一種差壓控制快速閘門的雙向泵站的制作方法
【專利摘要】一種差壓控制快速閘門的雙向泵站，包括水泵裝置、閘門裝置、閘門提升裝置；水泵裝置包括水泵、電機、雙向進水流道、雙向出水流道；雙向出水流道設置在雙向進水流道上方，電機驅動連接所述水泵，水泵設置在所述雙向進水流道與雙向出水流道之間，雙向進水流道、雙向出水流道通過水泵相連通；閘門裝置包括內河側進水閘門、內河側出水閘門、外河側進水閘門、外河側出水閘門；閘門提升裝置包括第一、二、三、四卷揚機，第一、二、三、四卷揚機分別驅動連接對應的內河側進、出水閘門、外河側進、出水閘門。本實用新型能滿足自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求，實現(xiàn)機組啟動和閘門操作自動化，保證機組安全運行，具有結構簡單、土建投資省、方便管理和自動化程度高等優(yōu)點。
【專利說明】
一種差壓控制快速閘門的雙向泵站
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種差壓控制快速閘門的雙向栗站結構型式，屬于水利水電工程技術領域。
【背景技術】
[0002]在水利工程中，許多低揚程栗站要求在水位組合相宜的情況下，實現(xiàn)自引、自排、提引和提排等多種供排水要求，采用雙向栗站是一個很好的選擇，有利于減少建設用地，節(jié)省建設投資，方便運行管理，提高工程效益。現(xiàn)有的雙向栗站大多分別建造雙向進水流道和雙向出水流道，由于水位組合的原因，為滿足水栗安裝要求和出水流道淹沒要求，有時進水流道的頂板和出水流道的底板之間的空間很小，狹窄的只有幾十厘米，既不利機組安裝，維護人員也無法進入操作。
[0003]雙向栗站通常安裝軸流栗，為保護動力機和減少啟動負載，軸流栗是不允許關閘啟動的，這就需要機組啟動時，水栗與出水閘門之間有一個很好的時間配合:出水閘門既不能開啟太早，使得出水側的水流倒沖，影響機組啟動；出水閘門也不能開啟太遲，形成栗軸流栗關閘啟動，增加啟動負荷，造成動力機過載，影響機組使用壽命，危及栗站運行安全。
[0004]因此，需要一種新的栗站。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有雙向栗站的不足而設計的，提供一種差壓控制快速閘門的雙向栗站，本實用新型實現(xiàn)閘門開啟與機組啟動的同步運行，通過進水閘門和出水閘門的不同組合，可滿足自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種差壓控制快速閘門的雙向栗站，包括水栗裝置、閘門裝置、閘門提升裝置；
[0007]水栗裝置包括水栗、電機、雙向進水流道、雙向出水流道;雙向出水流道設置在雙向進水流道上方，電機驅動連接所述水栗，水栗設置在所述雙向進水流道與雙向出水流道之間，雙向進水流道、雙向出水流道通過水栗相連通；
[0008]閘門裝置包括內河側進水閘門、內河側出水閘門、外河側進水閘門、外河側出水閘門，內河側進水閘門設置在雙向進水流道的內河側，內河側出水閘門設置在所述雙向出水流道內河側，外河側進水閘門設置在所述雙向進水流道外河側，外河側出水閘門設置在所述雙向出水流道的外河側；
[0009]閘門提升裝置包括第一、二、三、四卷揚機，第一、二、三、四卷揚機分別驅動連接對應的內河側進水閘門、內河側出水閘門、外河側進水閘門、外河側出水閘門。
[0010]優(yōu)選的，所述內河側出水閘門和外河側出水閘門的底部各布置第一差壓傳感器、第二差壓傳感器，第一差壓傳感器兩端分別通過第一、二壓力導管與布置在對應閘門兩側的第一、二壓力探頭相連，第二差壓傳感器兩端分別通過第三、四壓力導管與布置在對應閘門兩側的第三、四壓力探頭相連。
[0011]優(yōu)選的，所述水栗包括栗軸、葉輪、進水導水錐、導葉體、出水錐管、出水導水錐，葉輪采用抽芯設計，葉輪上安裝固定葉片，葉輪外殼固定安裝在雙向進水流道的頂板中。
