一种差压控制快速闸门的双向泵站的制作方法
【专利摘要】一种差压控制快速闸门的双向泵站，包括水泵装置、闸门装置、闸门提升装置；水泵装置包括水泵、电机、双向进水流道、双向出水流道；双向出水流道设置在双向进水流道上方，电机驱动连接所述水泵，水泵设置在所述双向进水流道与双向出水流道之间，双向进水流道、双向出水流道通过水泵相连通；闸门装置包括内河侧进水闸门、内河侧出水闸门、外河侧进水闸门、外河侧出水闸门；闸门提升装置包括第一、二、三、四卷扬机，第一、二、三、四卷扬机分别驱动连接对应的内河侧进、出水闸门、外河侧进、出水闸门。本实用新型能满足自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求，实现机组启动和闸门操作自动化，保证机组安全运行，具有结构简单、土建投资省、方便管理和自动化程度高等优点。
【专利说明】
一种差压控制快速闸门的双向泵站
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种差压控制快速闸门的双向栗站结构型式，属于水利水电工程技术领域。
【背景技术】
[0002]在水利工程中，许多低扬程栗站要求在水位组合相宜的情况下，实现自引、自排、提引和提排等多种供排水要求，采用双向栗站是一个很好的选择，有利于减少建设用地，节省建设投资，方便运行管理，提高工程效益。现有的双向栗站大多分别建造双向进水流道和双向出水流道，由于水位组合的原因，为满足水栗安装要求和出水流道淹没要求，有时进水流道的顶板和出水流道的底板之间的空间很小，狭窄的只有几十厘米，既不利机组安装，维护人员也无法进入操作。
[0003]双向栗站通常安装轴流栗，为保护动力机和减少启动负载，轴流栗是不允许关闸启动的，这就需要机组启动时，水栗与出水闸门之间有一个很好的时间配合:出水闸门既不能开启太早，使得出水侧的水流倒冲，影响机组启动；出水闸门也不能开启太迟，形成栗轴流栗关闸启动，增加启动负荷，造成动力机过载，影响机组使用寿命，危及栗站运行安全。
[0004]因此，需要一种新的栗站。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有双向栗站的不足而设计的，提供一种差压控制快速闸门的双向栗站，本实用新型实现闸门开启与机组启动的同步运行，通过进水闸门和出水闸门的不同组合，可满足自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的，一种差压控制快速闸门的双向栗站，包括水栗装置、闸门装置、闸门提升装置；
[0007]水栗装置包括水栗、电机、双向进水流道、双向出水流道;双向出水流道设置在双向进水流道上方，电机驱动连接所述水栗，水栗设置在所述双向进水流道与双向出水流道之间，双向进水流道、双向出水流道通过水栗相连通；
[0008]闸门装置包括内河侧进水闸门、内河侧出水闸门、外河侧进水闸门、外河侧出水闸门，内河侧进水闸门设置在双向进水流道的内河侧，内河侧出水闸门设置在所述双向出水流道内河侧，外河侧进水闸门设置在所述双向进水流道外河侧，外河侧出水闸门设置在所述双向出水流道的外河侧；
[0009]闸门提升装置包括第一、二、三、四卷扬机，第一、二、三、四卷扬机分别驱动连接对应的内河侧进水闸门、内河侧出水闸门、外河侧进水闸门、外河侧出水闸门。
[0010]优选的，所述内河侧出水闸门和外河侧出水闸门的底部各布置第一差压传感器、第二差压传感器，第一差压传感器两端分别通过第一、二压力导管与布置在对应闸门两侧的第一、二压力探头相连，第二差压传感器两端分别通过第三、四压力导管与布置在对应闸门两侧的第三、四压力探头相连。
[0011]优选的，所述水栗包括栗轴、叶轮、进水导水锥、导叶体、出水锥管、出水导水锥，叶轮采用抽芯设计，叶轮上安装固定叶片，叶轮外壳固定安装在双向进水流道的顶板中。
