专利名称：一种活塞式双吊点液压启闭机的制作方法
技术领域：
本实用新型设涉及液压启闭机技术领域，具体地说是一种活塞式单双吊点液压启 闭机。
背景技术：
无论是治理江河，城市防洪、防涝，还是蓄水灌溉，引水发电等水利水电工程都离 不开闸门，而闸门的开启和关闭必须要用专门的机械装置来实现，启闭机就是专门用于来 启、闭闸门的专用起重机械。启闭机启闭性能的优劣直接关系到闸门启、闭的可靠性，对于 工程的安全运行起着关键性的作用，目前使用的启闭机主要有卷扬式启闭机和液压式启闭 机两大类。液压式启闭机的工作原理是用油泵输出高压的液压油，经管路、液压阀组控制进 入活塞式液压缸，驱动活塞运动，由活塞带动闸门开启或关闭。液压式启闭机既可以产生向 上的拉力，又可以产生向下的推力，具有运行平稳、控制方便、启闭力大、尺寸小、重量轻、能 简化水工建筑结构的优点。随着水利水电工程规模的不断向大型、特大型发展，不少场合， 液压式启闭机方案已成为其它机种无法替代的唯一选择，是控制闸门启闭的理想设备。双吊点液压启闭机最重要的必备基本功能是保压、同步、调速，对设备的运行可靠 性要求极高。目前的液压启闭机采用液控单向阀保压，由于闸门很重，打开单向阀的控制压 力要求较高，常出现由于液控单向阀开启不正常而导致的闸门卡死或爬行等故障。为了减 小开启单向阀所需的控制压力，需采用外泄式液控单向阀，每只活塞式液压缸共有进、回、 控制、泄漏四根油管，管路较复杂。间门调速将四个调速阀分成两组，分别单独完成两只活 塞式液压缸的启、闭速度调速，使两只活塞式液压缸的速度基本相等，从而达到初步同步， 再辅以旁路泄油纠偏来实现较精确地同步。这种控制方式已沿用多年，速度调节与同步调 节混同进行，一旦需要变更闸门启、闭速度，就必须重新调节同步，而这即使对于熟练的专 业人员也是非常麻烦的事。若同步调节过程出现失误，就可能导致间门因偏斜而卡死，造成 重大事故。这些问题制约了启闭机性能及可靠性的提升，已不能满足对于闸门控制功能日 益提高的要求。
发明内容本实用新型的目的是提供一种活塞式双吊点液压启闭机，能自动控制启闭机两只 活塞式液压缸的同步运行，保证闸门平稳启、闭；停止时用平衡阀保压锁闭，防止闸门因自 重下滑。本实用新型的技术方案为活塞式单双吊点液压启闭机由2只活塞式液压缸，液 压控制系统及电气控制系统组成，液压控制系统包括平衡阀、旁路泄油纠偏阀组、分流集流 阀、单向调速阀、三位四通电液换向阀、外控顺序阀、溢流阀、电磁溢流阀、回油滤油器、油泵 电机组等。2个油泵出口通过单向阀后合成为总的压力油口，分别与三位四通电液换向阀、 电磁溢流阀、外控顺序阀连接，三位四通电液换向阀的一个出口与两个单向调速阀串联后与分流集流阀进口连接，分流集流阀的两个出口各自串联平衡阀后再分别与2只活塞式液 压缸的有杆腔连接，2只活塞式液压缸无杆腔出口合二为一，与三位四通电液换向阀的另一 个出口、外控顺序阀、溢流阀连接，外控顺序阀、溢流阀及电磁溢流阀的出口并联成为总回 油口，经过回油滤油器与油箱连接。旁路泄油纠偏阀组由三位四通电磁换向阀和2只节流 阀组成，三位四通电磁换向阀的2个出口各串联有1只节流阀，节流阀的另一端分别与分流 集流阀的2个出口并联，三位四通电磁换向阀的回油口接油箱。电气控制系统具有闸门开度的检测、显示装置及与之相连接的可编程序控制器PLC,闸门开度检测装置具有2只位移传感器，分别设置在2只活塞式液压缸上，位移传感器 检测活塞式液压缸实际位移输给可编程序控制器PLC，可编程序控制器PLC将2只活塞式液 压缸实际位移与设定位移进行比较，控制三位四通电液换向阀动作，实现活塞式液压缸的 换向及定位停止控制。