拍门控制装置的制作方法

拍门控制装置
1.本发明涉及拍门技术领域，特别涉及一种拍门控制装置。


背景技术：

2.泵站直管式出水流道的断流方式主要采用拍门和快速闸门，其中，拍门应用较为广泛。相关技术中，拍门主要安装在江河边排水管出口，当外部水位高于排水管口，压力大于管内压力时，拍门关闭防止外水倒灌，当外部水位低于出水管口，而管内压力大于外部压力时，拍门打开进行排水。拍门靠重力和倒水流的冲击力以实现关闭，在此过程中可能会受到较大的冲击力，对拍门本身和水工建筑产生不良影响。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种拍门控制装置，能够在拍门关闭时起到缓冲作用，从而减少对拍门本身和水工建筑的冲击，并且在紧急情况下，还能够实现快速断流保护。
4.根据本发明实施例的拍门控制装置，包括：
5.机架；
6.电动机；
7.液压控制模块，所述液压控制模块包括紧急控制阀、控制阀模块、油箱和油缸，所述油缸包括缸体和活塞杆，所述缸体设置于所述机架上，所述活塞杆用于沿着所述缸体上下运动，所述油箱通过所述控制阀模块和所述紧急控制阀与所述油缸连接；
8.滑轮组模块，所述滑轮组模块包括顶升滑轮组、倍率滑轮组、钢丝绳和索具，所述顶升滑轮组设置于所述油缸的顶部一端并可以跟随所述活塞杆的伸缩运动而做出相应的位移动作，所述倍率滑轮组装设于所述机架上，所述钢丝绳在环绕所述顶升滑轮组和所述倍率滑轮组之后通过所述索具环套在所述顶升滑轮组或者所述倍率滑轮组或者所述机架；
9.控制器，所述控制器分别与所述滑轮组模块、所述紧急控制阀、所述控制阀模块和所述电动机电性连接。
10.根据本发明实施例的拍门控制装置，至少具有如下技术效果：该装置包括机架、电动机、液压控制模块、滑轮组模块和控制器，液压控制模块包括紧急控制阀、控制阀模块、油箱和油缸，油缸包括缸体和活塞杆，缸体设置于机架上，活塞杆用于沿着缸体上下运动，油箱通过控制阀模块和紧急控制阀与油缸连接；当进行拍门关闭操作时，电动机启动，使油箱为油缸提供油量，控制器通过控制阀模块实现对油液流通的控制，从而为该装置供油，在紧急情况下，能够手动操作紧急控制阀以实现快速断流保护；滑轮组模块包括顶升滑轮组、倍率滑轮组、钢丝绳和索具，顶升滑轮组设置于油缸的顶部一端并可以跟随活塞杆的伸缩运动而做出相应的位移动作，倍率滑轮组装设于机架上，钢丝绳在环绕顶升滑轮组和倍率滑轮组之后通过索具环套在顶升滑轮组或者倍率滑轮组或者机架，上述滑轮组模块能够在拍门关闭时，提供多种作用力，起到缓冲作用，从而减少对拍门本身和水工建筑的冲击。
11.根据本发明实施例的拍门控制装置，所述滑轮组模块还包括转向滑轮组，所述转
向滑轮组设置于所述机架的下方，所述转向滑轮组通过所述钢丝绳与所述顶升滑轮组连接。
12.根据本发明实施例的拍门控制装置，所述滑轮组模块还包括平衡滑轮组，所述平衡滑轮组通过所述钢丝绳与所述转向滑轮组或者所述顶升滑轮组连接。
13.根据本发明实施例的拍门控制装置，所述控制阀模块包括溢流阀、电磁换向阀、单向节流阀、节流阀、滤网、电动机、油泵、第一插装阀和第二插装阀，所述电磁换向阀的第一油口通过所述溢流阀与所述油箱连接，所述电磁换向阀的第二油口分别与所述油箱和所述第二插装阀的第一端口连接，所述第二插装阀的第二端口通过所述节流阀与所述油缸连接，所述电磁换向阀的第三油口通过所述单向节流阀和所述第一插装阀与所述油缸连接，所述电磁换向阀的第四油口与所述油缸连接，所述油泵分别与所述滤网的第一端口、所述电动机和所述电磁换向阀的第一油口连接，所述滤网的第二端口与所述油箱连接。
14.根据本发明实施例的拍门控制装置，还包括行程控制模块，所述行程控制模块包括行程传感器和支撑架，所述支撑架与所述油缸固定连接，所述行程传感器具有多个，多个所述行程传感器均设置于所述支撑架上，所述行程传感器与所述活塞杆连接。