[0012]优选的，所述的进水导水锥底部大，上部小，为1/4椭圆旋转体，采用钢筋混凝土或钢板材料制作，进水导水锥固定在栗房底板上，进水导水锥与栗轴同轴线。
[0013]优选的，所述出水导水锥为1/4椭圆旋转体，上部大，底部小，采用钢板材料制作，出水导水锥与栗轴同轴线，出水导水锥上部固定在所述双向出水流道顶板上，出水导水锥下部与导叶体轮毂相接。
[0014]优选的，所述出水锥管采用哈夫结构，沿出水流道纵剖面中分，螺栓联接，出水锥管底部通过法兰与导叶体出口连接。
[0015]优选的，设有内河侧进水闸门槽、外河侧进水闸门槽、内河侧出水闸门槽和外河侧出水闸门槽，内河侧进水闸门槽、外河侧进水闸门槽自上而下贯穿双向进水流道，内河侧进水闸门和外河侧进水闸门通过第一、三卷扬机牵引，可沿内河侧进水闸门槽、外河侧进水闸门槽上下运动；所述的内河侧出水闸门槽和外河侧出水闸门槽自上而下贯穿双向出水流道，内河侧出水闸门和外河侧出水闸门通过第二、四卷扬机牵引，可沿内河侧出水闸门槽和外河侧出水闸门槽上下运动。
[0016]优选的，所述双向进水流道、双向出水流道的过水断面均为矩形，双向进水流道、双向出水流道均采用钢筋混凝土结构，所述双向进水流道的顶板作为双向出水流道的底板。
[0017]优选的，所述内河侧进水闸门槽、内河侧出水闸门槽、外河侧进水闸门槽和外河侧出水闸门槽中分别设有限位器。
[0018]优选的，上述双向栗站设有检修门槽，检修门槽布置在外河侧，用于放置叠梁式闸门断流。
[0019]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0020]第一，电机、水栗和进出水流道组成抽水装置，通过差压传感器，实现闸门开启与机组启动的同步运行，通过进水闸门和出水闸门的不同组合，可满足自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求。
[0021]第二，在满足水栗安装要求和出水流道淹没要求的前提下，若双向进水流道的顶板与双向出水流道的底板之间间隔较小，则把双向进水流道的顶板直接作为双向出水流道的底板，采用抽芯设计和固定叶片轴流栗，节省土建投资，方便机组安装与检修，提高工程效益。
[0022]第三，本实用新型在出水闸门的底部安装差压传感器，由压力导管把闸门内外两侧的压力传送到差压传感器;通过差压传感器把压差信号转变成电信号，输送给卷扬机的控制装置，根据压差值，自动运行预定程序，实现机组启动和闸门提升的同步自动化，自动执行出水闸门的提升操作，达到控制闸门的开启时间和提升速度的目的，既方便了机组启动，又保证了栗站运行安全。
[0023]第四，双向进水流道顶板作为双向出水流道的底板，水栗采用抽芯设计，安装固定叶片，能满足自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求，采用差压控制快速闸门，实现机组启动和闸门操作自动化，保证机组安全运行，具有结构简单、土建投资省、方便管理和自动化程度高等优点。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型差压控制快速闸门的双向栗站的立面剖视图。
[0025]图中:1.栗房底板;2.双向进水流道;3.内河侧进水闸门；4.内河侧进水闸门槽；
5.内河侧出水闸门、6.内河侧出水闸门槽、7.第一压力导管、8.第二压力导管、9.第一压力探头、10.第二压力探头；11.第一差压传感器;12.第一卷扬机;13.第二卷扬机;14.双向出水流道;15.联轴器；16.栗轴；17.进水导水锥；18.叶轮；19.导叶体;20.出水锥管;21.出水导水锥;22.电机座;23.电机;24.出水流道顶板;25.进水流道顶板;26.第二差压传感器;27.第三压力探头;28.第三压力导管；29.第四压力导管;30.外河侧进水闸门；31.第四压力探头;32.外河侧进水闸门槽;33.外河侧出水闸门；34.外河侧出水闸门槽;35.第三卷扬机;36.第四卷扬机;37.