CN212429410U - 一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机，包括液压控制系统和应急操作装置，该应急操作装置包括电源驱动组件，所述电源驱动组件包括电池包和直流电机，所述液压控制系统包括交流电机驱动的第一液压泵直流电机驱动的第二液压泵，所述第一、二液压泵的进油口均通过管路与油箱连接，所述第一液压泵的出油口通过管路连接至左、右侧液压缸的有杆腔，所述第二液压泵的出油口通过管路连接至第一液压泵的出油口管路上，所述油箱通过管路连接至所述左、右侧液压缸的无杆腔，控制阀设于相应的管路上；当交流电机故障或交流电断电时，本实用新型的液压启闭机可快速执行应急操作，且操作控制简便。

Description

一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机

技术领域

本实用新型涉及液压启闭机领域，特别涉及一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机。

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。

市场上常见的液压启闭机，其液压控制系统管路上设置有多个接口，应急操作时，所述接口连接应急操作装置的相应管路，以执行应急操作。

市场上液压启闭机存在以下问题：当交流电机故障或交流电断电时，连接应急操作装置的相应管路耗时较长，不能快速执行应急操作，且应急操作时不能高精度的同步控制液压启闭机的两液压缸。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是通过一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机，本实用新型的液压启闭机可快速执行应急操作，且操作控制简便。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机，包括液压控制系统和应急操作装置，该应急操作装置包括电源驱动组件，所述电源驱动组件包括电池包和直流电机，所述液压控制系统包括交流电机驱动的第一液压泵、直流电机驱动的第二液压泵、左、右侧液压缸、油箱和多个控制阀，所述第一、二液压泵的进油口均通过管路与油箱连接，所述第一液压泵的出油口通过管路连接至左、右侧液压缸的有杆腔，所述第二液压泵的出油口通过管路连接至第一液压泵的出油口管路上，所述油箱通过管路连接至所述左、右侧液压缸的无杆腔，所述控制阀设于相对应的管路上。

进一步的是，所述电池包和一电池管理模块设于电池管理柜中，所述电池包电性连接电池管理模块。

进一步的是，所述第一液压泵的数量具有两个，两个所述第一液压泵相互备用切换连接。

进一步的是，所述左侧液压缸的有杆腔通过管路和依次设置在该管路上的电液比例流量阀组、第一单向节流阀、和第二单向节流阀与右侧液压缸的有杆腔连接，第一主管路连接至所述电液比例流量阀组与第一单向节流阀之间的管路上，所述第一主管路的底端与第一液压泵的出油口连接。在液压系统中设置电液比例流量阀组、第一单向节流阀、和第二单向节流阀，可使左、右侧液压缸同步运行。

进一步的是，所述电液比例流量阀组与左侧液压缸的有杆腔之间的管路上设有第一液控单向阀，所述第二单向节流阀与右侧液压缸的有杆腔之间的管路上设有第二液控单向阀，所述第一、二液控单向阀的液控口之间通过管路连接，且第二主管路连接至该管路上，所述第二主管路底端与油箱连接。

进一步的是，所述第一主管路和第二主管路上设有三位四通电磁换向阀。

通过电池包供电，用继电器或PLC控制电磁换向阀，无需人工手动控制。

进一步的是，所述左、右侧液压缸上均设有开度传感器；开度传感器实时传递信号至PLC，PLC接收信号后实时控制调整电液比例流量阀组的开度，以保证左、右侧液压缸同步运行。

上述液压启闭机的工作方法，包括：

当交流电机故障或交流电断电时，第一液压泵停止运作，电池包为直流电机及液压系统电控系统供电以驱动第二液压泵执行应急操作，同时电池包为电控系统、各控制阀、和传感器供电，用电控系统控制各控制阀，以实现自动化控制。

本实用新型的有益效果：当交流电机故障或交流电断电时，第一液压泵停止运作，

电池包为直流电机和液压启闭机电控系统供电以驱动第二液压泵执行应急操作；因此本实用新型的液压启闭机可快速执行应急操作，且操作控制简便；液压系统中设置电液比例流量阀组、第一单向节流阀、和第二单向节流阀，可使左、右侧液压缸同步运行，进一步的，所述左、右侧液压缸上均设有开度传感器，开度传感器实时传递信号至PLC，PLC接收信号后实时控制调整电液比例流量阀组的开度，以保证左、右侧液压缸同步运行，因此，应急操作时，本实用新型的液压启闭机可高精度的同步控制左、右侧液压缸，以稳定、可靠的启闭闸门。