15.根据本发明实施例的拍门控制装置，还包括有杆腔输油管和无杆腔输油管，所述有杆腔输油管的一端通过无杆腔输油管与所述紧急控制阀连接，所述有杆腔输油管的另一端与所述油缸连接。
16.根据本发明实施例的拍门控制装置，所述控制阀模块还包括第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀的第一端口与所述油箱连接，所述第二截止阀的第一端口分别与所述第一截止阀的第二端口和所述第一插装阀连接，所述第二截止阀的第二端口与所述油缸连接。
17.根据本发明实施例的拍门控制装置，所述控制阀模块还包括液位计，所述液位计与所述油箱连接。
18.根据本发明实施例的拍门控制装置，所述控制阀模块还包括单向阀，所述单向阀设置于所述电磁换向阀的第一油口和所述油泵之间。
19.根据本发明实施例的拍门控制装置，所述控制阀模块还包括压力表，所述压力表分别与所述单向阀、所述溢流阀和所述油泵连接。
20.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
21.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1为本发明实施例提供的拍门控制装置的正视图；
23.图2为本发明一个实施例提供的拍门控制装置的右视图；
24.图3为本发明一个实施例提供的拍门控制装置的俯视图；
25.图4为本发明一个实施例提供的拍门控制装置的滑轮组示意图；
26.图5为本发明一个实施例提供的拍门控制装置的液压控制模块电路原理图。
27.附图标记：
28.机架110、电动机120、电控箱140、有杆腔输油管150、无杆腔输油管160、行程控制模块180、行程传感器181、支撑架182、
29.液压控制模块130、紧急控制阀131、油箱132、油缸133、缸体1331、活塞杆1332、油缸支撑杆1333、控制阀模块134、电磁换向阀1341、单向节流阀1342、油泵1343、滤网1344、液位计1345、压力表1346、单向阀1347、溢流阀1348、节流阀1349、
30.滑轮组模块190、转向滑轮组191、顶升滑轮组192、倍率滑轮组193、平衡滑轮组194、钢丝绳195。
具体实施方式
31.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
34.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
35.参考图1至图4，本发明实施例的拍门控制装置包括：机架110、电动机120、液压控制模块130、滑轮组模块190和控制器，液压控制模块130包括紧急控制阀131、控制阀模块134、油箱132和油缸133，油缸133包括缸体1331和活塞杆1332，缸体1331设置于机架110上，活塞杆1332用于沿着缸体1331上下运动，油箱132通过控制阀模块134和紧急控制阀131与油缸133连接；当进行拍门关闭操作时，电动机120启动，使油箱132为油缸133提供油量，控制器通过控制阀模块134实现对油液流通的控制，从而为该装置供油，在紧急情况下，能够手动操作紧急控制阀131以实现快速断流保护；滑轮组模块190包括顶升滑轮组192、倍率滑轮组193、钢丝绳195和索具，顶升滑轮组192设置于油缸133的顶部一端并可以跟随活塞杆1332的伸缩运动而做出相应的位移动作，倍率滑轮组193装设于机架110上，钢丝绳195在环绕顶升滑轮组192和倍率滑轮组193之后通过索具环套在顶升滑轮组192或者倍率滑轮组193或者机架110，上述滑轮组模块190能够在拍门关闭时，提供多种作用力，起到缓冲作用，从而减少对拍门本身和水工建筑的冲击。
