CN218118213U - 液压弧门自动纠偏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液压弧门自动纠偏系统，所述液压弧门包括弧门、左岸液压缸、右岸液压缸及油箱，所述左岸液压缸和所述右岸液压缸分别连接所述弧门，所述左岸液压缸和所述右岸液压缸分别通过左岸油管和右岸油管连接所述油箱；其特征在于，纠偏系统包括：控制模块，控制模块连接左岸液压缸、右岸液压缸及比例阀，用于采集左岸液压缸和右岸液压缸的开度数据，并根据左岸液压缸和右岸液压缸的开度生成电气信号；比例阀，比例阀连接左岸油管或右岸油管，用于根据电气信号按比例对左岸油管或右岸油管内的油流进行控制。本实用新型通过比例阀来控制液压弧门，采用了更少的器件，控制也更简单。

Description

液压弧门自动纠偏系统

技术领域

本实用新型涉及液压弧门技术领域，尤其涉及一种液压弧门自动纠偏系统。

背景技术

液压弧门作为水利水电枢纽的重要的挡水、泄洪设备，控制的可靠性十分重要。绝大多数液压弧门都由两个液压油缸驱动启门、闭门，两个油缸控制的同步性就非常重要，如果不同步就形成弧门控制卡阻，轻则损坏安装于闸门左右侧闭水的水封，重则弧门直接卡死在门槽中，甚至对弧门的金属结构造成负面影响。

为了解决上述问题，目前通常做法是将弧门左右油缸行程传感器或左右开度传感器检测到的油缸行程或开度数据传输至PLC，PLC程序根据左右的行程或开度偏差自动的对弧门进行纠偏控制。但是要实现PLC控制程序来对弧门进行纠偏控制需要进行复杂的编程，由于编程人员的水平参差不齐，导致PLC控制程序的控制效果也各不相同，PLC控制程序在控制左右弧门时，任意一边出现了问题则影响整体的使用。

可见，现有技术中液压弧门存在的稳定性不足的问题。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种液压弧门自动纠偏系统，以解决相关技术中传统液压弧门自动纠偏系统稳定性不足的技术问题。

本实用新型提供了一种液压弧门自动纠偏系统，所述液压弧门包括弧门、左岸液压缸、右岸液压缸及油箱，所述左岸液压缸和所述右岸液压缸分别连接所述弧门，所述左岸液压缸和所述右岸液压缸分别通过左岸油管和右岸油管连接所述油箱；所述纠偏系统包括：

控制模块，所述控制模块连接所述左岸液压缸、右岸液压缸及比例阀，用于采集所述左岸液压缸和右岸液压缸的开度数据，并根据所述左岸液压缸和右岸液压缸的开度生成电气信号；

比例阀，所述比例阀连接所述左岸油管或右岸油管，用于根据所述电气信号按比例对所述左岸油管或右岸油管内的油流进行控制。

可选地，所述控制模块包括微处理器和DA转换器，所述微处理器连接所述DA转换器，所述DA转换器连接所述比例阀，所述微处理器通过所述DA转换器输出控制所述比例阀的电气信号，其中所述电气信号为模拟信号。

可选地，所述纠偏系统还包括：左纠偏电磁阀、右纠偏电磁阀、DCDC转换器、第一继电器和第二继电器；

所述DCDC转换器分别连接微处理器、第一继电器的线圈第一端和第二继电器的线圈第一端；

第一继电器的线圈第一端与所述DCDC转换器相连，所述第一继电器的线圈第二端与所述微处理器相连，所述第一继电器的开关第一端与所述DCDC转换器相连，所述第一继电器的开关第二端与所述左纠偏电磁阀相连，所述第一继电器用于根据所述微处理器的第一控制电平，控制所述左纠偏电磁阀；

第二继电器的线圈第一端与所述DCDC转换器相连，所述第二继电器的线圈第二端与所述微处理器相连，所述第二继电器的开关第一端与所述DCDC转换器相连，所述第二继电器的开关第二端与所述右纠偏电磁阀相连，所述第二继电器用于根据所述微处理器的第二控制电平，控制所述右纠偏电磁阀。

