为闸门锁定梁的质量，L_锁定为锁定连杆的长度，L_重锤为传动连杆的长度。

本实用新型还提供了一种闸门控制系统，包括：所述自动退出的闸门锁定装置。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的自动退出的闸门锁定装置及闸门控制系统通过杠杆原理以及与轴承转动连接的锁定耳，在不影响原有装置、设备的基础上，能够安全可靠地实现闸门锁定梁的自动退出。

附图说明

图1为本实用新型提供的自动退出的闸门锁定装置的实施例的侧视图；

图2为本实用新型提供的自动退出的闸门锁定装置的实施例的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

参照图1和图2所示，分别为本实用新型提供的自动退出的闸门锁定装置的实施例的侧视图和俯视图。所述自动退出的闸门锁定装置包括：锁定耳1、锁定轴2、锁定连杆3、传动轴4、支撑座5、传动连杆6和配重锤7；所述锁定耳1的一端固定在闸门锁定梁8上，另一端与所述锁定轴2转动连接；所述锁定轴2通过所述锁定连杆3与所述传动轴4固定连接；所述支撑座5上具有与所述传动轴4配合连接的轴承，所述传动轴4通过所述支撑座5固定在混凝土基础上；所述配重锤7通过所述传动连杆6与所述传动轴4固定连接，且所述配重锤7与所述锁定耳2分别位于所述传动轴4的两侧。

其中闸门锁定梁8为常用的工字钢结构，所述闸门锁定梁8通过中间部分投入闸门顶端的闸门槽内，两端横放置于闸门井的两侧，使得闸门通过所述闸门锁定梁8进行锁定，不会往下掉落。所述锁定耳1的一端通常焊接在所述闸门锁定梁8上，另一端具有通孔，用于与所述锁定轴2连接；所述锁定轴2可以两端分别与所述锁定耳1连接，然后中间部分与所述锁定连杆3连接，也可以中间部分与所述锁定耳1连接，然后两端部分与所述锁定连杆3连接。所述锁定连杆3分别与所述锁定轴2和所述传动轴4固定连接，优选为焊接。所述传动轴4的两端分别通过轴承与所述支撑座5连接，进一步所述轴承优选为滚动轴承，轴承两端具有轴承盖；所述传动轴4能够相对所述支撑座5自由转动。在所述传动轴4的另一侧，所述配重锤7通过传动连杆6与所述传动轴4固定连接，优选为焊接；所述配重锤7可以为任意形状，用于提供一定的重力。通过将所述配重锤7与所述锁定耳1设置于所述传动轴4的两侧，当锁定没有其他外力作用或者外力足够小时，所述配重锤7可以通过杠杆作用，自动将锁定抬起来，也即使得闸门锁定梁8自动脱离锁定状态。具体的，当远程需要紧急降落时，闸门先向上提升，然后下降，在闸门提升的过程中，由于所述配重锤7的重力作用以及所述传动轴4的杠杆作用，所述配重锤7逐渐下降，而所述锁定耳1及闸门锁定梁8逐渐上升，直至脱离闸门槽，也即实现了闸门锁定梁8的自动退出。相反，需要再次将锁定投入时，需要通过人力抬起所述配重锤7，使得闸门锁定梁8投入闸门槽内。

由上述实施例可知，所述自动退出的闸门锁定装置通过配重锤7的杠杆作用可以安全可靠地实现闸门锁定梁8的自动退出。而且，所述锁定耳1与所述传动轴4通过所述锁定轴2连接，也即所述锁定耳1随闸门锁定梁8的重力作用可以任意转动。这样，使得闸门锁定梁8更容易从闸门槽中退出，也即提高了所述自动退出的闸门锁定装置的工作效率和稳定性。

优选的，所述配重锤7为柱状结构。这样，不仅便于抬起操作，而且增加了整个结构的稳定性。

在一些可选的实施例中，参照图1和图2所示，所述支撑座5分为底板51和立板52；所述立板52垂直焊接在所述底板51上；所述底板51通过均布的通孔511与混凝土固定连接；所述转动轴4与所述立板52通过轴承连接。

在一些可选的实施例中，所述锁定耳1为4个，且沿闸门锁定梁8的长度方向对称设置，每两个锁定耳1对应连接到一个锁定轴2。由此，所述自动退出的闸门锁定装置具有两个锁定轴2、两个锁定连杆3。这样，通过在闸门锁定梁8的两个位置对称设置锁定耳1，使得闸门锁定梁8的受力更加均匀，也即提高了所述自动退出的闸门锁定装置的可靠性。而且每两个锁定耳1对应连接一个锁定轴2，能够使得所述锁定耳1与所述锁定轴2的连接更加稳定可靠。

在一些可选的实施例中，所述锁定耳1与所述锁定轴2为间隙配合，间隙为2mm。这样，既保证了所述锁定耳1能够相对所述锁定轴2自由转动，同时又不会产生较大的震动。

在一些可选的实施例中，所述锁定耳1与闸门锁定梁8固定的位置位于闸门锁定梁8上端面沿竖直方向向下1/3处。在这个位置，所述锁定耳1在闸门锁定梁8退出时，使得闸门锁定梁8与闸门距离较佳，也即使得退出后的闸门锁定梁8不会干扰闸门的升降运动，提高了所述自动退出的闸门锁定装置的可靠性。