36.需要说明的是，当钢丝绳195在环绕顶升滑轮组192和倍率滑轮组193之后通过索具环套在顶升滑轮组192时，能够提供3倍的作用力，起到缓冲作用；当当钢丝绳195在环绕顶升滑轮组192和倍率滑轮组193之后通过索具环套在倍率滑轮组193或者机架110时，能够提供4倍的作用力，起到缓冲作用，从而减少对拍门本身和水工建筑的冲击。
37.参考图1至图4，滑轮组模块190还包括转向滑轮组191，转向滑轮组191设置于机架110的下方，转向滑轮组191通过钢丝绳195与顶升滑轮组192连接，钢丝绳195经过该转向滑轮组191可以改变实施作用力的方向。
38.参考图1至图4，滑轮组模块190还包括平衡滑轮组194，平衡滑轮组194通过钢丝绳195与转向滑轮组191或者顶升滑轮组192连接。当平衡滑轮组194通过钢丝绳195与顶升滑轮组192连接时，提供3倍的作用力，起到缓冲作用；当平衡滑轮组194通过钢丝绳195与转向滑轮组191连接时，能够通过转向滑轮组191改变钢丝绳195实施作用力的方向，另外，该平衡滑轮组194可以实现顶升滑轮组192以及倍率滑轮组193所承受来自钢丝绳195的作用力的同步承载与均衡承载。
39.参考图5，控制阀模块134包括溢流阀1348、电磁换向阀1341、单向节流阀1342、节流阀1349、滤网1344、电动机120、油泵1343、第一插装阀yv3和第二插装阀yv4，电磁换向阀1341的第一油口p通过溢流阀1348与油箱132连接，电磁换向阀1341的第二油口t分别与油箱132和第二插装阀yv4的第一端口连接，第二插装阀yv4的第二端口通过节流阀1349与油缸133连接，电磁换向阀1341的第三油口a通过单向节流阀1342和第一插装阀yv3与油缸133连接，电磁换向阀1341的第四油口b与油缸133连接，油泵1343分别与滤网1344的第一端口、电动机120和电磁换向阀1341的第一油口p连接，滤网1344的第二端口与油箱132连接。
40.可以理解的是，当实现拍门关闭时，通过电动机120驱动油泵1343从油箱132中吸取油液，油液经过滤网1344进行提纯，得到纯净油液，有利于装置高效运行。油泵1343与溢流阀1348连接，溢流阀1348起安全保护作用，保证系统不因压力过高而发生事故。随后将提纯后的油液通过油泵1343输送至电磁换向阀1341，油液经电磁换向阀1341的第一油口p进入，从电磁换向阀1341的第三油口a出，先经单向节流阀1342，而后流经第一插装阀yv3，最后传输至油缸133，油液还可以先经第一插装阀yv3，而后流经单向节流阀1342，最后传输至油缸133，单向节流阀1342用于节流，第一插装阀yv3用于控制油液流经途径的接通，上述能够提供充足的油量，从而实现为滑轮组模块190提供充足的动力，减少对拍门本身和水工建筑的冲击；油液也可以经电磁换向阀1341的第二油口t进入，从电磁换向阀1341的第四油口b出，输送至油缸133，为滑轮组模块190提供充足的动力，减少对拍门本身和水工建筑的冲击。上述设计能够根据实际情况油液的流量进行控制。电磁换向阀1341的第四油口b与第二插装阀yv4连接，第二插装阀yv4保持通电，使拍门操作保持。
41.需要说明的是，电磁换向阀1341为三位四通阀，该阀具有三个工作位状态，有四个油口，该阀在自然位置时在中位；第一插装阀yv3和第二插装阀yv4皆为插装阀，插装阀的通流量可达到1000l/min，通径可达200～250毫米，阀芯结构简单，动作灵敏，密封性好，主要实现液路的通或断，其中，插装阀可用电磁换向阀1341和单向阀1347的组合进行替换；第一油口p、第二油口t、第三油口a和第四油口b皆为接口，用于使电磁转向阀与其他组件连接；第一端口和第二端口皆为接口，用于使第二插装阀yv4和滤网1344与其他组件连接；溢流阀1348可以为插入板式的dbd型直动式溢流阀；节流阀1349可以为dvp型节流截止阀；单向节流阀1342可以为dvrp型单向节流截止阀。
