一种机械式启闭机推力检测装置、系统及方法与流程

1.本发明涉及船闸启闭机监测技术领域，具体涉及一种机械式启闭机推力检测装置、系统及方法。


背景技术：

2.机械式启闭机是大型船闸人字门启闭的主要驱动装置，机械式启闭机一般采用机械式四连杆机构，启闭机四连杆机构由曲柄6、扇形齿轮、推拉杆7（连杆）、人字门、机架组成。曲柄6固定在扇形齿轮上，曲柄6与推拉杆7通过销轴连接，推拉杆7与人字门铰接。曲柄6旋转时，带动推拉杆7伸缩，完成人字门启闭。由于船闸人字门体积庞大，人字门启闭过程中，启闭机承受冲击、负载巨大，受船闸充泄水影响及往复流影响，启闭机受力也不断发生变化。当前，对启闭机受力无法进行有效的、量化的监测，无法实现船闸大型人字门运行的安全监护。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种机械式启闭机推力检测装置、系统及方法，能够对机械式启闭机推力进行数字化的准确实时远程检测，辅助判断人字门运行工况，及时发现人字门运行异常的情况，保障人字门运行安全。
4.本发明采取的技术方案为：一种机械式启闭机推力检测装置，包括检测销轴，所述检测销轴端部设有销轴传感器，销轴传感器用于检测检测销轴应变并输出电信号。
5.所述检测销轴端部开设有用于安装销轴传感器的安装孔，销轴传感器设置有对接头，信号线通过对接头与销轴传感器连接。
6.所述检测销轴两端对称设有环槽。
7.所述销轴传感器内集成应变检测模块。
8.一种机械式启闭机推力检测系统，包括检测销轴，曲柄与推拉杆通过检测销轴连接，检测销轴端部设有销轴传感器，销轴传感器连接数据采集器，数据采集器连接光纤交换机，光纤交换机通过光纤分别连接数据应用管理器。
9.所述数据采集器通过信号线连接销轴传感器。
10.所述光纤交换机设置在现地机房内，数据应用管理器、监测器设置在控制中心。
11.所述数据应用管理器、监测器均为pc处理端，pc处理端安装推力在线监测软件。
12.本发明一种机械式启闭机推力检测装置、系统及方法，能够对机械式启闭机推力进行数字化的准确实时远程检测，辅助判断人字门运行工况，及时发现人字门运行异常的情况，保障船闸运行安全，也是智能通航的发展趋势。
附图说明
13.图1为本发明的一种机械式启闭机推力检测系统总体示意图；
图2为本发明的一种机械式启闭机推力检测装置的检测销轴主视结构示意图；图3为本发明的一种机械式启闭机推力检测装置的检测销轴侧视结构示意图。
14.图4为本发明的一种机械式启闭机推力检测装置安装示意图；图5为图4的a处局部放大图；其中：检测销轴1、数据采集器2、光纤交换机3、数据应用管理器4、监测器5、曲柄6、推力杆7、销轴传感器101、安装孔102、信号线103、环槽104。
具体实施方式
15.如图2、图3所示，一种机械式启闭机推力检测装置，包括检测销轴1，所述检测销轴1端部设有销轴传感器101，销轴传感器101用于检测检测销轴1应变并输出电信号。
16.所述检测销轴1端部开设有用于安装销轴传感器101的安装孔102，销轴传感器101设置有对接头，信号线103通过对接头与销轴传感器101连接。
17.所述检测销轴1两端对称设有环槽104，所述检测销轴1安装在曲柄6与推拉杆7的配合孔中，并在所述环槽104中安装夹板，防止检测销轴1轴向移动。
18.所述销轴传感器101内集成应变检测模块。应变检测模块采用tqo3d应变检测模块，可以将销轴的应变转换成电信号。
19.如图1、图4、图5所示，一种机械式启闭机推力检测系统，包括检测销轴1，曲柄6与推拉杆7通过检测销轴1连接，检测销轴1端部设有销轴传感器101，销轴传感器101连接数据采集器2，数据采集器2连接光纤交换机3，光纤交换机3通过光纤分别连接数据应用管理器4、监测器5。
20.所述数据采集器2通过信号线103连接销轴传感器101。
21.所述光纤交换机3设置在现地机房内，所述数据应用管理器4、监测器5设置在控制中心。
22.所述数据应用管理器4、监测器5组成pc处理端，实时显示监测数值，报警信息。监测器5可以用来显示实时监测的数值，报警信息等。
23.所述数据采集器2，包括信号变送模块。数据采集器2 将采集到的模拟信号转换成数字信号，便于软件分析。
24.所述光纤交换机3采用思科sf95d
‑
08光纤交换机。
25.一种机械式启闭机推力检测方法，包括以下步骤：s1：将检测销轴1安装到人字门的曲柄6和推拉杆7连接处，搭建启闭机推力检测系统；在pc处理端搭建推力检测软件系统，用于对接收的数据进行后处理；s2：人字门运行，检测销轴1受到外力作用发生形变，销轴传感器101实时获取到检测销轴1形变量；s3：数据采集器2接受销轴传感器101电信号变化，将模拟量转换成为数字量；s4：光纤交换机3向pc处理端传输数字量，数字量通过推力在线监测软件转换成实时推力值，并显示；s5：pc处理端实时监测推力变化，判断推力是否异常，若是有异常则对于异常情况实时报警并提示。
26.本发明在实际应用时，曲柄6推动推拉杆7，检测销轴1产生形变，产生应变量，销轴
传感器101随销轴的应变而变化，销轴传感器101输出电信号变化，数据采集器2采集相应电信号变化量，通过信号变送模块转换成相应的数字量。数据采集器2将数字信号通过光纤交换机3向外传输，并传输给终端的pc处理端，pc处理端的数据应用管理器4和监测器5做出对应的处理。


