CN220767958U - 一种液压闸门外置式开度测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液压闸门外置式开度测量装置，涉及水利工程技术领域，包括收绳装置、编码器、延长杆；所述收绳装置设置在启闭机底座上，所述编码器设置在收绳装置上，与收绳装置通过联轴器连接，编码器与上位机电性连接；所述延长杆的底端用于与闸门连接，且所述延长杆顶端高度高于闸门的高度；在收绳装置底部的在启闭机底座上开设有条形槽，收绳装置的钢丝绳向下穿过条形槽与延长杆连接。借此，解决了内置式开度仪诸多问题，实现闸门开度精准测量控制，提高可靠性。

Description

一种液压闸门外置式开度测量装置

技术领域

本申请涉及水利工程技术领域，尤其是涉及一种液压闸门外置式开度测量装置。

背景技术

目前泵站机组管道出水口是采用液压快速闸门断流方式，闸门的作用是封闭机组出水孔口，以防止出水池高势能水倒流，造成机组飞车损坏等安全事故，并能够按需要全部或局部开启这些孔口并保持相对开度，以调节上、下游水位和泄放流量，所以对液压系统的运行可靠性要求非常严格。

如图7所示，液压启闭机闸门工作原理：液压启闭机是一种融合了机、电、液为一体的新型启闭机械，以液压缸为主体,由液压油，电动机、油箱、滤油器、液压控制阀等组成。其基本原理是:以电动机为动力源，电动机带动油泵输出压力油,通过油路系统等元件驱动活塞杆，而活塞杆与闸门连接，以液体压力作动力推动活塞使闸门升降。相关关键部件如下：液压控制柜：所有的数据采集、显示、控制等功能都是通过这个控制柜来实现的，其核心是PLC设备。液压闸门启闭机：用活塞杆与闸门连接，以液体压力作动力推动活塞使闸门升降。

闸门开度是闸门采集中非常重要的数据，而用于开度采集的设备称为开度仪，是被广泛应用于水利工程中的设备，闸门开度仪通常采用闸门开度传感器(位移传感器)来进行测量，通过专用测控仪表采集编码器值，从而准确的测量出位移量，达到对被测件位移的实时测量与控制的目的。目前泵站采用的是内置式收绳装置配合编码器的形式进行开度的采集，通过编码器收集收绳装置的机械旋转信号，并将机械旋转信号转环为电信号传输给开度仪，然后用开度仪进行数据的显示和处理等。

内置式开度仪虽然是和油缸一体化的设备，减少了现场的安装工作量，但是其本身成本较高，现场维修不便，且近年来对内置式开度测量装置状况统计发现以下问题：

1、导致启闭机渗漏油频繁。液压系统密封橡胶件老化速度过快，造成漏油、闸门下滑、开门延迟等故障频发，其中最为频繁的是现有测量闸门开度的内置式开度仪编码器传动机构密封，此故障点密封老化后会造成油缸严重漏油，液压回路压力下降，影响启闭机正常工作；

2、维修检修不便。当出现渗漏油、断绳、采集设备故障等情况时，必须将液压缸内的压力油释放，然后人工登高拆解之后才能进行更换，工作十分繁琐且危险系数高；

3、影响日常维护调试的精准性。日常维护不能够深入液压缸内部，无法监测机械机构有无故障，同时采集的开度值是通过启闭机的活塞杆的位移间接反映的，调试时无法精准反应闸门的真正开度值。

实用新型内容

解决内置式开度仪诸多问题，实现闸门开度精准测量控制，提高可靠性，所以本申请提供一种液压闸门外置式开度测量装置。

本申请提供的一种液压闸门外置式开度测量装置采用如下的技术方案。

一种液压闸门外置式开度测量装置，包括收绳装置、编码器、延长杆；

所述收绳装置设置在启闭机底座上，所述编码器设置在收绳装置上，与收绳装置通过联轴器连接，编码器与上位机电性连接；

所述延长杆的底端用于与闸门连接，且所述延长杆顶端高度高于闸门的高度；

在收绳装置底部的在启闭机底座上开设有条形槽，收绳装置的钢丝绳向下穿过条形槽与延长杆连接。

通过采用上述技术方案，将收绳装置和编码器设置在启闭机底座上，是外置式结构，安装方便，若设备出现故障需要维修，也不用拆解启闭机，维修更加便捷。编码器通过联轴器与收绳装置连接，连接方式简单可靠，不会存在漏油问题，通过编码器将机械信号转环为电信号传递给上位机，实现信号数据的采集。延长杆的设置，下端连接闸门，上端连接钢丝绳，延长杆顶端高度高于闸门的高度，可以保证钢丝绳在水面以上，可以抵抗冬季结冰等特殊情况的影响。条形槽的开设，方便钢丝绳的移动。