42.参考图1至图3，拍门控制装置还包括行程控制模块130，行程控制模块130包括行程传感器181和支撑架182，支撑架182与油缸133固定连接，支撑架182能够作为行程传感器181的受力载体，行程传感器181具有多个，多个行程传感器181可以间隔相同的预设距离设
置于支撑架182上，也可以间隔不同的距离设置于支撑架182上，行程传感器181与活塞杆1332连接，能够实时检测活塞杆1332的移动位置。
43.参考图1至图3，拍门控制装置还包括有杆腔输油管150和无杆腔输油管160，有杆腔输油管150的一端通过无杆腔输油管160与紧急控制阀131连接，有杆腔输油管150的另一端与油缸133连接，通过有杆腔输油管150和无杆腔输油管160进行油液输送。
44.参考图5，控制阀模块134还包括第一截止阀jz1和第二截止阀jz2，第一截止阀jz1的第一端口与油箱132连接，第二截止阀jz2的第一端口分别与第一截止阀jz1的第二端口和第一插装阀yv3连接，第二截止阀jz2的第二端口与油缸133连接。第一截止阀jz1和第二截止阀jz2在紧急控制阀131工作时开启，在紧急状态下，能够实现快速断流保护。
45.需要说明的是，第一截止阀jz1和第二截止阀jz2均是一种截止阀，截止阀的密封副由阀瓣密封面和阀座密封面组成,阀杆带动阀瓣沿阀座的中心线作垂直运动，截止阀启闭过程中启高度较小,易于流量的调节,且制造维修方便,压力适用范围广，第一截止阀jz1和第二截止阀jz2可以为水平板式的高压截止阀；第一端口和第二端口皆为接口，用于使第一截止阀jz1和第二截止阀jz2与其他组件连接。
46.参考图5，控制阀模块134还包括液位计1345，液位计1345与油箱132连接，液位计1345可以检测油箱132中的剩余油量，当油量不足时，具有提醒作用，能够及时对油量进行补充。
47.参考图5，控制阀模块134还包括单向阀1347，单向阀1347设置于电磁换向阀1341的第一油口p和油泵1343之间，单向阀1347控制油液单向流动，避免出现倒流现象，单向阀1347可以为s型板式单向阀。
48.参考图5，控制阀模块134还包括压力表1346，压力表1346分别与单向阀1347、溢流阀1348和油泵1343连接，压力表1346能够调节工作压力至合理值，使油泵1343正常工作，避免出现事故。
49.在一实施例中，拍门控制装置还包括电控箱140，电控箱140设置于机架110上，控制器设置于电控箱140内，控制器为可编程控制器，可编程控制器能够进行数组运算操作，控制各种类型的机械设备或者生产过程，应用范围广。
50.在一实施例中，拍门控制装置还包括油缸支撑杆1333，油缸支撑杆1333设置于油缸133的两侧，油缸支撑杆1333的一端与机架110连接，油缸支撑杆1333的另一端与油缸133连接，并且上述支撑架182设置于油缸支撑杆1333的上方。油缸支撑杆1333能够使油缸133固定设置于机架110上，避免出现晃动，影响拍门关闭或者开启。
51.下面通过下述表格对拍门控制装置的运作过程进行说明。
[0052][0053]
其中， 表示接通或者运作，-表示断开或者停机
[0054]