[0012]優(yōu)選的，所述的進水導水錐底部大，上部小，為1/4橢圓旋轉體，采用鋼筋混凝土或鋼板材料制作，進水導水錐固定在栗房底板上，進水導水錐與栗軸同軸線。
[0013]優(yōu)選的，所述出水導水錐為1/4橢圓旋轉體，上部大，底部小，采用鋼板材料制作，出水導水錐與栗軸同軸線，出水導水錐上部固定在所述雙向出水流道頂板上，出水導水錐下部與導葉體輪轂相接。
[0014]優(yōu)選的，所述出水錐管采用哈夫結構，沿出水流道縱剖面中分，螺栓聯(lián)接，出水錐管底部通過法蘭與導葉體出口連接。
[0015]優(yōu)選的，設有內河側進水閘門槽、外河側進水閘門槽、內河側出水閘門槽和外河側出水閘門槽，內河側進水閘門槽、外河側進水閘門槽自上而下貫穿雙向進水流道，內河側進水閘門和外河側進水閘門通過第一、三卷揚機牽引，可沿內河側進水閘門槽、外河側進水閘門槽上下運動；所述的內河側出水閘門槽和外河側出水閘門槽自上而下貫穿雙向出水流道，內河側出水閘門和外河側出水閘門通過第二、四卷揚機牽引，可沿內河側出水閘門槽和外河側出水閘門槽上下運動。
[0016]優(yōu)選的，所述雙向進水流道、雙向出水流道的過水斷面均為矩形，雙向進水流道、雙向出水流道均采用鋼筋混凝土結構，所述雙向進水流道的頂板作為雙向出水流道的底板。
[0017]優(yōu)選的，所述內河側進水閘門槽、內河側出水閘門槽、外河側進水閘門槽和外河側出水閘門槽中分別設有限位器。
[0018]優(yōu)選的，上述雙向栗站設有檢修門槽，檢修門槽布置在外河側，用于放置疊梁式閘門斷流。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0020]第一，電機、水栗和進出水流道組成抽水裝置，通過差壓傳感器，實現(xiàn)閘門開啟與機組啟動的同步運行，通過進水閘門和出水閘門的不同組合，可滿足自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求。
[0021]第二，在滿足水栗安裝要求和出水流道淹沒要求的前提下，若雙向進水流道的頂板與雙向出水流道的底板之間間隔較小，則把雙向進水流道的頂板直接作為雙向出水流道的底板，采用抽芯設計和固定葉片軸流栗，節(jié)省土建投資，方便機組安裝與檢修，提高工程效益。
[0022]第三，本實用新型在出水閘門的底部安裝差壓傳感器，由壓力導管把閘門內外兩側的壓力傳送到差壓傳感器;通過差壓傳感器把壓差信號轉變成電信號，輸送給卷揚機的控制裝置，根據(jù)壓差值，自動運行預定程序，實現(xiàn)機組啟動和閘門提升的同步自動化，自動執(zhí)行出水閘門的提升操作，達到控制閘門的開啟時間和提升速度的目的，既方便了機組啟動，又保證了栗站運行安全。
[0023]第四，雙向進水流道頂板作為雙向出水流道的底板，水栗采用抽芯設計，安裝固定葉片，能滿足自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求，采用差壓控制快速閘門，實現(xiàn)機組啟動和閘門操作自動化，保證機組安全運行，具有結構簡單、土建投資省、方便管理和自動化程度高等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型差壓控制快速閘門的雙向栗站的立面剖視圖。
[0025]圖中:1.栗房底板;2.雙向進水流道;3.內河側進水閘門；4.內河側進水閘門槽；
5.內河側出水閘門、6.內河側出水閘門槽、7.第一壓力導管、8.第二壓力導管、9.第一壓力探頭、10.第二壓力探頭；11.第一差壓傳感器;12.第一卷揚機;13.第二卷揚機;14.雙向出水流道;15.聯(lián)軸器；16.栗軸；17.進水導水錐；18.葉輪；19.導葉體;20.出水錐管;21.出水導水錐;22.電機座;23.電機;24.出水流道頂板;25.進水流道頂板;26.第二差壓傳感器;27.第三壓力探頭;28.第三壓力導管；29.第四壓力導管;30.外河側進水閘門；31.第四壓力探頭;32.外河側進水閘門槽;33.