可选的，该开度测量装置还包括钢丝绳支架，所述钢丝绳支架设置在启闭机底座上，所述钢丝绳支架的端部设置有用于支承钢丝绳的滑轮，所述滑轮位于条形槽的上方。

通过采用上述技术方案，钢丝绳支架的设置，起到钢丝绳的转向作用，同时保证钢丝绳上端与钢丝绳下端的垂直度，避免钢丝绳伸缩量与闸门的上下移动量偏差过大，提高收绳装置和编码器的信息采集准确性，有利于提高开度仪的测量准确性。

可选的，所述收绳装置包括收绳装置底座，所述收绳装置底座开设有开槽，通过螺栓将收绳装置底座与启闭机底座连接设置。

通过采用上述技术方案，通过开槽的设置，仅需松动螺栓就可以移动收绳装置的位置，方便移动收绳装置的一定调节，方便钢丝绳垂直度的校准，固定方式简单可靠并且便于调节。

可选的，所述收绳装置上设置有编码器连接法兰，所述编码器设置在编码器连接法兰处，所述编码器与上位机通过航空插头电性连接。

通过采用上述技术方案，采用航空插头连接，接触良好，线路更加规整。

综上所述，本申请至少包括以下有益效果：

1、将原来内置式改为外置式结构，解决了原来内置式结构所带来的诸多问题；

2、实现精准测量控制，提高可靠性，保障输水安全运行；

3、故障情况下的及时更换，节约人力和物力，组成元器件都是模块化，可操作性简单，可替代性强；

4、日常的维修养护方便，可以减少了运维投入，日常只需每周保养一次钢丝绳即可，无需额外工作；

5、节约开支，项目整体投入资金不高，编码器和收绳装置的成本较低，并且稳定耐用，便于批量安装调试；

6、延长杆的设置，下端连接闸门，上端连接钢丝绳，延长杆顶端高度高于闸门的高度，可以保证钢丝绳在水面以上，可以抵抗冬季结冰等特殊情况的影响。条形槽的开设，方便对钢丝绳的移动调整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1一种液压闸门外置式开度测量装置整体设计结构示意图。

图2是实施例1一种液压闸门外置式开度测量装置结构示意图。

图3是实施例2一种液压闸门外置式开度测量装置结构示意图

图4是封堵法兰结构示意图。

图5是封堵法兰另一视角结构示意图。

图6是实施例2相关流程图。

图7是测量信息采集传输流程图。

附图标记说明：1、收绳装置；2、编码器；3、启闭机底座；4、钢丝绳；5、钢丝绳支架；6、滑轮；7、条形槽；8、延长杆；9、闸门，10、封堵法兰；11、泄压孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图1至6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种液压闸门外置式开度测量装置。

实施例1

参照图1至2，一种液压闸门外置式开度测量装置，包括收绳装置1、编码器2、延长杆8、钢丝绳支架5。

在启闭机底座3上开设螺栓孔，在收绳装置1的底座开设有开槽，通过螺栓将收绳装置1的底座与启闭机底座3连接设置。通过开槽的设置，仅需松动螺栓就可以移动收绳装置1的位置，方便移动收绳装置1的移动调节，方便钢丝绳4垂直度的校准，固定方式简单可靠并且便于调节。

在收绳装置1上设置有编码器2连接法兰，编码器2与收绳装置1通过弹性联轴器连接，采用绝对值编码器2，SS I通信协议，编码器2通过航空插头电性连接上位机开度仪设备，实现数据传输，采用航空插头连接，接触良好，线路更加规整。