在一些可选的实施例中，所述锁定连杆3和所述传动连杆6呈120°角。这样，使得所述配重锤7与所述锁定耳1形成较佳的杠杆结构，也即能提高所述闸门锁定梁8退出的速度和准确率。

在一些可选的实施例中，所述支撑座5上的轴承内径比所述传动轴2的直径大0.5mm-1mm；轴承端盖之间的间距比所述轴承的厚度大3mm-5mm。这样，不仅可以补偿所述传动轴4的焊接变形，而且又能保证所述传动轴4可以相对轴承自由转动。

在一些可选的实施例中，所述自动退出的闸门锁定装置还包括限位杆(图中未显示)，所述限位杆固定于所述支撑座5上且与所述传动连杆6的位置对应设置；所述限位杆的高度大于所述配重锤7与地面接触时所述传动连杆6的高度。这样，一方面，所述限位杆可以避免闸门锁定梁8抬起过高，另一方面，又可以避免所述配重锤7反复与地面碰撞，造成地面损坏。

在一些可选的实施例中，所述限位杆的高度根据所述配重锤7的下降高度和所述锁定耳1与闸门的距离设置。这样，既能限制所述配重锤7的下降高度，而且又可以保证退出时，闸门锁定梁8与闸门具有一定的间距，使得闸门锁定梁8不会影响闸门的升降。

在一些可选的实施例中，所述配重锤7的重量的计算公式为：G_重锤＝G_锁定×L_锁定/L_重锤，其中，G_重锤为所述配重锤7的质量，G_锁定为闸门锁定梁8的质量，L_锁定为所述锁定连杆3的长度，L_重锤为所述传动连杆6的长度。

在一些可选的实施例中，由于闸门锁定梁8的退出过程中，闸门锁定梁8的力矩逐渐减小，而所述配重锤7的力矩逐渐增加，因此，所述配重锤7的实际重量可以适当的低于上述计算公式的计算值，但必须大于闸门锁定梁8可自动退出时的临界值，其临界值应根据闸门刚好可自动退出时的力臂情况进行确定。

所述闸门控制系统的控制回路具体改进为：在原开度仪上增设极限开关量节点与新增第一继电器串联，形成上极限回路，为实现闸门先升后降的操作提供转折点；在原回路中增加延时继电器与新增第一继电器的辅助节点串联，形成上极限延时落门回路，使得闸门上升至上极限后延时一定时间后转为自动降落；将紧急落门回路切换信号从原串联回路中解除并与新增第二继电器串联形成紧急落门回路。当按下紧急落门按钮后，闸门开启回路导通，闸门上升至上极限时，新增第一继电器通电，其辅助节点闭合，延时继电器开始计时，延时一定时间后，闸门关闭的回路导通，闸门自动降落。

优选的，所述新增第一继电器为KM31，新增第二继电器为KM32，延时继电器为KT7。

优选的，所述延时时间设置为10s。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，包括：锁定耳、锁定轴、锁定连杆、传动轴、支撑座、传动连杆和配重锤；所述锁定耳的一端固定在闸门锁定梁上，另一端与所述锁定轴转动连接；所述锁定轴通过所述锁定连杆与所述传动轴固定连接；所述支撑座上具有与所述传动轴配合连接的轴承，所述传动轴通过所述支撑座固定在混凝土基础上；所述配重锤通过所述传动连杆与所述传动轴固定连接，且所述配重锤与所述锁定耳分别位于所述传动轴的两侧。

2.根据权利要求1所述的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，所述锁定耳为4个，且沿闸门锁定梁的长度方向对称设置，每两个锁定耳对应连接到一个锁定轴。

3.根据权利要求1所述的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，所述锁定耳与所述锁定轴为间隙配合，间隙为2mm。

4.根据权利要求1所述的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，所述锁定耳与闸门锁定梁固定的位置位于闸门锁定梁上端面沿竖直方向向下1/3处。

5.根据权利要求1所述的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，所述锁定连杆和所述传动连杆呈120°角。

6.根据权利要求1所述的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，所述支撑座上的轴承内径比所述传动轴的直径大0.5mm-1mm；轴承端盖之间的间距比所述轴承的厚度大3mm-5mm。

7.根据权利要求1所述的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，还包括限位杆，所述限位杆固定于所述支撑座上且与所述传动连杆的位置对应设置；所述限位杆的高度大于所述配重锤与地面接触时所述传动连杆的高度。

8.根据权利要求7所述的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，所述限位杆的高度根据所述配重锤的下降高度和所述锁定耳与闸门的距离设置。

9.根据权利要求1所述的自动退出的闸门锁定装置，其特征在于，所述配重锤重量的计算公式为：G_重锤＝G_锁定×L_锁定/L_重锤，其中，G_重锤为配重锤的质量，G_锁定为闸门锁定梁的质量，L_锁定为锁定连杆的长度，L_重锤为传动连杆的长度。

10.一种闸门控制系统，其特征在于，包括：权利要求1-9任意一项所述的自动退出的闸门锁定装置。