示例性地，对压力调整工况进行具体描述：初始状态，活塞杆1332处于油缸133底部、电控箱140的电源按钮接通、电磁换向阀1341的第一电磁铁yv1接通、电磁换向阀1341的第二电磁铁yv2不接通、行程传感器181不工作、第一插装阀yv3和第二插装阀yv4皆接通、第一截止阀jz1和第二截止阀jz2皆不接通。当进行调整时，电动机120开启，控制电动机120驱动油泵1343吸取油液，该油液经过滤网1344进行过滤得到纯净油液，随后油泵1343输出压力油，调整溢流阀1348至预设的10mpa，也可以为其他数字，进行压力调整，调整完毕后，电磁换向阀1341的第一电磁铁yv1、第一插装阀yv3、第二插装阀yv4和电机皆关闭。
[0055]
对拍门开启工况进行具体描述：初始状态，活塞杆1332处于油缸133底部、电控箱140的电源按钮接通、电磁换向阀1341的第一电磁铁yv1不接通、电磁换向阀1341的第二电磁铁yv2接通、行程传感器181工作、第一插装阀yv3和第二插装阀yv4皆接通、第一截止阀jz1和第二截止阀jz2皆不接通。电动机120开启，控制电动机120驱动油泵1343吸取油液，该油液经过滤网1344进行过滤得到纯净油液，随后油泵1343输出压力油，油液经过电磁换向阀1341的第二油口t输送回油箱132，使活塞杆1332向上运动，从而带动滑轮组运动，并且行程传感器181检测活塞杆1332的移动位置，第一插装阀yv3和第二插装阀yv4皆接通以使油液输送回油箱132中。当拍门开启保持时，初始状态，活塞杆1332处于油缸133顶部、电控箱140的电源按钮接通、电磁换向阀1341的第一电磁铁yv1不接通、电磁换向阀1341的第二电磁铁yv2不接通、行程传感器181工作、第一插装阀yv3和第二插装阀yv4皆接通、第一截止阀jz1和第二截止阀jz2皆不接通。根据上述拍门开启，第一插装阀yv3和第二插装阀yv4使油液一直被吸持，拍门开启保持，同时保持行程传感器181一直开启，用于监控拍门开启状态；另外，在拍门长时间处于开启状态下，由于液压正常内漏，拍门会下沉，此时按照拍门的预定下沉量设置并重新接通行程传感器181，重复上述拍门开启保持过程，实现拍门的复位回升。
[0056]
对拍门关闭工况进行具体描述：初始状态，活塞杆1332处于油缸133顶部、电控箱140的电源按钮接通、电磁换向阀1341的第一电磁铁yv1接通、电磁换向阀1341的第二电磁
铁yv2不接通、行程传感器181工作、第一插装阀yv3和第二插装阀yv4皆不接通、第一截止阀jz1和第二截止阀jz2皆不接通。电动机120开启，控制电动机120驱动油泵1343吸取油液，该油液经过滤网1344进行过滤得到纯净油液，当进行至关闭的第二阶段时，第一截止阀jz1接通，第二截止阀jz2不接通，油液通过电磁换向阀1341的第一油口p经过第一插装阀yv3输送至油缸133中，在重力作用下活塞杆1332下降，拍门关闭，行程传感器181检测到活塞杆1332达到指定位置，电动机120关闭、电磁换向阀1341的第一电磁铁yv1不接通和第一截止阀jz1不接通，实现拍门全关。
[0057]
对手动应急关闭工况进行具体描述：初始状态，拍门处于开启状态；电控箱140的电源按钮接通、电磁换向阀1341的第一电磁铁yv1不接通、电磁换向阀1341的第二电磁铁yv2不接通、行程传感器181不工作、第一插装阀yv3和第二插装阀yv4皆不接通、第一截止阀jz1和第二截止阀jz2皆接通。当出现紧急状况时，第一截止阀jz1和第二截止阀jz2皆接通，实现快速断流保护。
[0058]
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
[0059]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0060]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。