限位器;38.检修门槽;39.电机轴。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，一种差压控制快速闸门的双向栗站，由栗房底板1、双向进水流道2、内河侧进水闸门3、内河侧进水闸门槽4、内河侧出水闸门5、内河侧出水闸门槽6、第一压力导管7、第二压力导管8、第一压力探头9、第二压力探头10、第一差压传感器11、第一卷扬机12、第二卷扬机13、双向出水流道14、联轴器15、栗轴16、进水导水锥17、叶轮18、导叶体19、出水锥管20、出水导水锥21、电机座22、电机23、出水流道顶板24、进水流道顶板25、第二差压传感器26、第三压力探头27、第四压力导管28、第三压力导管29、外河侧进水闸门30、第四压力探头31、外河侧进水闸门槽32、外河侧出水闸门33、外河侧出水闸门槽34、第三卷扬机35、第四卷扬机36、限位器37、检修门槽38、电机轴39等部件组成。
[0027]内河侧出水闸门5和外河侧出水闸门33的底部各布置一个差压传感器，通过压力导管分别与布置闸门两侧的压力探头相连。
[0028]双向进水流道2的顶板作为双向出水流道14的底板。
[0029]水栗叶轮18采用抽芯设计，安装固定叶片，叶轮外壳固定安装在双向进水流道的顶板中。
[0030]限位器37分别安装在内河侧进水闸门槽、内河侧出水闸门槽、外河侧进水闸门槽和外河侧出水闸门槽中。
[0031]检修门槽38布置在外河侧，在机组或闸门需要检修时，可放置叠梁式闸门断流。
[0032]双向进水流道2的过水断面为矩形，采用钢筋混凝土结构。
[0033]双向出水流道14的过水断面为矩形，采用钢筋混凝土结构。
[0034]内河侧进水闸门槽4和外河侧进水闸门槽32，自上而下贯穿双向进水流道，内河侧进水闸门和外河侧进水闸门通过卷扬机牵引，可沿门槽上下运动。
[0035]内河侧出水闸门槽6和外河侧出水闸门槽34，自上而下贯穿双向出水流道，内河侧出水闸门和外河侧出水闸门通过卷扬机牵弓I，可沿门槽上下运动。
[0036]进水导水锥17，底部大，上部小，为1/4椭圆旋转体，采用钢筋混凝土或钢板材料制作，固定在所述的栗房底板I上，与栗轴同轴线。
[0037]出水导水锥21，为1/4椭圆旋转体，上部大，底部小，采用钢板材料制作，与栗轴同轴线，上部固定在所述的出水流道顶板上，下部与导叶体轮毂相接。
[0038]出水锥管20采用哈夫结构，沿出水流道纵剖面中分，螺栓联接，底部通过法兰与导叶体出口连接。
[0039]电机23安装在电机座22上，电机座22通过螺栓固定安装在出水流道顶板24上。
[0040]水栗叶轮室中安装叶轮18，通过法兰与导叶体19相连，导叶体19与出水锥管20法兰耳关接。
[0041]进水导水锥17固定在栗房底板I上，位于叶轮18下方，与栗轴16同轴线。
[0042]水锥管20固定在出水流道顶板24上，位于出水锥管20上方，与栗轴16同轴线。
[0043]栗轴16与电机轴39通过联轴器15相连。水栗、出水锥管20、电机23与双向进水流道
2、双向出水流道14组成水栗装置。
[0044]内河侧进水闸门槽4和外河侧进水闸门槽32，分别自上而下贯穿双向进水流道2;内河侧进水闸门3通过第一卷扬机12牵引，可沿内河侧进水闸门槽4上下运动；外河侧进水闸门30通过第三卷扬机35牵引，可沿外河侧进水闸门槽32上下运动。
[0045]内河侧出水闸门槽6和外河侧出水闸门槽34，分别自上而下贯穿双向出水流道14;内河侧出水闸门5通过第二卷扬机13牵引，可沿内河侧出水闸门槽6上下运动；外河侧出水闸门33通过第四卷扬机36牵引，可沿外河侧出水闸门槽34上下运动。
[0046]分别在内河侧进水闸门槽4、内河侧出水闸门槽6、外河侧进水闸门槽32和外河侧出水闸门槽34中安装限位器37，控制进水闸门和出水闸门的提升高度。
[0047]第一差压传感器11安装在内河侧出水闸门5的底部，通过第一压力导管7与第一压力探头9相连，通过第二压力导管8与第二压力探头10相连，组成差压测量装置，测量内河侧出水闸门5两侧的压差。