可选地，所述纠偏系统还包括：

设置在所述油箱上的出油腔管道和进油腔管道，所述出油腔管道分别连接所述左岸油管和右岸油管，所述进油腔管道分别连接左岸油管和右岸油管。

可选地，所述纠偏系统还包括：

换向阀，所述换向阀分别连接所述出油腔管道和进油腔管道，所述换向阀用于控制所述出油腔管道和进油腔管道内油流的沟通、切断及换向，所述换向阀还连接所述控制模块。

可选地，所述纠偏系统还包括：

油泵，所述油泵的输入端连接所述油箱，所述油泵的输出端连接所述出油腔管道。

可选地，所述左岸液压缸和所述右岸液压缸分别连接有开度传感器，所述开度传感器和所述比例阀分别通过有线数据传输连接所述控制模块。

可选地，所述开度传感器和所述比例阀分别通过RS485通信连接所述控制模块。

可选地，所述纠偏系统还包括：

显示模块，所述显示模块连接所述控制模块，用于显示所述左岸液压缸、右岸液压缸及所述比例阀的数据信息。

可选地，所述显示模块采用触摸屏，用于触摸控制所述左岸液压缸、右岸液压缸及所述比例阀的数据信息。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、所述控制模块分别连接左岸液压缸和所述右岸液压缸，用于实时采集左岸液压缸和所述右岸液压缸的开度数据，并根据所述开度数据计算左右岸液压缸的开度偏差，所述开度偏差作为纠偏控制的依据，其次，采用一个比例阀，可以设于左岸油管或右岸油管，所述控制模块根据所述开度偏差控制比例阀，即实现将左岸油管或右岸油管的油流调整为相同，相比于之前需要复杂的编程来纠偏调整左岸右岸液压缸的开度，本实用新型只需要一个比例阀即实现左岸右岸液压缸开度的纠错，控制起来更加简单，同时一个控制元器件稳定性更高。

2、通过控制模块来控制比例阀，避免了人员操作误差导致的密封损坏、机械拉伤，同时也减轻了弧门操作人员的劳动强度，提高了弧门操作的效率。

附图说明

图1为本实用新型的电气结构示意图；

图2为本实用新型中一种实施例的油路结构示意图；

图3为本实用新型中另一种实施例的油路结构示意图。

附图标号说明：

100、微处理器；110、DA转换器；120、比例阀；130、液压弧门；140、显示模块；150、DCDC转换器；160、第一继电器；161、第二继电器；170、左纠偏电磁阀；171、右纠偏电磁阀；180、左岸液压缸；181、右岸液压缸；190、左岸油管；191、右岸油管；210、油箱；211、出油腔管道；212、进油腔管道；213、换向阀；214、油泵；215、开度传感器。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1和图2，本实用新型提供了一种液压弧门自动纠偏系统，所述液压弧门包括弧门、左岸液压缸180、右岸液压缸181及油箱210，所述左岸液压缸180和所述右岸液压缸181分别连接所述弧门，所述左岸液压缸180和所述右岸液压缸181分别通过左岸油管190和右岸油管191连接所述油箱；所述纠偏系统包括：

控制模块，所述控制模块连接所述左岸液压缸180、右岸液压缸181及比例阀120，用于采集所述左岸液压缸180和右岸液压缸181的开度数据，并根据所述左岸液压缸180和右岸液压缸181的开度生成电气信号；

比例阀120，所述比例阀120连接所述左岸油管190或右岸油管191，用于根据所述电气信号按比例对所述左岸油管190或右岸油管191内的油流进行控制。

本实施例中，所述左岸液压缸180用于控制所述弧门左侧的启门和闭门，所述右岸液压缸181用于控制所述弧门右侧的启门和闭门，所述控制模块分别连接左岸液压缸180和所述右岸液压缸181，控制模块用于实时采集左岸液压缸180和右岸液压缸181的开度数据，并根据所述开度数据计算左右岸液压缸的开度偏差，所述开度偏差作为纠偏控制的依据，其次，只采用一个比例阀120，设于左岸油管190或右岸油管191中任意一端，所述控制模块根据所述开度偏差控制比例阀120，即实现将左岸油管190或右岸油管191的油流调整为相同，确保了弧门的左右两侧液压缸开度的统一，相比于之前需要复杂的编程来分别控制左岸液压缸180和右岸液压缸181的油路，本实用新型只需要设计根据开度偏差控制比例阀纠偏的程序，逻辑上更加简单，提高了弧门的操作效率，并且一个控制元器件出现故障率的概率更低，使得所述液压弧门自动纠偏系统的稳定性更高，其中所述控制模块通过电气信号按比例控制所述左岸油管190和右岸油管191的油流属于常规技术手段，此处便不再赘述。