同时可编程序控制器PLC比较2只活塞式液压缸实际位移，根据实 际位移偏差控制旁路泄油纠偏阀组动作，实现自动纠偏，并将活塞式液压缸的实际位移、设 定位移以及位移偏差换算为闸门的实际开度、设定开度及偏斜量，经显示器适时显示。本实用新型采用平衡阀保压，防止闸门因自重下滑，油路简单，控制可靠。采用平 衡阀保压后只有进、回两根油管，与单向阀保压的四根油管相比，油路大为简化，既降低了 成本，又减少了由于管路破裂可能导致的设备故障风险。采用分流集流阀实现粗同步，辅以 旁路泄油纠偏阀组实现精确同步，同步精度高。由于粗同步由分流集流阀自动实现，不需要 人工干预，同步控制与调速相互独立，互不干扰，方便可靠。间门启闭两种工况采用双压控 制，闸门关闭时采用外控顺序阀组成差动回路，可用较小的油泵流量实现快速闭门，能够有 效降低电机功率，节约能源。与以往的启闭机相比，系统简单、操作简便，可靠性好。
图1是本实用新型的活塞式双吊点液压启闭机液压系统原理图。图中1. (1. 1和1. 2)位移传感器，2. (2. 1和2. 2)活塞式液压缸，3. (3. 1和3. 2) 平衡阀，4. (4. 1和4. 2)节流阀，5.三位四通电磁换向阀，6.分流集流阀，7. (7. 1和7. 2)单 向调速阀，8.三位四通电液换向阀，9.外控顺序阀，10.溢流阀，11.电磁溢流阀，12.回油滤 油器，13. (13. 1和13. 2)油泵电机组。
具体实施方式
如图1所示本实用新型的一种活塞式双吊点液压启闭机由2只活塞式液压缸，1套 液压控制系统及1套电气控制系统组成，液压控制系统包括平衡阀3、由三位四通电磁换向 阀5和2只节流阀4组成旁路泄油纠偏阀组、分流集流阀6、单向调速阀7、三位四通电液换 向阀8、外控顺序阀9、溢流阀10、电磁溢流阀11、回油滤油器12、油泵电机组13等。2个油 泵13. 1、13. 2的出口通过单向阀后合成为总的压力油口，分别与三位四通电液换向阀8、电 磁溢流阀11、外控顺序阀9连接，三位四通电液换向阀8的一个出口与两个单向调速阀7串 联后与分流集流阀6进口连接，分流集流阀6的两个出口各自串联平衡阀3后再分别与2 只活塞式液压缸的有杆腔连接，2只活塞式液压缸无杆腔出口合二为一，与三位四通电液换 向阀8的另一个出口、外控顺序阀9、溢流阀10连接，外控顺序阀9、溢流阀10与电磁溢流 阀11的出口并联成为总回油口，经过回油滤油器12与油箱连接。旁路泄油纠偏阀组由三位四通电磁换向阀5和2只节流阀4. 1,4. 2组成，三位四通电磁换向阀5的2个出口各串 联有1只节流阀4，节流阀4的另一端分别与分流集流阀3的2个出口并联，三位四通电磁 换向阀5的油口接油箱。油泵电机组13的作用是为系统提供高压油流，两个油泵电机组一个工作，另一个 作为备用。当可编程序控制器PLC控制三位四通电液换向阀8的电磁铁3YA通电时，阀8 左位工作，压力油经阀8左位，通过单向调速阀7. 1、7. 2，被分流集流阀6—分为二后分别经 平衡阀3. 1、3. 2进入活塞式液压缸2. 1、2. 2的有杆腔，活塞上升，带动闸门开启。启门的最 大工作压力由电磁溢流阀11调定。由于闸门开启时的工作压力大于顺序阀9的开启压力， 阀9开启，活塞式液压缸上腔的油液经阀9后过回油滤油器12回油箱。当可编程序控制器PLC控制三位四通电液换向阀8的电磁铁2YA得电时，阀8右 位工作，压力油经阀8右位，进入活塞式液压缸2. 1,2. 2上腔使活塞下降，带动闸门关闭， 闭门的最大工作压力由溢流阀10调定。