一種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)，其包括鎖定機構、控制機構和軌道；所述鎖定機構包括兩條結構相同鎖定梁，兩條鎖定梁分別位于電動閘門口內外兩側；所述一條鎖定梁包括主梁、左、右端梁、變速器、電機、傳動軸及主動輪；所述變速器安裝在電機上，所述電機的左、右輸出軸分別通過齒輪聯軸器B和齒輪聯軸器C與傳動軸相連接，所述傳動軸分別通過齒輪聯軸器A和齒輪聯軸器D與在軌道行走的主動輪相連接；所述控制機構包括PLC控制模塊、第一接觸器、第二接觸器、位置傳感器、A/D轉換模塊以及外側限位開關和內側限位開關；本發(fā)明的優(yōu)點是全過程自動化，對閘門自動鎖定避免閘門掉落孔洞而發(fā)生安全事故，提高作業(yè)人員的工作效率。
【專利說明】—種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)，適用于電動閘門的防滑脫自動鎖定保護。
【背景技術】
[0002]現階段，大部分水力發(fā)電站的上下水庫電動閘門上未安裝有機械鎖定梁，上下水庫電動閘門開啟后由卷揚機長時間承受該電動閘門負荷，上下水庫電動閘門開啟后沒有機械鎖定梁投入，存在由于卷揚機故障導致該電動閘門異常下落的可能，如果下落時機組正處于運行狀態(tài)，則將導致嚴重的事故，對人身財產造成巨大損失。
[0003]因此，急需一種在上下水庫電動閘門開啟前后對其進行鎖定的保護系統(tǒng)，本發(fā)明通過控制機械鎖定梁實現自動或手動投出投入，有效防止上下水庫電動閘門突然下落。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供了一種安裝、使用方便，控制過程簡單故障率低且避免閘門掉落孔洞而發(fā)生安全事故的電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案:
本發(fā)明包括鎖定機構、控制機構和軌道(13-1、13-2)；
所述鎖定機構包括兩條結構相同鎖定梁，兩條鎖定梁分別位于電動閘門口內外兩側；所述一條鎖定梁包括主梁(I)、左、右端梁(2~3)、變速器(4)、電機(5)、傳動軸(6)及主動輪(12-廣12-2);所述變速器(4)安裝在電機(5)上，所述電機(5)的左、右輸出軸分別通過齒輪聯軸器B (8)和齒輪聯軸器C (9)與傳動軸(6)相連接，所述傳動軸(6)分別通過齒輪聯軸器A (7)和齒輪聯軸器D (10)與在軌道(13-1、13-2)行走的主動輪(12-1~12-2)相連接；
所述控制機構包括PLC控制模塊、第一接觸器、第二接觸器、安裝于電動閘門?？康奈恢锰幍奈恢脗鞲衅?、A/D轉換模塊以及分別位于兩條鎖定梁運行方向上的外側限位開關和內側限位開關；所述外側限位開關和內側限位開關的輸出端分別接PLC控制模塊的相應輸入端，所述PLC控制模塊的相應輸出端分別接第一接觸器和第二接觸器；所述第一接觸器接兩條鎖定梁上控制兩臺電機靠近電動閘門口方向運動的旋轉開關，所述第二接觸器接兩條鎖定梁上控制兩臺電機遠離電動閘門口方向運動的旋轉開關；所述位置傳感器的輸出端經A/D轉換模塊接PLC控制模塊的相應輸入端。
[0006]所述左、右端梁(2~3)上朝向電動閘門口的一側分別設有左、右緩沖墊(I1-1 I1~2)ο
[0007]所述左、右端梁(2~3)底端還分別設置有在道軌(13-1、13_2)上行走的被動輪(15-廣15-2)，所述被動輪(15-廣15-2)通過從動軸(14)相連接。
[0008]所述內側限位開關至少有2個，分別位于電動閘門口與兩條鎖定梁之間，且與電動閘門口兩側距離相等；所述外側限位開關至少有2個，分別位于兩條鎖定梁的另一側，且與電動閘門口兩側距離相等，所述外側限位開關與電動閘門口兩側的距離大于內側限位開關與電動閘門口兩側的距離。
[0009]所述位置傳感器的型號為英國SST的DWS10-1 ;所述A/D轉換模塊的型號為TSXCTY2C ;所述PLC控制模塊的型號為TSXDEY16D2。
[0010]本發(fā)明所產生的積極效果如下:(1)在電動閘門提升到指定位置后，觸發(fā)位置傳感器，位置傳感器輸出啟動信號經A/D轉換模塊則本系統(tǒng)自動啟動，然后PLC控制模塊發(fā)送控制信號驅動電機的旋轉方向控制鎖定機構閉合，電動閘門需要下落時通過PLC控制模塊驅動電機的旋轉方向控制鎖定機構打開，同時通過變速器調整電機轉速，全過程自動化，現場無需人員操作，有效保障作業(yè)人員的安全且效率也大大提高。(2)在電動閘門口兩側敷設軌道，左、右端梁的主動輪在軌道上行走，左、右端梁上帶有左、右緩沖塊，減輕碰撞帶來的危害。