[0048]第二差压传感器26安装在外河侧出水闸门30的底部，通过第三压力导管28与第三压力探头27相连，通过第四压力导管29与第四压力探头31相连，组成差压测量装置，测量外河侧出水闸门30两侧的压差。
[0049]电机23通过联轴器15联接栗轴16与电机轴39，把动力传送给叶轮18，把动力机的机械能转换成水体的动能和势能。通过水栗机组与不同进水闸门和出水闸门的联合运行，可实现自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求。
[0050]自引:当外河侧水位高于内河侧水位时，开启内河侧进水闸门3和外河侧进水闸门30，直接把水体从外河引入内河，水栗机组不需运行。
[0051 ]自排:当内河侧水位高于外河侧水位时，开启内河侧进水闸门3和外河侧进水闸门30，直接把水体从内河排入外河，水栗机组不需运行。
[0052]提引:当内河侧水位高于外河侧水位时，关闭内河侧进水闸门3和外河侧出水闸门33，开启外河侧进水闸门30，内河侧出水闸门5处于提升准备状态，第一差压传感器11承受内河侧出水闸门5内外两侧的压差，并把压差信号转变成电信号，输送给第二卷扬机13的控制器。接着启动水栗机组，水体从双向进水流道2经外河侧进水闸门30，绕流进水导水锥17进入水栗叶轮室，从叶轮18获得能量的水体进入导叶体19，从出水锥管20排出，绕流出水导水锥21，流向内河侧出水闸门5，随着双向出水流道14内水位不断上升，差压传感器11获得的内河侧出水闸门5内外侧的压差不断缩小，达到设计压力差时，卷扬机13的控制器动作，内河侧出水闸门5开启，水体从双向出水流道14提引入内河。机组正常停机或事故停机后，内河侧出水闸门5关闭，准备下次启动。
[0053]提排:当外河侧水位高于内河侧水位时，关闭外河侧进水闸门30和内河侧出水闸门5，开启内河侧进水闸门3，外河侧出水闸门33处于提升准备状态，第二差压传感器26承受外河侧出水闸门33内外两侧的压差，并把压差信号转变成电信号，输送给卷扬机36的控制器。接着启动水栗机组，水体从双向进水流道2经内河侧进水闸门3，绕流进水导水锥17进入水栗叶轮室，从叶轮18获得能量的水体进入导叶体19，从出水锥管20排出，绕流出水导水锥21，流向外河侧出水闸门33，随着双向出水流道14内水位不断上升，第二差压传感器26获得的外河侧出水闸门33内外侧的压差不断缩小，达到设计压力差时，卷扬机36的控制器动作，外河侧出水闸门33开启，水体从双向出水流道14提排入外河。机组正常停机或事故停机后，内河侧出水闸门33关闭，准备下次启动。
【主权项】
1.一种差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，所述双向栗站包括水栗装置、闸门装置、闸门提升装置； 水栗装置包括水栗、电机(23 )、双向进水流道(2 )、双向出水流道(14 );双向出水流道(14)设置在双向进水流道(2)上方，电机(23)驱动连接所述水栗，水栗设置在所述双向进水流道(2 )与双向出水流道(14 )之间，双向进水流道(2 )、双向出水流道(14 )通过水栗相连通； 闸门装置包括内河侧进水闸门(3 )、内河侧出水闸门(5 )、外河侧进水闸门(30 )、外河侧出水闸门(33)，内河侧进水闸门(3)设置在双向进水流道(2)的内河侧，内河侧出水闸门(5)设置在所述双向出水流道(14)内河侧，外河侧进水闸门(30 )设置在所述双向进水流道(2 )外河侧，外河侧出水闸门(33)设置在所述双向出水流道(14)的外河侧； 闸门提升装置包括第一、二、三、四卷扬机(12、13、35、36)，第一、二、三、四卷扬机(12、13、35、36)分别驱动连接对应的内河侧进水闸门(3)、内河侧出水闸门(5 )、外河侧进水闸门(30)、外河侧出水闸门(33)。2.