[发明专利]定索水工钢闸门启闭力性态监测装置

说明书

本发明公开了定索水工钢闸门启闭力性态监测装置，包括支撑杆、夹持测力滑轮、第一固定夹持滑轮和第二固定夹持滑轮；支撑杆的一端与固定件固定连接，另一端与夹持测力滑轮固定连接，第一固定夹持滑轮、第二固定夹持滑轮分设于夹持测力滑轮的两侧；支撑杆上还设有测应力传感器；用于提升闸门的绳索依次绕过第一固定夹持滑轮、夹持测力滑轮和第二固定夹持滑轮，至少以夹持测力滑轮为支点发生挠曲变形；监测装置还包括能够测算绳索于夹持测力滑轮处形成的挠曲变形角的角度测量装置，根据绳索挠曲变形角及支撑杆所受轴向拉力计算闸门启闭力；本发明解决了启闭力监测仪对启闭力测量误差大、反应迟缓以及有动作死区等问题。

技术领域

本发明涉及水利设备技术领域，具体涉及定索水工钢闸门启闭力性态监测装置。

背景技术

水工钢闸门在日常的运行下，调水、发电、设备的开启关闭、持住、等运行工况下，为钢闸门设备的检查、运行启闭力大小状态的诊断，提供有效的信息，根据此设备准确得知钢闸门启闭力的状况，对钢闸门的运行有重要意义。水工钢闸门的启闭力由启门力、闭门力和持住力三部分组成，启闭力的大小是闸门能否正常工作的关键因素，国内外有很多闸门因启闭力不清楚而导致事故的实例。

现有的启闭力检测仪一般安装在启闭机的卷筒轴上，其采用的是机械称重的工作方式，该装置测量的误差大，不能为水工钢闸门的安全运行提供有效的保障，并且该装置所受的应力大，自身的安全性也很低，因此现有的启闭力监测仪已经越来越不能满足现代水利发展的需求。现有装置的钢闸门在开启闭合以及持住等运行工况下启闭力监测仪对启闭力测量误差大、反应迟缓以及有动作死区等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供定索水工钢闸门启闭力性态监测装置，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷或缺陷之一。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

定索水工钢闸门启闭力性态监测装置，包括支撑杆、夹持测力滑轮、第一固定夹持滑轮和第二固定夹持滑轮；所述支撑杆的一端与固定件固定连接，另一端与所述夹持测力滑轮固定连接，所述第一固定夹持滑轮、第二固定夹持滑轮分设于夹持测力滑轮的两侧；所述支撑杆上还设有测应力传感器，用于根据支撑杆的变形度检测支撑杆所受轴向拉力；

用于提升闸门的绳索依次绕过第一固定夹持滑轮、夹持测力滑轮和第二固定夹持滑轮，至少以夹持测力滑轮为支点发生挠曲变形；所述监测装置还包括能够测算绳索于夹持测力滑轮处形成的挠曲变形角的角度测量装置，根据绳索挠曲变形角及支撑杆所受轴向拉力计算闸门启闭力。

支撑杆与夹持测力滑轮相对应的一端通过螺纹连接有滑块，所述夹持测力滑轮通过连杆与滑块固定连接；闸门启闭力相同的情况下，旋转滑块调节夹持测力滑轮的位置能够改变支撑杆的变形度，从而改变测应力传感器的测量精度。

本发明的优点在于：本发明采用支撑测力结构设计，结合高次多元方程侦知绳索受载后的挠曲变形角度，并按照力学三角形矢量支撑测力模型获取水工钢闸门实时启闭力的大小、方向等性态。解决了钢闸门在开启闭合以及持住等运行工况下启闭力监测仪对启闭力测量误差大、反应迟缓以及有动作死区等问题，为水工钢闸门的现代化运行提供有效的保障。

附图说明

图1为本发明具体实施方式启闭力监测仪的整体结构式示意图；

图2为本发明具体实施方式启闭力监测仪中惠斯通电桥原理框图；

图3为本发明具体实施方式中高次多元方程组的计算示意图；

图4为本发明具体实施方式中调节滑块的安装示意图；

图5是本发明具体实施方式角度测量的几何关系图

图6为本发明具体实施方式中三角形计算模型示意图。