钢丝绳支架5，钢丝绳支架5固定设置在启闭机底座3上，钢丝绳支架5的端部设置有用于支承钢丝绳4的滑轮6，在滑轮6下方的启闭机底座3上开设有条形槽7，收绳装置1的钢丝绳4绕过滑轮6后向下穿过条形槽7。钢丝绳支架5的设置，起到钢丝绳4的转向作用，同时保证钢丝绳4上端与钢丝绳4下端的垂直度，避免钢丝绳4伸缩量与闸门的上下移动量偏差过大，而且结合收绳装置1的底座与启闭机底座3的连接方式，可以确定出绳方向与出绳口的平面垂直度，以及钢丝绳4上下左右偏差不超过五度，提高收绳装置1和编码器2的信息采集准确性，有利于提高开度仪的测量准确性。

延长杆8为一个刚性固定杆，并且杆身为规避障碍，上段和下段相错位结构设置，延长杆8的底端与闸门9固定连接，钢丝绳4穿过条形槽7后与延长杆8的顶端连接设置，延长杆8顶端高度高于闸门9的高度，可以保证钢丝绳4在水面以上，可以抵抗冬季结冰等特殊情况的影响。延长杆8与闸门是刚性连接，所以当闸门在可调节范围内上下移动时，收绳装置1的钢丝绳4也保持相同的移动距离，从而实现准确实时的闸门开度测量。

将收绳装置1和编码器2设置在启闭机底座3上，是外置式结构，安装方便，若设备出现故障需要维修，也不用拆解启闭机，维修更加便捷。条形槽7的开设，方便钢丝绳4的移动。

参照图1至2，当启闭机控制闸门上下移动时，同时也会拉动与闸门连接钢丝绳4，继而收绳装置1采集到闸门的开闭，编码器2与收绳装置1通过弹性联轴器连接，继而带动编码器2旋转，将机械旋转信号转环呈电信号，编码器数据传输进入开度仪表，然后写入PLC，实现自动采集和控制。

实施例2

实施例2包括实施例1全部内容。

参照图3至6，还包括封堵法兰10。

可以在现有内置式开度测量装置以及闸门整体结构的基础上进行改进，可以更改采集机构的方式和结构，达到解决问题的目的。

然后根据实施例1所述，将收绳装置1和编码器2进行外置。

去掉原有内部开度采集装置，采用外置方案，既保证了数据测量，又解决现存的问题。具体思路是首先将原传动机构整体拆除，并加工封堵法兰10，封堵法兰10上设置有泄压孔11，通过螺栓固定设置在启闭机液压缸上，将启闭机液压缸上原位置封堵，这样整个液压缸更加实用和美观。

在油缸外侧加装外置式收绳装置1，将编码器2安装在收绳装置1上，同时为防止结冰等极端情况影响，将外置钢丝绳4入水部分采用金属管进行防护，保证安全运行。相关流程参照图6。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“下方”、“顶端”、“底部”、“两端”、“上端”、“下端”、“下”、“上”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”、“相抵”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上仅为实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (4)

1.一种液压闸门外置式开度测量装置，其特征在于，包括收绳装置(1)、编码器(2)、延长杆(8)；

所述收绳装置(1)设置在启闭机底座(3)上，所述编码器(2)设置在收绳装置(1)上，与收绳装置(1)通过联轴器连接，编码器(2)与上位机电性连接；

所述延长杆(8)的底端用于与闸门(9)连接，且所述延长杆(8)顶端高度高于闸门(9)的高度；

在收绳装置(1)底部的在启闭机底座(3)上开设有条形槽(7)，收绳装置(1)的钢丝绳(4)向下穿过条形槽(7)与延长杆(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种液压闸门外置式开度测量装置，其特征在于，该开度测量装置还包括钢丝绳支架(5)，所述钢丝绳支架(5)设置在启闭机底座(3)上，所述钢丝绳支架(5)的端部设置有用于支承钢丝绳(4)的滑轮(6)，所述滑轮(6)位于条形槽(7)的上方。

3.根据权利要求1所述的一种液压闸门外置式开度测量装置，其特征在于，所述收绳装置(1)包括收绳装置(1)底座，所述收绳装置(1)底座开设有开槽，通过螺栓将收绳装置(1)底座与启闭机底座(3)连接设置。

4.根据权利要求1所述的一种液压闸门外置式开度测量装置，其特征在于，所述收绳装置(1)上设置有编码器(2)连接法兰，所述编码器(2)设置在编码器(2)连接法兰处，所述编码器(2)与上位机通过航空插头电性连接。