[发明专利]一种大中型液压闸门应急控制系统及机械式纠偏装置

说明书

技术领域

本发明属于闸门控制技术领域，具体涉及一种大中型液压闸门应急控制系统及机械式纠偏装置。

背景技术

闸门是水利工程中重要的蓄/排控制设备。大中型闸门因为跨度宽、质量大多采用液压系统作为伺服动力。现行液压闸门的启闭控制技术方案多采用“开度/行程传感器+闸控PLC自动化组件+通讯总线”的基本结构。核心功能逻辑可以简述为：以“开度/行程传感器”建立启闭状态感知、以“PLC工业自动化模块/组件”建立管理逻辑、以“通讯总线”建立信号交互。该技术方案控制精度高、反映迅速能够较好地满足闸门的启闭管理需求，大大减轻“水工”的劳动强度和操作繁琐程度，现阶段应用已十分广泛。但是现有的技术方案还是存在以下问题：

图1为现行方案的系统结构及控制逻辑图，现有的技术方案系统结构耦合过紧，基于PLC系统的“液压闸门控制技术方案”必须通过“中央处理器单元”执行状态检测、发出控制指令、实现状态调整。整个控制链路中任何一处单点故障均可能造成闸门控制失效，引发事故；

现有的技术方案传感器部件较脆弱，基于PLC系统的“液压闸门控制技术方案”主要通过“开度/行程传感器”检测闸门的开度(瞬时位置)、行程(运行距离)、平衡(左右行程差)，此类传感器通过编码器变送电流信号，存在器件老化、信号衰减、易受环境干扰和雷击损坏等问题，一旦发生故障闸门就无法正常启闭，存在一定风险。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有的闸门控制中存在的安全风险问题，提供一种大中型液压闸门应急控制系统，采用机械式纠偏装置及旁路控制方案，为闸门提供可靠的现地应急控制能力，在现行系统“PLC组件”、“开度/行程传感器”等核心部件故障失效或信号离断的情况下，保障闸门应急启闭、避免事故发生。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种大中型液压闸门应急控制系统，包括闸门，以及控制闸门升降动力的动力控制装置，还包括机械式纠偏装置、旁路控制装置和电源装置，闸门的左右两侧分别连接有检测闸门左侧行程的左行程钢索和检测闸门右侧行程的右行程钢索，左行程钢索和右行程钢索分别与机械式纠偏装置连接，机械式纠偏装置中设置有平衡梁，机械式纠偏装置根据左行程钢索和右行程钢索的行程差转换成平衡梁的左右移动，机械式纠偏装置的平衡梁两端分别设置有检测开关，检测开关和动力控制装置分别经过旁路控制装置与电源装置连接，形成闸门控制回路。

优选地，所述的机械式纠偏装置包括同轴固定的AⅠ轮和AⅡ轮，及同轴固定的AⅢ轮和AⅣ轮，左行程钢索缠绕在AⅠ轮上，AⅡ轮和AⅢ轮的外圆边缘均设置有齿部，并通过齿部相互啮合；

以及同轴固定的BⅠ轮和BⅡ轮，及同轴固定的BⅢ轮和BⅣ轮，右行程钢索以相对AⅠ轮同一侧的缠绕在BⅠ轮上，BⅡ轮和BⅢ轮的外圆边缘均设置有齿部，并通过齿部相互啮合，BⅠ轮的半径和AⅠ轮的半径相等，BⅡ轮的半径和AⅡ轮的半径相等；

所述的平衡梁一侧设置有滑槽，BⅢ轮和BⅣ轮的传动轴穿过平衡梁的滑槽，以可转动的方式固定设置；AⅢ轮和AⅣ轮以可转动的方式固定在平衡梁另一侧，并在该侧端部设置有拉簧将AⅢ轮与AⅡ轮保持啮合状态；

AⅣ轮和BⅣ轮上套设有保持AⅣ轮和BⅣ轮同步转动的连接链条。

进一步优选，所述的连接链条还可以采用有齿皮带代替。

进一步优选，所述的AⅣ轮和BⅣ轮之间还设置有张紧连接链条的张紧轮。

进一步优选，所述的AⅠ轮的半径小于AⅡ轮的半径，BⅠ轮的半径小于BⅡ轮的半径。

优选地，所述的动力控制装置包括控制闸门升降换向阀的上升换向阀继电器和下降换向阀继电器，以及控制闸门动作的左油缸节流阀继电器和右油缸节流阀继电器；

所述的旁路控制装置包括换向联动开关；

所述的检测开关包括设置在平衡梁一端的左检测开关和设置在另一端的右检测开关；

上升换向阀继电器和下降换向阀继电器经过换向联动开关与电源装置连接；

左检测开关和右检测开关通过联动换向开关分别与左油缸节流阀继电器和右油缸节流阀继电器连接，且通过联动换向开关实现交叉互换，左油缸节流阀继电器和右油缸节流阀继电器分别与电源装置连接。

优选地，还包括检测闸门开度行程的开度行程传感器，开度行程传感器与PLC控制装置连接，PLC控制装置和旁路控制装置分别通过换向开关与电源装置连接。