参见图1，可选地，所述控制模块包括微处理器100和DA转换器110，所述微处理器100连接所述DA转换器110，所述DA转换器110连接所述比例阀120，所述微处理器100通过所述DA转换器110输出控制所述比例阀120的电气信号，其中所述电气信号为模拟信号。

本实施例中，所述微处理器100可以通过现有技术中的单片机、芯片或其他具有同样功能的硬件电路实现，所述微处理器100采用芯片的型号可以选为STC8F2K32S2，所述微处理器100用于给DA转换器110供电，所述微处理器100通过所述DA转换器110输出两路0-10V或4～20mA的模拟信号，用于对比例阀120进行控制，以实现纠偏功能。

参见图1和图3，可选地，所述纠偏系统还包括：

左纠偏电磁阀170、右纠偏电磁阀171、DCDC转换器150、第一继电器160和第二继电器161；

所述DCDC转换器150分别连接微处理器100、第一继电器160的线圈第一端和第二继电器161的线圈第一端；

第一继电器160的线圈第一端与所述DCDC转换器150相连，所述第一继电器160的线圈第二端与所述微处理器100相连，所述第一继电器160的开关第一端与所述DCDC转换器150相连，所述第一继电器160的开关第二端与所述左纠偏电磁阀170相连，所述第一继电器160用于根据所述微处理器100的第一控制电平，控制所述左纠偏电磁阀170；

第二继电器161的线圈第一端与所述DCDC转换器150相连，所述第二继电器161的线圈第二端与所述微处理器100相连，所述第二继电器161的开关第一端与所述DCDC转换器150相连，所述第二继电器161的开关第二端与所述右纠偏电磁阀171相连，所述第二继电器161用于根据所述微处理器100的第二控制电平，控制所述右纠偏电磁阀171。

本实施例中，所述纠偏系统还包括三极管，微处理器100通过三极管连接第一继电器160或通过三极管连接第二继电器161，所述DCDC转换器150用于将外部输入的直流电源转换为供微处理器100、第一继电器160的线圈第一端和第二继电器161的线圈第一端等使用的工作电压，所述第一继电器160和所述第二继电器161分别根据所述微处理器100的第一控制电平和第二控制电平导通三极管，使得第一继电器160和第二继电器161的线圈第一端的线圈得电后吸合开关实现断开或者闭合，从而分别控制左纠偏电磁阀170和右纠偏电磁阀171，实现对液压弧门的自动纠偏。

参见图2和图3，可选地，所述纠偏系统还包括：

设置在所述油箱210上的出油腔管道211和进油腔管道212，所述出油腔管道211分别连接所述左岸油管190和右岸油管191，所述进油腔管道212分别连接左岸油管190和右岸油管191。

本实施例中，所述油箱210的油流经过出油腔管道211分流至所述左岸油管190和右岸油管191，所述进油腔管道212分别连接左岸油管190和右岸油管191，用于接收回流的油流。

参见图1至图3，可选地，所述纠偏系统还包括：

换向阀213，所述换向阀213分别连接所述出油腔管道211和进油腔管道212，所述换向阀213用于控制所述出油腔管道211和进油腔管道212内油流的沟通、切断及换向，所述换向阀213还连接所述控制模块。

本实施例中，所述控制模块中的微处理器100控制所述换向阀213用于实现所述出油腔管道211和进油腔管道212内油流的沟通、切断及换向。

参见图2和图3，可选地，所述纠偏系统还包括：

油泵214，所述油泵214的输入端连接所述油箱210，所述油泵214的输出端连接所述出油腔管道211。

本实施例中，所述油泵214的输入端用于将油箱210内的机油增压后输出至出油腔管道211。

可选地，所述左岸液压缸180和所述右岸液压缸181分别连接有开度传感器215，所述开度传感器215和所述比例阀120分别通过有线数据传输连接所述控制模块。

本实施例中，所述开度传感器215(闸门开度仪)分别用于采集所述左岸液压缸180和所述右岸液压缸181的开度数据，所述纠偏系统建议采用有线数据传输，如光纤等方式，无线数据传输易受到外界的信号干扰，不利于纠偏系统的精准控制。