外河側出水閘門；34.外河側出水閘門槽;35.第三卷揚機;36.第四卷揚機;37.限位器;38.檢修門槽;39.電機軸。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，一種差壓控制快速閘門的雙向栗站，由栗房底板1、雙向進水流道2、內河側進水閘門3、內河側進水閘門槽4、內河側出水閘門5、內河側出水閘門槽6、第一壓力導管7、第二壓力導管8、第一壓力探頭9、第二壓力探頭10、第一差壓傳感器11、第一卷揚機12、第二卷揚機13、雙向出水流道14、聯(lián)軸器15、栗軸16、進水導水錐17、葉輪18、導葉體19、出水錐管20、出水導水錐21、電機座22、電機23、出水流道頂板24、進水流道頂板25、第二差壓傳感器26、第三壓力探頭27、第四壓力導管28、第三壓力導管29、外河側進水閘門30、第四壓力探頭31、外河側進水閘門槽32、外河側出水閘門33、外河側出水閘門槽34、第三卷揚機35、第四卷揚機36、限位器37、檢修門槽38、電機軸39等部件組成。
[0027]內河側出水閘門5和外河側出水閘門33的底部各布置一個差壓傳感器，通過壓力導管分別與布置閘門兩側的壓力探頭相連。
[0028]雙向進水流道2的頂板作為雙向出水流道14的底板。
[0029]水栗葉輪18采用抽芯設計，安裝固定葉片，葉輪外殼固定安裝在雙向進水流道的頂板中。
[0030]限位器37分別安裝在內河側進水閘門槽、內河側出水閘門槽、外河側進水閘門槽和外河側出水閘門槽中。
[0031]檢修門槽38布置在外河側，在機組或閘門需要檢修時，可放置疊梁式閘門斷流。
[0032]雙向進水流道2的過水斷面為矩形，采用鋼筋混凝土結構。
[0033]雙向出水流道14的過水斷面為矩形，采用鋼筋混凝土結構。
[0034]內河側進水閘門槽4和外河側進水閘門槽32，自上而下貫穿雙向進水流道，內河側進水閘門和外河側進水閘門通過卷揚機牽引，可沿門槽上下運動。
[0035]內河側出水閘門槽6和外河側出水閘門槽34，自上而下貫穿雙向出水流道，內河側出水閘門和外河側出水閘門通過卷揚機牽弓I，可沿門槽上下運動。
[0036]進水導水錐17，底部大，上部小，為1/4橢圓旋轉體，采用鋼筋混凝土或鋼板材料制作，固定在所述的栗房底板I上，與栗軸同軸線。
[0037]出水導水錐21，為1/4橢圓旋轉體，上部大，底部小，采用鋼板材料制作，與栗軸同軸線，上部固定在所述的出水流道頂板上，下部與導葉體輪轂相接。
[0038]出水錐管20采用哈夫結構，沿出水流道縱剖面中分，螺栓聯(lián)接，底部通過法蘭與導葉體出口連接。
[0039]電機23安裝在電機座22上，電機座22通過螺栓固定安裝在出水流道頂板24上。
[0040]水栗葉輪室中安裝葉輪18，通過法蘭與導葉體19相連，導葉體19與出水錐管20法蘭耳關接。
[0041]進水導水錐17固定在栗房底板I上，位于葉輪18下方，與栗軸16同軸線。
[0042]水錐管20固定在出水流道頂板24上，位于出水錐管20上方，與栗軸16同軸線。
[0043]栗軸16與電機軸39通過聯(lián)軸器15相連。水栗、出水錐管20、電機23與雙向進水流道
2、雙向出水流道14組成水栗裝置。
[0044]內河側進水閘門槽4和外河側進水閘門槽32，分別自上而下貫穿雙向進水流道2;內河側進水閘門3通過第一卷揚機12牽引，可沿內河側進水閘門槽4上下運動；外河側進水閘門30通過第三卷揚機35牽引，可沿外河側進水閘門槽32上下運動。
[0045]內河側出水閘門槽6和外河側出水閘門槽34，分別自上而下貫穿雙向出水流道14;內河側出水閘門5通過第二卷揚機13牽引，可沿內河側出水閘門槽6上下運動；外河側出水閘門33通過第四卷揚機36牽引，可沿外河側出水閘門槽34上下運動。
[0046]分別在內河側進水閘門槽4、內河側出水閘門槽6、外河側進水閘門槽32和外河側出水閘門槽34中安裝限位器37，控制進水閘門和出水閘門的提升高度。
