一种翻板闸门液压水力互动控制的控制方法.pdf

一种翻板闸门液压水力互动控制的控制方法
    一、技术领域

    本发明涉及一种现代水利设施中常用的翻板闸门的液压水力互动控制的控制方法。

    二、技术现状

    当前，水利资源日益紧缺，高落差水利资源已近枯竭，低落差水利资源的开发利用正受到人们的重视，并且由于农田灌溉和美化环境的需要，一种称为活动坝体的水力自控翻板闸门在世界各地获得了广泛的应用。这种水力自控翻板闸门能由其上下游水位差的水力自动控制开启和关闭，较之传统的坝体和人力控制水位，节省了大量的资金与运营成本。但是，在使用中逐步暴露出了它的一些不足。这些不足主要是：1、当该部水利设施需要清理和修缮时，只能由人力用绞车拉动闸门，使其泄水；2、当闸门打开泄洪后，若有杂物卡在门底，会阻碍翻板门的复位蓄水，也须由人力用绞车拉开，方可进行清理。为了解决这些问题，近年来，人们探索着将这种水力自控翻板闸门改造为液压和水力互动控制，即在正常防洪蓄水时由水力自动控制，液压控制系统不需启动和工作；而当需要人为控制时，则启动液压系统人为的控制闸门的启闭。其中一种较为成熟的产品是在翻板闸门的后面和支敦之间设置液压油缸，该油缸由坝面上的泵站提供油源和控制。这种方法的最大不足就是在泄水期间油缸浸在水中，机件可能侵蚀生锈，且泄洪时洪水中夹杂的物块可能砸伤缸体，影响油缸的运行和密封，一旦密封破坏，一方面控制失效，另一方面会污染水源。尤其当门缝有少量喷水，油缸则会长期受到侵蚀，影响液压控制系统的使用寿命。另一种设计方案是在翻板门的上游立一较高的支敦，并将闸板门的支墚加高，在支墚的中部与支敦间设置一铰支连杆，在闸门支墚上部与支敦的顶部设置一液压油缸，当洪水来临时，水的冲力加大，闸门绕中间铰支点被冲开泄洪，而当水位下降，则闸门在门重力矩的作用下关闭；当需要人为控制闸门时，启动液压系统，操纵油缸，将闸门绕中间铰支点拉起泄水。这种方法虽然可以解决油缸浸水的问题，但是其门型较之成熟的门型有较大的改变，牵涉到诸多的水力学理论问题尚须探讨，且其闸门在开口翻转的过程中，其阻力矩会不断地变大，水阻增加。其实用性仍需实践检验。

    三、发明目的与解决方案

    本发明的目的是要发明一种将现有成熟的水力自控翻板闸门改变为液压水力互动控制的翻板闸门的简便有效的方法。

    其解决方案是：将原支敦5向水流方向加长至大于翻板闸门全倾翻的尺寸后加高浇筑出立柱4，在立柱4的顶端安装液压油缸3，液压油缸3活塞杆的前端连接加长推杆2，推杆2与杠杆1(原有的连杆加长)铰接，杠杆1的左端与翻板闸门的底部铰接(与原有位置相同)。当需要人为控制闸门开启时，只需启动液压系统向油缸3的上腔供油，推动油缸活塞杆和加长推杆2杠杆1向下运动，就可将闸门翻起，打开泄洪；当需要关闭闸门时，则改变油缸的供油方向，向油缸3的下腔供油，油缸3的活塞杆向上拉动推杆2和杠杆1，使闸门关闭。只要控制油缸3的换向阀中位为H型或Y型机能，即保持在其中位，油缸的上下腔与油箱连通，则在非液压控制时，保持了原水力自控的作用原理。这样就简单的实现了翻板闸门液压和水力互动控制。避免了油缸浸在水中工作，机件易锈蚀，密封提早失效和可能污染环境。同时又防止了油缸在泄洪时可能受到杂物的冲撞变形损坏。

    四、附图说明

    附图1是本发明的作用原理和基本构造图。

    五、实施方式

    本发明是将原翻板闸门的支敦5延长并在其尾部加高形成立柱4，在立柱4的上部安装液压油缸3，液压油缸3的活塞杆通过加长推杆2连接杠杆1，杠杆1的左端与翻板闸门的下部铰接。其实施方式是：当需要液压控制闸板门开启时，操纵液压系统换向阀向液压油缸3上腔供油，推动其活塞杆向下伸出，同时推动加长推杆2和杠杆1，杠杆1由中间铰支点7支撑，其左端向上撬动闸门绕支敦5上的铰支点7倾翻，闸门打开。反之则液控关闭了翻板闸门。

    在平常水力自控时，不需启动液压系统，由于油缸3的换向阀为H型或Y型中位机能，其活塞上下腔连通，并与油箱相通，处于自由浮动状态，对翻板闸门的运动无干涉作用，有的只是增加了一阻尼缸的作用，这样更有助于翻板闸门在开启和关闭的过程中的运行稳定性，在闸板门倾翻静止时阻止其出现拍打现象，延长其使用寿命。