【專利附圖】
【附圖說明】 [0011]圖1為本發(fā)明中一條鎖定梁的結構示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明中左端梁的左視圖。
[0013]圖3為本發(fā)明中右端梁的右視圖。
[0014]圖4為本發(fā)明中控制機構的原理塊圖。
[0015]圖5為本發(fā)明中控制機構的控制流程圖。
[0016]其中，I主梁、2左端梁、3右端梁、4變速器、5電機、6傳動軸、7齒輪聯軸器A、8齒輪聯軸器B、9齒輪聯軸器C、10齒輪聯軸器D、ll-1左緩沖墊、11-2右緩沖墊、12_廣12_2主動輪、13-廣1-2軌道、14從動軸、15-廣15-2被動輪。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖1~5和實施例對本發(fā)明進行進一步說明:
實施例1:
如圖廣3所示，本發(fā)明包括鎖定機構、控制機構和軌道(13-1、13-2)；
所述鎖定機構包括兩條結構相同鎖定梁，兩條鎖定梁分別位于電動閘門口內外兩側；所述一條鎖定梁包括主梁(I)、左、右端梁(2~3)、變速器(4)、電機(5)、傳動軸(6)及主動輪(12-1~12-2);所述變速器(4)安裝在電機(5)上，所述電機(5)的左、右輸出軸分別通過齒輪聯軸器B (8)和齒輪聯軸器C (9)與傳動軸(6)相連接，所述傳動軸(6)分別通過齒輪聯軸器A (7)和齒輪聯軸器D (10)與在軌道(13-1、13-2)行走的主動輪(12-廣12-2)相連接;
所述左、右端梁(2~3 )上朝向電動閘門口的一側分別設有左、右緩沖墊(11 - 1~ 11 -2 )。
[0018]所述左、右端梁(2~3)底端還分別設置有在道軌(13-1、13_2)上行走的被動輪(15-1~15-2)，所述被動輪(15-1~15-2)通過從動軸(14)相連接。
[0019]所述內側限位開關設置4個，分別兩兩位于電動閘門口與兩條鎖定梁之間，且均與電動閘門口兩側距離相等；所述外側限位開關設置4個，分別位于兩條鎖定梁的另一側，與鎖定梁兩端相對應，且均與電動閘門口兩側距離相等，所述外側限位開關與電動閘門口兩側的距離大于內側限位開關與電動閘門口兩側的距離。[0020]如圖4所示，所述控制機構包括PLC控制模塊、第一接觸器、第二接觸器、安裝于電動閘門停靠的位置處的位置傳感器、A/D轉換模塊以及分別位于兩條鎖定梁運行方向上的外側限位開關和內側限位開關；所述外側限位開關和內側限位開關的輸出端分別接PLC控制模塊的相應輸入端，所述PLC控制模塊的相應輸出端分別接第一接觸器和第二接觸器；所述第一接觸器接兩條鎖定梁上控制兩臺電機靠近電動閘門口方向運動的旋轉開關，所述第二接觸器接兩條鎖定梁上控制兩臺電機遠離電動閘門口方向運動的旋轉開關；所述位置傳感器的輸出端經A/D轉換模塊接PLC控制模塊的相應輸入端。
[0021]所述位置傳感器的型號為英國SST的DWS10-1 ;所述A/D轉換模塊的型號為TSXCTY2C ;所述PLC控制模塊的型號為TSXDEY16D2。
[0022]實施例2:
本發(fā)明所述內側限位開關設置2個，分別位于電動閘門口與兩條鎖定梁之間，且均與電動閘門口兩側距離相等；所述外側限位開關設置2個，分別位于兩條鎖定梁的另一側，與鎖定梁中間位置相對應，且均與電動閘門口兩側距離相等，所述外側限位開關與電動閘門口兩側的距離大于內側限位開關與電動閘門口兩側的距離；其他結構與實施例1相同。
[0023]本系統(tǒng)中控制機構的工作原理，參見圖5:
電動閘門在起落過程中，電動閘門控制器用于控制電動閘門起落，通過電動閘門觸發(fā)位于電動閘門需要停靠位置處的位置傳感器，位置傳感器輸出信號經A/D轉換模塊后接入本系統(tǒng)的PLC控制模塊，啟動PLC控制模塊，根據電動閘門的狀態(tài)決定保護動作如下:
當電動閘門為起升停運狀態(tài)時，電動閘門控制器將電動閘門的起升停運狀態(tài)信號輸入PLC控制模塊相應輸入端，PLC控制模塊檢測到該狀態(tài)信號之后，PLC控制模塊輸出控制信號使鎖定機構中的第一接觸器閉合，觸發(fā)兩臺電機進入旋轉模式一，兩臺電機同時啟動且向靠近電動閘門的方向旋轉，帶動兩條鎖定梁相向運動，直到觸發(fā)位于電動閘門口處的內側限位開關，所述內側限位開關必須均被觸發(fā)時，PLC控制模塊才會輸出信號使第一接觸器斷開，兩臺電機斷電停轉，鎖定機構停止行走，牢牢鎖住電動閘門；反之，PLC控制模塊沒有檢測到該狀態(tài)信號時則一直保持對輸入該狀態(tài)信號的端口進行檢測。