[0047]第一差壓傳感器11安裝在內河側出水閘門5的底部，通過第一壓力導管7與第一壓力探頭9相連，通過第二壓力導管8與第二壓力探頭10相連，組成差壓測量裝置，測量內河側出水閘門5兩側的壓差。
[0048]第二差壓傳感器26安裝在外河側出水閘門30的底部，通過第三壓力導管28與第三壓力探頭27相連，通過第四壓力導管29與第四壓力探頭31相連，組成差壓測量裝置，測量外河側出水閘門30兩側的壓差。
[0049]電機23通過聯(lián)軸器15聯(lián)接栗軸16與電機軸39，把動力傳送給葉輪18，把動力機的機械能轉換成水體的動能和勢能。通過水栗機組與不同進水閘門和出水閘門的聯(lián)合運行，可實現(xiàn)自引、自排、提引和提排等多用途供排水要求。
[0050]自引:當外河側水位高于內河側水位時，開啟內河側進水閘門3和外河側進水閘門30，直接把水體從外河引入內河，水栗機組不需運行。
[0051 ]自排:當內河側水位高于外河側水位時，開啟內河側進水閘門3和外河側進水閘門30，直接把水體從內河排入外河，水栗機組不需運行。
[0052]提引:當內河側水位高于外河側水位時，關閉內河側進水閘門3和外河側出水閘門33，開啟外河側進水閘門30，內河側出水閘門5處于提升準備狀態(tài)，第一差壓傳感器11承受內河側出水閘門5內外兩側的壓差，并把壓差信號轉變成電信號，輸送給第二卷揚機13的控制器。接著啟動水栗機組，水體從雙向進水流道2經外河側進水閘門30，繞流進水導水錐17進入水栗葉輪室，從葉輪18獲得能量的水體進入導葉體19，從出水錐管20排出，繞流出水導水錐21，流向內河側出水閘門5，隨著雙向出水流道14內水位不斷上升，差壓傳感器11獲得的內河側出水閘門5內外側的壓差不斷縮小，達到設計壓力差時，卷揚機13的控制器動作，內河側出水閘門5開啟，水體從雙向出水流道14提引入內河。機組正常停機或事故停機后，內河側出水閘門5關閉，準備下次啟動。
[0053]提排:當外河側水位高于內河側水位時，關閉外河側進水閘門30和內河側出水閘門5，開啟內河側進水閘門3，外河側出水閘門33處于提升準備狀態(tài)，第二差壓傳感器26承受外河側出水閘門33內外兩側的壓差，并把壓差信號轉變成電信號，輸送給卷揚機36的控制器。接著啟動水栗機組，水體從雙向進水流道2經內河側進水閘門3，繞流進水導水錐17進入水栗葉輪室，從葉輪18獲得能量的水體進入導葉體19，從出水錐管20排出，繞流出水導水錐21，流向外河側出水閘門33，隨著雙向出水流道14內水位不斷上升，第二差壓傳感器26獲得的外河側出水閘門33內外側的壓差不斷縮小，達到設計壓力差時，卷揚機36的控制器動作，外河側出水閘門33開啟，水體從雙向出水流道14提排入外河。機組正常停機或事故停機后，內河側出水閘門33關閉，準備下次啟動。
【主權項】
1.一種差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，所述雙向栗站包括水栗裝置、閘門裝置、閘門提升裝置； 水栗裝置包括水栗、電機(23 )、雙向進水流道(2 )、雙向出水流道(14 );雙向出水流道(14)設置在雙向進水流道(2)上方，電機(23)驅動連接所述水栗，水栗設置在所述雙向進水流道(2 )與雙向出水流道(14 )之間，雙向進水流道(2 )、雙向出水流道(14 )通過水栗相連通； 閘門裝置包括內河側進水閘門(3 )、內河側出水閘門(5 )、外河側進水閘門(30 )、外河側出水閘門(33)，內河側進水閘門(3)設置在雙向進水流道(2)的內河側，內河側出水閘門(5)設置在所述雙向出水流道(14)內河側，外河側進水閘門(30 )設置在所述雙向進水流道(2 )外河側，外河側出水閘門(33)設置在所述雙向出水流道(14)的外河側； 閘門提升裝置包括第一、二、三、四卷揚機(12、13、35、36)，第一、二、三、四卷揚機(12、13、35、36)分別驅動連接對應的內河側進水閘門(3)、內河側出水閘門(5 )、外河側進水閘門(30)、外河側出水閘門(33)。2.