一种工作闸门与断路器联动控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种工作闸门控制系统，具体涉及一种工作闸门与断路器联动控制系统。

背景技术：

原工作闸门控制电路设计方案是机组断路器qf合闸后，直流吸持器线圈带电解除抱死状态，电机电枢带电转动，带动卷筒旋转，闸门开启至上限位，电机主回路接触器断开，电磁刹车失电抱死电机动力输出轴，闸门在限位开关上限位静置。当停机时，机组断路器qf辅助触点接通落门控制回路，直流吸持器线圈带电释放刹车，闸门在重力作用下下落，减速机抑制闸门由加速度下落变为匀速下落，直至下限位，电磁刹车再度失电抱死。

上述闸门联动方式为沙集站原设计，比较严谨、可行。但在实际运行过程中发现机组停机后闸门落门的速度不足，无法快速截断上游水流，造成上游水流倒流反冲叶轮形成叶轮加速反向转动。通过原设计方式停机造成每次停机都会带来机组超额定转速的反转工况，给机组导轴承、推力轴承、水导轴承及大轴等带来一定的机械伤害。提高闸门落门速度从机械角度有以下两种措施：1、增加适当重量的闸门配重，提高闸门重力势能，削弱减速机的抑制作用。2、调整减速机离心刹车，延缓刹车介入时间或力度。两种措施都需要重新设计、考证，难度较大。

为了避免上述问题，现场人员在停机前操作如下：提前手动落门，当闸门落到合适位置后，迅速切断机组断路器qf。这个过程有个难以判断的技术问题是“闸门落到合适位置”，无法量化且较为主观。闸门落门时间较合适位置滞后，可能会造成流道内的水被机组抽到厂房；闸门落门时间较合适位置超前，仍可能有机组高速反转的情况发生。运行技术人员通过现场设备实际运行情况给出量化的标准，即在停机操作票中明确落门40s后，执行分闸操作。目前采取的措施仍然有几个问题亟待解决：1、因为减速机、轴承、刹车间隙、闸门滚轮与门槽等转动、滑动部位摩檫力不同，每个闸门的下落速度有差异；上下游水位差也直接影响到闸门下降速度，统一执行40s后执行分闸操作，仍有“提前”或者“滞后”问题。2、原闸门设计为电气逻辑控制，现为人工操作，可靠性不高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种工作闸门与断路器联动控制系统。本实用新型主要在原有技术方案的的基础上，自动控制和量化闸门落门位置等功能。

为实现上述目的，本实用新型技术解决方案如下：

一种工作闸门与断路器联动控制系统，包括闸门、启闭机、主机组、抽水泵和断路器，所述启闭机包括电机、减速机、直流吸持器、卷筒、传动轴、齿轮箱，所述电机通过齿轮箱、传动轴与卷筒连接，所述卷筒设置有钢丝绳，通过钢丝绳与闸门连接，其特征在于：还包括分闸回路、智能计数器、磁铁和磁感应开关，所述磁铁安装于传动轴纵截面，所述磁感应开关安装于正对着磁铁的传动轴纵截面下缘,所述磁感应开关与智能计数器连接，所述智能计数器设置有复位开关，智能计数器的继电器输出端接分闸回路，所述分闸回路设置有钮子开关。

优选地，所述电机与减速机传动相连，减速机与卷筒传动相连，卷筒与闸门传动相连，直流吸持器设置在电机动力输出轴外围，用于抱死或释放动力输出轴。

优选地，所述智能计数器采用sd76型智能计数器，sd76型智能计数器显示面板上排显示实际计数，下排显示设定动作技术。

优选地，所述复位开关包括手动复位开关、自动复位开关，手动复位开关为按面板r/u键，自动复位开关为外接开入信号。

优选地，所述外接开入信号为闸门上限位置信号。

优选地，所述磁铁与磁感应开关之间的距离在0-10mm。

优选地，所述钮子开关nk在闸门落门之前处于断开状态。

直流吸持器在抱死刹车状态下出现的刹车松动会导致闸门下落，引起行程开关动作后，联动机组开关柜发送原设计的提门信号，导致闸门出现周期下降上升振荡，进而带动磁感应开关工作，智能计数器计数，这种情况下可能引发主机组断路器误动作跳闸。即便没有跳闸，进行闸门落门联动断路器操作会导致智能计数器的初始计数值不是零，导致闸门还未达到预定位置，智能计数器就已经输出分闸信号。将钮子开关在闸门落门之前处于断开状态，使智能计数器无法输出信息号，即使出现闸门振荡式下降、上升，智能计数器计数，也无法将信号输出到分闸回路。在闸门落门之前确定闸门处于上限位，自动将智能计数器计数清零复位，然后闭合钮子开关，进行闸门落门作业，保证闸门落门的准确性。

本实用新型通过设置磁铁、计数器、磁感应开关，配合分闸回路及钮子开关,解决了闸门落门无法量化的问题，减少了停机时，上游水流倒流反冲给机组导轴承、推力轴承、水导轴承及大轴等带来的机械伤害，同时本实用新型实现了自动操作，避免了人为操作带来的误差，可靠性极强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的智能计数器内部和外部分解示意图；