附图说明

为了清楚说明实用新型的创新原理及其相比于现有液压启闭机的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：

图1为本实用新型实施例提供的含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机的液压控制系统的结构示意图；

图2为所述电池管理柜的主视图；

图3为所述液压泵站箱的俯视图。

具体实施方式

实施例1

如图1-2，一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机，包括液压控制系统和应急操作装置，该应急操作装置包括电源驱动组件，所述电源驱动组件包括电池包和直流电机1，所述液压控制系统包括交流电机驱动的第一液压泵2、直流电机1驱动的第二液压泵3、左侧液压缸4、右侧液压缸5、油箱6和多个控制阀，所述第一液压泵2、第二液压泵3的进油口均通过管路与油箱6连接，所述第一液压泵2的出油口通过管路连接至左侧液压缸4、右侧液压缸5的有杆腔，所述第二液压泵3的出油口通过管路连接至第一液压泵2的出油口管路上，所述油箱6通过管路连接至所述左侧液压缸4、右侧液压缸5的无杆腔，所述控制阀设于相对应的管路上。

直流电机Z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。

所述电池包和一电池管理模块设于电池管理柜15中，所述电池包电性连接电池管理模块，所述电池包与直流电机1之间通过电器快插线连接；所述交流电机、第一液压泵2、直流电机1、和第二液压泵3均设于液压泵站箱（Z）内。

电池管理模块对电池包进行充放电进行管理，电池包向直流电机1供电以驱动第二液压泵3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液压启闭机的相应应急操作，从而有效降低安全隐患，并且由于采用电池供电方式可有效减少环境污染。

电池管理模块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液压启闭机电控系统。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。

所述左侧液压缸4的有杆腔通过管路和依次设置在该管路上的电液比例流量阀组7、第一单向节流阀8、和第二单向节流阀9与右侧液压缸5的有杆腔连接，第一主管路10连接至所述电液比例流量阀组7与第一单向节流阀8之间的管路上，所述第一主管路10的底端与第一液压泵2的出油口连接。

所述电液比例流量阀组7与左侧液压缸4的有杆腔之间的管路上设有第一液控单向阀11，所述第二单向节流阀9与右侧液压缸5的有杆腔之间的管路上设有第二液控单向阀12，所述第一液控单向阀11、第二液控单向阀12的液控口之间通过管路连接，且第二主管路13连接至该管路上，所述第二主管路13底端与油箱6连接。

优选的，所述第一主管路10和第二主管路13上设有三位四通电磁换向阀14；所述三位四通电磁换向阀14还能是三位四通手动、机动、液动、或电液换向阀。

所述左侧液压缸4、右侧液压缸5上均设有开度传感器。

电池包为PLC、三位四通电磁换向阀14、电液比例流量阀组7、和开度传感器供电，以通过PLC自动控制三位四通电磁换向阀14和电液比例流量阀组7，且开度传感器能够实时传递信号至PLC。

实施例2

根据实施例1所述的液压启闭机的工作方法，包括以下步骤：

当交流电机故障或交流电断电时，第一液压泵2停止运作，电池包为直流电机1供电以驱动第二液压泵3执行应急操作，同时电池包为液压启闭机电控系统、电液比例流量阀组7、三位四通电磁换向阀14和开度传感器供电，用电控系统控制各控制阀，以实现自动化控制。

实施例3

根据实施例1所述的一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机，执行应急操作开启闸门的工作方法：

第一液压泵2停止运作，电池包为直流电机1和液压启闭机电控系统供电以驱动第二液压泵3执行应急操作，使三位四通电磁换向阀14的右位得电，油箱6内的液压油依次流经第二液压泵3和三位四通电磁换向阀14，压力油再分别依次流经电液比例流量阀组7和第一液控单向阀11，第一单向节流阀8的单向阀、第二单向节流阀9的节流阀、和第二液控单向阀12后，分别进入左侧液压缸4、右侧液压缸5的有杆腔，两液压缸的活塞杆同步上移以开启闸门。