可选地，所述开度传感器215和所述比例阀120分别通过RS485通信连接所述控制模块。

本实施例中，采用RS485通信不受电磁干扰影响，同时采用差分传输方式，传输距离大大提升，传输距离不仅局限于几十米，可达到1200米以上。

参见图1，可选地，所述纠偏系统还包括：

显示模块140，所述显示模块140连接所述控制模块，用于显示所述左岸液压缸180、右岸液压缸181及所述比例阀120的数据信息。

本实施例中，采用连接控制模块的显示模块140，便于实时直观的查看所述左岸液压缸180、右岸液压缸181及所述比例阀120等数据信息，一旦出现情况可以第一时间查看。

可选地，所述LED显示面板采用触摸屏，用于触摸控制所述左岸液压缸180、右岸液压缸181及所述比例阀120的数据信息。

本实施例中，所述采用触摸式的LED显示屏，便于工作人员通过触屏的方式控制和调整所述左岸液压缸180、右岸液压缸181及所述比例阀120等数据信息。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种液压弧门自动纠偏系统，所述液压弧门包括弧门、左岸液压缸、右岸液压缸及油箱，所述左岸液压缸和所述右岸液压缸分别连接所述弧门，所述左岸液压缸和所述右岸液压缸分别通过左岸油管和右岸油管连接所述油箱；其特征在于，所述纠偏系统包括：

控制模块，所述控制模块连接所述左岸液压缸、右岸液压缸及比例阀，用于采集所述左岸液压缸和右岸液压缸的开度数据，并根据所述左岸液压缸和右岸液压缸的开度生成电气信号；

比例阀，所述比例阀连接所述左岸油管或右岸油管，用于根据所述电气信号按比例对所述左岸油管或右岸油管内的油流进行控制。

2.如权利要求1所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述控制模块包括微处理器和DA转换器，所述微处理器连接所述DA转换器，所述DA转换器连接所述比例阀，所述微处理器通过所述DA转换器输出控制所述比例阀的电气信号，其中所述电气信号为模拟信号。

3.如权利要求2所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述纠偏系统还包括：

左纠偏电磁阀、右纠偏电磁阀、DCDC转换器、第一继电器和第二继电器；

所述DCDC转换器分别连接微处理器、第一继电器的线圈第一端和第二继电器的线圈第一端；

第一继电器的线圈第一端与所述DCDC转换器相连，所述第一继电器的线圈第二端与所述微处理器相连，所述第一继电器的开关第一端与所述DCDC转换器相连，所述第一继电器的开关第二端与所述左纠偏电磁阀相连，所述第一继电器用于根据所述微处理器的第一控制电平，控制所述左纠偏电磁阀；

第二继电器的线圈第一端与所述DCDC转换器相连，所述第二继电器的线圈第二端与所述微处理器相连，所述第二继电器的开关第一端与所述DCDC转换器相连，所述第二继电器的开关第二端与所述右纠偏电磁阀相连，所述第二继电器用于根据所述微处理器的第二控制电平，控制所述右纠偏电磁阀。

4.如权利要求3所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述纠偏系统还包括：

设置在所述油箱上的出油腔管道和进油腔管道，所述出油腔管道分别连接所述左岸油管和右岸油管，所述进油腔管道分别连接左岸油管和右岸油管。

5.如权利要求4所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述纠偏系统还包括：

换向阀，所述换向阀分别连接所述出油腔管道和进油腔管道，所述换向阀用于控制所述出油腔管道和进油腔管道内油流的沟通、切断及换向，所述换向阀还连接所述控制模块。

6.如权利要求5所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述纠偏系统还包括：

油泵，所述油泵的输入端连接所述油箱，所述油泵的输出端连接所述出油腔管道。

7.如权利要求6所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述左岸液压缸和所述右岸液压缸分别连接有开度传感器，所述开度传感器和所述比例阀分别通过有线数据传输连接所述控制模块。

8.如权利要求7所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述开度传感器和所述比例阀分别通过RS485通信连接所述控制模块。

9.如权利要求8所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述纠偏系统还包括：

显示模块，所述显示模块连接所述控制模块，用于显示所述左岸液压缸、右岸液压缸及所述比例阀的数据信息。

10.如权利要求9所述的液压弧门自动纠偏系统，其特征在于，所述显示模块采用触摸屏，用于触摸控制所述左岸液压缸、右岸液压缸及所述比例阀的数据信息。

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