根据权利要求1所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，所述内河侧出水闸门(5)和外河侧出水闸门(33)的底部各布置第一差压传感器(11)、第二差压传感器(26)，第一差压传感器(11)两端分别通过第一、二压力导管(7、8)与布置在对应闸门两侧的第一、二压力探头(9、10)相连，第二差压传感器(26)两端分别通过第三、四压力导管(28、29)与布置在对应闸门两侧的第三、四压力探头(27、31)相连。3.根据权利要求1所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，所述水栗包括栗轴(16)、叶轮(18)、进水导水锥(17)、导叶体(19)、出水锥管(20)、出水导水锥(21)，叶轮(18)采用抽芯设计，叶轮(18)上安装固定叶片，叶轮(18)外壳固定安装在双向进水流道(2)的顶板中。4.根据权利要求3所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，所述的进水导水锥(17)底部大，上部小，为1/4椭圆旋转体，采用钢筋混凝土或钢板材料制作，进水导水锥(17)固定在栗房底板(I)上，进水导水锥(17)与栗轴(16)同轴线。5.根据权利要求3所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，所述出水导水锥(21)为1/4椭圆旋转体，上部大，底部小，采用钢板材料制作，出水导水锥(21)与栗轴(16)同轴线，出水导水锥(21)上部固定在所述双向出水流道(14)顶板上，出水导水锥(21)下部与导叶体(19)轮毂相接。6.根据权利要求1所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，所述出水锥管(20)采用哈夫结构，沿出水流道纵剖面中分，螺栓联接，出水锥管(20)底部通过法兰与导叶体(19)出口连接。7.根据权利要求1所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，设有内河侧进水闸门槽(4)、外河侧进水闸门槽(32)、内河侧出水闸门槽(6)和外河侧出水闸门槽(34)，内河侧进水闸门槽(4)、外河侧进水闸门槽(32)自上而下贯穿双向进水流道(2)，内河侧进水闸门(3)和外河侧进水闸门(30)通过第一、三卷扬机(12、35)牵引，可沿内河侧进水闸门槽(4)、外河侧进水闸门槽(32)上下运动;所述的内河侧出水闸门槽(6)和外河侧出水闸门槽(34)自上而下贯穿双向出水流道(14)，内河侧出水闸门(5)和外河侧出水闸门(33)通过第二、四卷扬机(13、36)牵引，可沿内河侧出水闸门槽(6)和外河侧出水闸门槽(34)上下运动。8.根据权利要求1所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，所述双向进水流道(2 )、双向出水流道(14 )的过水断面均为矩形，双向进水流道(2 )、双向出水流道(14 )均采用钢筋混凝土结构，所述双向进水流道(2)的顶板作为双向出水流道(14)的底板。9.根据权利要求7所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，所述内河侧进水闸门槽(4)、内河侧出水闸门槽(6)、外河侧进水闸门槽(32)和外河侧出水闸门槽(34)中分别设有限位器(37)。10.根据权利要求1所述的差压控制快速闸门的双向栗站，其特征是，设有检修门槽(38)，检修门槽(38)布置在外河侧，用于放置叠梁式闸门断流。
【文档编号】E03B5/00GK205444312SQ201620150153
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】朱红耕, 卜舸, 张仁田
【申请人】扬州大学