实施例4

根据实施例1所述的一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机，执行应急操作关闭闸门的工作方法：

第一液压泵2停止运作，电池包为直流电机1和液压启闭机电控系统供电以驱动第二液压泵3执行应急操作，使三位四通电磁换向阀14的左位得电，油箱6内的液压油依次流经第二液压泵3和三位四通电磁换向阀14，压力油再分别流经第一液控单向阀11和第二液控单向阀12的液控口，以打开第一液控单向阀11和第二液控单向阀12；左侧液压缸4、右侧液压缸5的活塞杆因自重同步下移以关闭闸门，同时左侧液压缸4、右侧液压缸5有杆腔内的压力油分别依次流经第一液控单向阀11和电液比例流量阀组7，第二液控单向阀12、第二单向节流阀9的单向阀和第一单向节流阀8的节流阀后，进入油箱6。

当交流电机故障或交流电断电时，第一液压泵2停止运作，电池包为直流电机1和液压启闭机电控系统供电以驱动第二液压泵3执行应急操作；因此本实用新型的液压启闭机可快速执行应急操作，且操作控制简便；液压系统中设置电液比例流量阀组7、第一单向节流阀8、和第二单向节流阀9，可使左侧液压缸4、右侧液压缸5同步运行，进一步的，所述左侧液压缸4、右侧液压缸5上均设有开度传感器，开度传感器实时传递信号至PLC，PLC接收信号后实时控制调整电液比例流量阀组7的开度，以保证左侧液压缸4、右侧液压缸5同步运行，因此，在应急操作时，本实用新型的液压启闭机可高精度的同步控制左侧液压缸4、右侧液压缸5，以稳定、可靠的启闭闸门。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理前提下，还可作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种含电池驱动型应急操作装置的液压启闭机，包括液压控制系统和应急操作装置，该应急操作装置包括电源驱动组件，所述电源驱动组件包括电池包和直流电机（1），其特征在于：所述液压控制系统包括交流电机驱动的第一液压泵（2）、直流电机（1）驱动的第二液压泵（3）、左侧液压缸（4）、右侧液压缸（5）、油箱（6）和多个控制阀，所述第一液压泵（2）、第二液压泵（3）的进油口均通过管路与油箱（6）连接，所述第一液压泵（2）的出油口通过管路连接至左侧液压缸（4）、右侧液压缸（5）的有杆腔，所述第二液压泵（3）的出油口通过管路连接至第一液压泵（2）的出油口管路上，所述油箱（6）通过管路连接至所述左侧液压缸（4）、右侧液压缸（5）的无杆腔，所述控制阀设于相对应的管路上。

2.根据权利要求1所述的液压启闭机，其特征在于：所述电池包和一电池管理模块设于电池管理柜（15）中，所述电池包电性连接电池管理模块。

3.根据权利要求1所述的液压启闭机，其特征在于：所述左侧液压缸（4）的有杆腔通过管路和依次设置在该管路上的电液比例流量阀组（7）、第一单向节流阀（8）、和第二单向节流阀（9）与右侧液压缸（5）的有杆腔连接，第一主管路（10）连接至所述电液比例流量阀组（7）与第一单向节流阀（8）之间的管路上，所述第一主管路（10）的底端与第一液压泵（2）的出油口连接。

4.根据权利要求3所述的液压启闭机，其特征在于：所述电液比例流量阀组（7）与左侧液压缸（4）的有杆腔之间的管路上设有第一液控单向阀（11），所述第二单向节流阀（9）与右侧液压缸（5）的有杆腔之间的管路上设有第二液控单向阀（12），所述第一液控单向阀（11）、第二液控单向阀（12）的液控口之间通过管路连接，且第二主管路（13）连接至该管路上，所述第二主管路（13）底端与油箱（6）连接。

5.根据权利要求4所述的液压启闭机，其特征在于：所述第一主管路（10）和第二主管路（13）上设有三位四通电磁换向阀（14）。

6.根据权利要求5所述的液压启闭机，其特征在于：所述左侧液压缸（4）、右侧液压缸（5）上均设有开度传感器。

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