[0024]同理，當電動閘門為下落啟動狀態(tài)時，電動閘門控制器將電動閘門的下落啟動狀態(tài)信號輸入PLC控制模塊相應輸入端，PLC控制模塊檢測到該狀態(tài)信號之后，PLC控制模塊輸出控制信號使鎖定機構中的第二接觸器閉合，觸發(fā)兩臺電機進入旋轉模式二，兩臺電機同時啟動且向遠離電動閘門的方向旋轉，帶動兩條鎖定梁反向運動，直到觸發(fā)位于兩條鎖定梁另一側的外側限位開關，所述外側限位開關必須均被觸發(fā)時，PLC控制模塊才會輸出信號使第二接觸器斷開，兩臺電機斷電停轉，鎖定機構停止行走，遠離電動閘門不影響其下落；反之，PLC控制模塊沒有檢測到該狀態(tài)信號時則一直保持對輸入該狀態(tài)信號的端口進行檢測。
[0025]綜上所述，僅為本發(fā)明較佳的實施例，不以此限定本發(fā)明實施的范圍，但凡依據本發(fā)明申請專利范圍的內容所做的等效變化和修飾，都應作為本發(fā)明的技術范疇。因此，本文中描述的實施例旨在涵蓋落入所附權利要求書的保護范圍內的所有這樣的改變、修改和變型。此外，本發(fā)明未述部分與現有技術相同。
【權利要求】
1.一種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)，其特征在于包括鎖定機構、控制機構和軌道(13-1、13-2)； 所述鎖定機構包括兩條結構相同鎖定梁，兩條鎖定梁分別位于電動閘門口內外兩側；所述一條鎖定梁包括主梁(I)、左、右端梁(2~3)、變速器(4)、電機(5)、傳動軸(6)及主動輪(12-1~12-2);所述變速器(4)安裝在電機(5)上，所述電機(5)的左、右輸出軸分別通過齒輪聯軸器B (8)和齒輪聯軸器C (9)與傳動軸(6)相連接，所述傳動軸(6)分別通過齒輪聯軸器A (7)和齒輪聯軸器D (10)與在軌道(13-1、13-2)行走的主動輪(12-1~12-2)相連接； 所述控制機構包括PLC控制模塊、第一接觸器、第二接觸器、安裝于電動閘門?？康奈恢锰幍奈恢脗鞲衅?、A/D轉換模塊以及分別位于兩條鎖定梁運行方向上的外側限位開關和內側限位開關；所述外側限位開關和內側限位開關的輸出端分別接PLC控制模塊的相應輸入端，所述PLC控制模塊的相應輸出端分別接第一接觸器和第二接觸器；所述第一接觸器接兩條鎖定梁上控制兩臺電機靠近電動閘門口方向運動的旋轉開關，所述第二接觸器接兩條鎖定梁上控制兩臺電機遠離電動閘門口方向運動的旋轉開關；所述位置傳感器的輸出端經A/D轉換模塊接PLC控制模塊的相應輸入端。
2.根據權利要求1所述的一種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)，其特征在于所述左、右端梁(2~3 )上朝向電動閘門口的一側分別設有左、右緩沖墊(11 - f 11 -2 )。
3.根據權利要求1或2所述的一種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)，其特征在于所述左、右端梁(2~3)底端還分別設置有在道軌(13-1、13-2)上行走的被動輪(15-1~15-2)，所述被動輪(15-廣15-2)通過從動軸(14)相連接。
4.根據權利要求3所述的一種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)，其特征在于所述內側限位開關至少有2個，分別位于電動閘門口與兩條鎖定梁之間，且與電動閘門口兩側距離相等；所述外側限位開關至少有2個，分別位于兩條鎖定梁的另一側，且與電動閘門口兩側距離相等，所述外側限位開關與電動閘門口兩側的距離大于內側限位開關與電動閘門口兩側的距離。
5.根據權利要求1所述的一種電站上下水庫電動閘門自動鎖定保護系統(tǒng)，其特征在于所述位置傳感器的型號為DWS10-1 ;所述A/D轉換模塊的型號為TSXCTY2C ;所述PLC控制模塊的型號為TSXDEY16D2。
【文檔編號】G05B19/418GK103526729SQ201310433073
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權日:2013年9月23日
【發(fā)明者】王國柱, 張鑫, 王卓瑜, 李剛, 趙一煒, 李勇, 谷振富, 何忠華, 朱海峰, 鄭凱 申請人:國家電網公司, 國網新源控股有限公司, 河北張河灣蓄能發(fā)電有限責任公司