图3为本实用新型的分闸回路电路图；

其中：1、传动轴，2、磁铁，3、磁感应开关，4、智能计数器，401、继电器，402、手动复位开关，403、自动复位开关，5、分闸回路。

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。

如图1至图3所示：一种工作闸门与断路器联动控制系统，包括闸门、启闭机、断路器qf、分闸回路、钮子开关nk、智能计数器4、磁铁2和磁感应开关3，所述启闭机包括电机、减速机、直流吸持器、传动轴1、齿轮箱和卷筒，所述电机通过齿轮箱、传动轴1与卷筒连接，所述电机与减速机传动相连，减速机与卷筒传动相连，卷筒与闸门传动相连。直流吸持器设置在电机动力输出轴外围，用于抱死或释放动力输出轴。所述电机为卷筒提供动力，带动卷筒旋转，所述减速机用于抑制闸门下降速度，使闸门由加速度下落变为匀速下落。所述闸门设有上限位、下限位，闸门升至上限位时不可再上升，下降至下限位时不可再下降。

所述卷筒通过齿轮箱、传动轴1与电机连接，卷筒设置有钢丝绳，钢丝绳与闸门固定连接，电机转动可带动卷筒旋转，其上的钢丝绳可拖动闸门上升。闸门下落则为重力作用带动卷筒旋转。所述传动轴1侧截面上设置有磁铁2，磁铁2与传动轴1固定连接，并且不妨碍卷筒钢丝绳的收放，磁铁2随着传动轴1转动而转动，转动圈数与传动轴1保持一致。

所述磁感应开关3是一种磁性物质感应开关，用来检测机械运动或电路的状态，如果有磁性物质接近磁感应开关3时，磁感应开关3电路接通，当磁性物质消失后，磁感应开关3断开电路。在本实施例中，所述磁感应开关3设置于正对着磁铁2的传动轴1纵截面下缘，磁感应开关3与磁铁2正对时距离保持在0-10mm之内，磁感应开关3设置有导线，能够将脉冲输出量接到智能计数器4上。当传动轴1上的磁铁旋转到正对磁感应开关的位置时，磁感应开关电路接通，脉冲输出量接到智能计数器4上，智能计数器圈数加1，当磁铁2旋转到超出磁感应开关3正对的位置时，外磁场消失，电路断开。磁铁每转一圈，也就是传动轴每转一圈，电路只接通一次，脉冲输出量接到智能计数器上，智能计数器计数增加1次。

在本实施例中，所述智能计数器4采用sd76型智能计数器，可以预设数值，其上排显示屏显示实际计数，下排显示屏显示预设数值，所述智能计数器4包括继电器401、手动复位开关402、自动复位开关403。当计数达到预设值时，继电器401常开端子与公共端导通，继电器401输出信号。

所述手动复位开关402为计数器面板上“r/u键”，用于手动给智能计数器计数值清零，所述自动复位开关403为外接开入信号（如图端子复位-负极），用于自动把智能计数器4计数值清零，所述外接开入信号为闸门上限位位置信号，当闸门到达上限位时，智能计数器4接收到外接开入信号（即闸门上限位置信号），此时智能计数器4的端子复位与端子负极短接，智能计数器4自动复位清零。所述智能计数器4输入端与磁感应开关相连，其中一个输出端与分闸回路相连，所述智能计数器4自身带有电源，不论钮子开关nk断开闭合，智能计数器4都可保持正常工作。

所述分闸回路用于执行分闸操作，所述分闸回路与智能计数器的继电器相连，继电器可输出信号给分闸回路。所述分闸回路设有钮子开关nk，钮子开关nk闭合位置定义为“闸门联动停机”，即钮子开关nk闭合，继电器的输出信号可触发分闸回路5导通，断开断路器qf，停掉抽水泵。钮子开关n断开位置定义为“运行”，即钮子开关nk断开，继电器的输出信号不会触发分闸回路5，不会断开断路器qf，不会停掉抽水泵。

具体工作原理：

当闸门处于下限位静置，闸门准备启门时，将钮子开关nk断开，触发分闸回路5断开。当断路器qf闭合后，联动直流吸持器线圈带电解除抱死状态，电机电枢带电转动，带动卷筒旋转，卷筒上的钢丝绳拉动闸门上升，此时抽水泵开始工作。当闸门开启至上限位，电机主回路接触器断开，电磁刹车失电抱死电机动力输出轴，闸门在限位开关上限位静置。智能计数器4接收到外接开入信号（即闸门上限位置信号），此时智能计数器4的端子复位与端子负极短接，智能计数器4自动复位清零。

在闸门准备降落前，将钮子开关nk闭合，分闸回路5可触发输出信号。直流吸持器线圈带电释放刹车，闸门开始降落，智能计数器4从零开始计数，减速机降低闸门下降速度，此时闸门下降，通过钢丝绳，带动卷筒旋转，进而带动传动轴1旋转，传动轴1连带磁铁2旋转，磁铁2每旋转到与磁感应开关3正对的位置时，磁感应开关3就输出脉冲，进而智能计数器4从零开始计数，计数到预设值时，继电器401输出信号，分闸回路5触发输出信号，进而断路器qf断开，抽水泵停机，而闸门依旧下降。当闸门到达下限位时，电机主回路接触器断开，电磁刹车失电抱死电机动力输出轴，减速机停止工作，卷筒停止旋转，闸门在限位开关下限位静置。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

综上所述，本实用新型达到了预期效果。