技术特征：
1.一种机械式启闭机推力检测装置，包括检测销轴（1），其特征在于：所述检测销轴（1）端部设有销轴传感器（101），销轴传感器（101）用于检测检测销轴（1）应变并输出电信号。2.根据权利要求1所述一种机械式启闭机推力检测装置，其特征在于：所述检测销轴（1）端部开设有用于安装销轴传感器（101）的安装孔（102），销轴传感器（101）设置有对接头，信号线（103）通过对接头与销轴传感器（101）连接。3.根据权利要求1所述一种机械式启闭机推力检测装置，其特征在于：所述检测销轴（1）两端对称设有环槽（104）。4.根据权利要求1所述一种机械式启闭机推力检测装置，其特征在于：所述销轴传感器（101）内集成应变检测模块。5.一种机械式启闭机推力检测系统，包括检测销轴（1），曲柄（6）与推拉杆（7）通过检测销轴（1）连接，其特征在于：检测销轴（1）端部设有销轴传感器（101），销轴传感器（101）连接数据采集器（2），数据采集器（2）连接光纤交换机（3），光纤交换机（3）通过光纤连接数据应用管理器（4）。6.根据权利要求5所述一种机械式启闭机推力检测装置，其特征在于：所述数据采集器（2）通过信号线（103）连接销轴传感器（101）。7.根据权利要求5所述一种机械式启闭机推力检测装置，其特征在于：所述光纤交换机（3）设置在现地机房内，数据应用管理器（4）、监测器（5）设置在控制中心。8.根据权利要求5所述一种机械式启闭机推力检测装置，其特征在于：所述数据应用管理器（4）、监测器（5）组成pc处理端，pc处理端安装推力在线监测软件。9.一种机械式启闭机推力检测方法，其特征在于包括以下步骤：s1：将检测销轴（1）安装到人字门的曲柄（6）和推拉杆（7）连接处，搭建启闭机推力检测系统；在pc处理端搭建推力检测软件系统，用于对接收的数据进行后处理；s2：人字门运行，检测销轴（1）受到外力作用发生形变，销轴传感器（101）实时获取到检测销轴（1）形变量；s3：数据采集器（2）接受销轴传感器（101）电信号变化，将模拟量转换成为数字量；s4：光纤交换机（3）向pc处理端传输数字量，数字量通过推力在线监测软件转换成实时推力值，并显示；s5：pc处理端实时监测推力变化，判断推力是否异常，若是有异常则对于异常情况实时报警并提示。

技术总结
一种机械式启闭机推力检测装置、系统及方法，包括检测销轴，曲柄与推拉杆通过检测销轴连接，检测销轴端部设有销轴传感器，销轴传感器连接数据采集器，数据采集器连接光纤交换机，光纤交换机通过光纤分别连接数据应用管理器。本发明能够对机械式启闭机推力进行数字化的准确实时远程检测，辅助判断人字门运行工况，及时发现人字门运行异常的情况，保障人字门运行安全。门运行安全。门运行安全。


技术研发人员：李然 覃涛 齐俊麟 张页川 孟兵 陈冬元 江涛 陈慧敏 万韬 徐浩 乔小东 郑琴霞
受保护的技术使用者：长江三峡通航管理局
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2021/10/11