由于闸门关闭时的工作压力小于顺序阀9的开启 压力，阀9关闭，两只活塞式液压缸下腔的油液通过阀3. 1,3. 2后被阀6合二为一，通过阀 7. 1、7. 2，经三位四通电液换向阀8右位后不回油箱，而是进入活塞式液压缸2. 1、2.2上腔， 形成差动回路。这种连接方式可用较小的油泵的流量实现快速闭门，能够有效降低电机功 率，节约能源。单向调速阀7具有流量控制功能，调速阀7. 1控制回油流量，形成回油节流调速， 调节闭门速度。调速阀7. 2控制进油流量，形成进油路节流调速，调节启门速度。单向调速 阀输出满足活塞式液压缸速度要求的流量，进入分流集流阀6后按1 1的比例分为两路， 分别进入两只活塞式液压缸2，实现两只活塞式液压缸的粗同步。粗同步由分流集流阀6自 动实现，与调速无关，不需要人工干预。由于分流集流阀具有负载补偿功能，即使在偏载的 不利工况下也能保持较好的同步性能，这就减轻了对后面旁路泄油纠偏阀组的压力。最终 能达到较高的同步精度。 电气控制系统具有闸门开度的检测、显示装置及与之相连接的可编程序控制器 PLC,闸门开度检测装置具有2只位移传感器1，分别设置在2只活塞式液压缸2上，位移传 感器2检测活塞式液压缸2的实际位移输给可编程序控制器PLC，可编程序控制器PLC将 2只活塞式液压缸实际位移与设定位移进行比较，控制三位四通电液换向阀8动作，实现活 塞式液压缸的换向及定位停止控制。同时可编程序控制器PLC比较2只活塞式液压缸实际 位移，根据实际位移偏差控制旁路泄油纠偏阀组动作，实现自动纠偏，并将活塞式液压缸的 实际位移、设定位移以及位移偏差换算为闸门的实际开度、设定开度及偏斜量，经显示器适 时显示。
权利要求一种活塞式双吊点液压启闭机，包括2只活塞式液压缸，液压控制系统及电气控制系统，其特征在于液压控制系统包括平衡阀、旁路泄油纠偏阀组、分流集流阀、单向调速阀、三位四通电液换向阀、外控顺序阀、溢流阀、电磁溢流阀、回油滤油器、油泵电机组；2个油泵出口通过单向阀后合成为总的压力油口，分别与三位四通电液换向阀、电磁溢流阀、外控顺序阀连接，三位四通电液换向阀的一个出口与两个单向调速阀串联后与分流集流阀进口连接，分流集流阀的两个出口各自串联平衡阀后再分别与2只活塞式液压缸的有杆腔连接，2只活塞式液压缸无杆腔出口合二为一，与三位四通电液换向阀的另一个出口、外控顺序阀、溢流阀连接，外控顺序阀、溢流阀与电磁溢流阀的出口并联成为总回油口，经过回油滤油器与油箱连接；旁路泄油纠偏阀组由三位四通电磁换向阀和2只节流阀组成，三位四通电磁换向阀的2个出口各串联有1只节流阀，节流阀的另一端分别与分流集流阀的2个出口并联，三位四通电磁换向阀的回油口接油箱。
专利摘要本实用新型是一种活塞式双吊点液压启闭机。由2只活塞式液压缸，1套液压控制系统及1套电气控制系统组成，液压控制系统包括平衡阀、由三位四通电磁换向阀和2只节流阀组成的旁路泄油纠偏阀组、分流集流阀、三位四通电液比例换向阀、外控顺序阀、溢流阀、电磁溢流阀、回油滤油器、油泵电机组等。采用平衡阀保压，具有差动快速关闭闸门，闸门启、闭双压控制等功能。电气控制系统设有闸门开度的检测、显示装置及与之相连接的可编程序控制器PLC，采用分流集流阀粗调，旁路泄油纠偏阀组精调的闭环同步控制方案，同步精度高。系统结构简单、操作简便，可靠性好。
文档编号E02B7/36GK201554009SQ20092025371
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者伍小东, 全永富, 刘永胜, 朱焱周, 杨尚平, 杨晓玉, 王泽波, 詹磊, 赵光波 申请人:昆明理工大学