根據(jù)權利要求1所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，所述內河側出水閘門(5)和外河側出水閘門(33)的底部各布置第一差壓傳感器(11)、第二差壓傳感器(26)，第一差壓傳感器(11)兩端分別通過第一、二壓力導管(7、8)與布置在對應閘門兩側的第一、二壓力探頭(9、10)相連，第二差壓傳感器(26)兩端分別通過第三、四壓力導管(28、29)與布置在對應閘門兩側的第三、四壓力探頭(27、31)相連。3.根據(jù)權利要求1所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，所述水栗包括栗軸(16)、葉輪(18)、進水導水錐(17)、導葉體(19)、出水錐管(20)、出水導水錐(21)，葉輪(18)采用抽芯設計，葉輪(18)上安裝固定葉片，葉輪(18)外殼固定安裝在雙向進水流道(2)的頂板中。4.根據(jù)權利要求3所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，所述的進水導水錐(17)底部大，上部小，為1/4橢圓旋轉體，采用鋼筋混凝土或鋼板材料制作，進水導水錐(17)固定在栗房底板(I)上，進水導水錐(17)與栗軸(16)同軸線。5.根據(jù)權利要求3所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，所述出水導水錐(21)為1/4橢圓旋轉體，上部大，底部小，采用鋼板材料制作，出水導水錐(21)與栗軸(16)同軸線，出水導水錐(21)上部固定在所述雙向出水流道(14)頂板上，出水導水錐(21)下部與導葉體(19)輪轂相接。6.根據(jù)權利要求1所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，所述出水錐管(20)采用哈夫結構，沿出水流道縱剖面中分，螺栓聯(lián)接，出水錐管(20)底部通過法蘭與導葉體(19)出口連接。7.根據(jù)權利要求1所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，設有內河側進水閘門槽(4)、外河側進水閘門槽(32)、內河側出水閘門槽(6)和外河側出水閘門槽(34)，內河側進水閘門槽(4)、外河側進水閘門槽(32)自上而下貫穿雙向進水流道(2)，內河側進水閘門(3)和外河側進水閘門(30)通過第一、三卷揚機(12、35)牽引，可沿內河側進水閘門槽(4)、外河側進水閘門槽(32)上下運動;所述的內河側出水閘門槽(6)和外河側出水閘門槽(34)自上而下貫穿雙向出水流道(14)，內河側出水閘門(5)和外河側出水閘門(33)通過第二、四卷揚機(13、36)牽引，可沿內河側出水閘門槽(6)和外河側出水閘門槽(34)上下運動。8.根據(jù)權利要求1所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，所述雙向進水流道(2 )、雙向出水流道(14 )的過水斷面均為矩形，雙向進水流道(2 )、雙向出水流道(14 )均采用鋼筋混凝土結構，所述雙向進水流道(2)的頂板作為雙向出水流道(14)的底板。9.根據(jù)權利要求7所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，所述內河側進水閘門槽(4)、內河側出水閘門槽(6)、外河側進水閘門槽(32)和外河側出水閘門槽(34)中分別設有限位器(37)。10.根據(jù)權利要求1所述的差壓控制快速閘門的雙向栗站，其特征是，設有檢修門槽(38)，檢修門槽(38)布置在外河側，用于放置疊梁式閘門斷流。
【文檔編號】E03B5/00GK205444312SQ201620150153
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月29日
【發(fā)明人】朱紅耕, 卜舸, 張仁田
【申請人】揚州大學