Гидропривод затвора гидротехнического сооружения Советский патент 1991 года по МПК E02B7/36 

Изобретение относится к оборудованию гидротехнических сельскохозяйственных сооружений и может быть использовано для затворов гидротехнических и ирригационных сооружений.

Цель изобретения - повышение точности управления затвором и упрощение конструкции его гидропривода.

На фиг. 1 показан гидропривод затвора, общий вид; на фиг 2 - колонка с командоап- паратом, общий вид; на фиг. 3 - схема электрического блока управления; на фиг. А - схема гидравлического блока управления гидроприводом затвора; на фиг. 5 - колонка с подвижной шкалой, линейкой и неподвижным датчиком пройденного затвором пути, общий вид.

Гидропривод для маневрирования затвором 1 гидротехнического сооружения содержит два гидроцилиндра 2 и 3 с двумя колонками 4 и 5, включающими приводные барабаны 6 и 7, закрепленные на валу натяжных барабанов 8 и 9, связанных трособ- лочной передачей с грузами 10 и 11, на которых установлены стрелки 12. Последние выполнены в виде пластин, перемещающихся вдоль прорези 13. С одной стороны прорези 13 на каждой колонке расположена шкала 14, снабженная контактной поверхностью 15, а с другой установлены конечные выключатели крайних положений затвора - верхний 16 и нижний 17.

На пластине стрелки 12 со стороны шкалы на каждой колонке 4 и 5 установлены контактные датчики 18 и 19 пути затвора. Противоположная сторона пластины выполнена в виде управляющего упора 20, который при перемещении пластины 12 взаимодействует с конечными выключателями 16 и 17 крайних положений затвора.

Для сигнализации о промежуточных положениях затвора используется командоап- парат 21, установленный на одной из колонок 4 или 5 управления.

Основным вариантом выполнения контактных элементов датчиков 18 и 19 для управления гидроприводами является вариант (фиг. 2), при котором контактная поверхность шкалы 15 выполнена в виде неподвижной линейки, по краю которой расположены выступы и впадины, и датчик снабжен обкатным роликом или толкателем. Последний установлен с возможностью поперечного перемещения для замыкания контактов датчика пройденного затвором пути.

Возможны и другие варианты выполнения контактных элементов датчиков 18 и 19 управления гидроприводами. Так, на фиг, 5 показан вариант, когда линейка установлена на контргрузе, а следовательно, перемещается вертикально,а пластина с датчиком закреплена неподвижно. Причем для ограничения хода затвора в крайних положени- ях на линейке установлены специальные упоры. При этом не требуется гибкого токо- подвода к датчику пройденного затвором пути, что является преимуществом этой конструкции.

0Возможно также выполнение датчика

пройденного затвором пути в виде считывающего устройства, взаимодействующего на контактной поверхности шкалы с контролируемыми отметками, соответствующими оп- 5 ределенным положениям затвора. Выбор варианта исполнения определяется конструкцией системы управления гидроприводом.

Для бесперекосного маневрирования 0 затвором служат гидравлический и электрический блоки управления гидроцилиндрами привода затвора, обеспечивающие синхронизацию их работы.

Электрический блок управления (фиг. 3) 5 включает автоматические выключатели 22 и 23 включения в сеть блока управления и электродвигателя насоса, контактор 24 электродвигателя 25 и ручные кнопки управления Подъем 26, Опускание 27, Стоп 0 28. Основу блока составляют командные реле подъема 29, опускания 30 и реле 31 перекоса, шунтированное сигнальной лампой 32. Диоды 33-40 включены последовательно и параллельно в цепи питания реле 41-46 5 времени, которые обеспечивают необходимые технологические задержки времени при срабатывании отдельных элементов как электрического, так и гидравлического блоков управления, а именно электромагнитов 0 47-51 гидрораспределителей последнего.

Реле 41-44 времени предназначены для выдержки времени при размыкании их контактов в цепи электромагнитов 47-51. Такая выдержка времени (1,5 с) необходима для 5 гарантированного переключения датчиков пути затвора. Реле 45 времени предназначено для создания выдержки времени (.3,5 с) при отключении иэсоса МНУ, а реле 46 времени - для создания выдержки време- 0 ми ( -З.б с) при включении электромагнитов 37-51.

Гидропривод затвора гидротехнического сооружения работает следующим образом.

5 При подъеме затвора и неработающем насосе в неходком положении затвор находится на контролируемой отметке. При этом контакты датчиков 18 и 19 пути затвора в цепи реле 31 перекоса замкнуты, а в цепи репе 41-44 времени разомкнуты.

При включении автоматических выключателей 22 и 23 включается реле31 перекоса и загорается сигнальная лампа 32, сигнализируя о том, что затвор находится на контролируемой отметке и маневрирование затвором возможно. Контакты реле 31 в цепях реле 41 и 43,43 и 44 времени замыкаются. Кнопкой 26 Подъем включается командное реле 29, которое своими контактами включает реле 41 и 43 времени элект- ромагнитов левого и правого гидроцилиндров на подъем, а также реле 45 и 46 времени.

Реле 45 времени включает контактор 24 насоса. Насос разворачивается вхолостую. Масло идет на слив через открытый предохранительно-разгрузочный клапан. Через 3-5 с замыкаются контакты реле 46 времени в цепи питания электромагнитов 47-51. При этом включаются электромагниты 47 и 49 подъема левого и правого гидроцилиндров (сработали реле 41 и 43) и электромагнит-51 предохранительно-разгрузочного клапана. Последний закрывается. Золотники гидрораспределителей перемещаются в положе- ние Подъем и масло поступает в штоковую полость гидроцилиндров. Затвор поднимается и сходит с контролируемой отметки.

Контакты датчиков 18 и 19 пути затвора в цепи реле 31 размыкаются, а в цепи реле 41 и 43 замыкаются. Реле 31 перекоса отключается, но реле 41 и 43 не отключается, так как замыкающие контакты датчиков 18 и 19 шунтируют разомкнутые контакты реле 31. При этом насос работает под нагрузкой.

На следующей отметке включается реле 31 перекоса и его контакты шунтируют разомкнутые контакты датчиков 18 и 19. Затвор продолжает подниматься. Цикл повторяется.

В крайнем верхнем положении срабатывает конечный выключатель 16, отключая командное реле 29. При этом отключаются реле 41,43,45,46 времени, которые своими контактами отключают электромагниты зо- лотниковых гидрораспределителей 47 и 49 и предохранительно-разгрузочного клапана 51. Масло идет на слив в бак. Затвор останавливается. Через 3-5 с отключается контактор насоса 24. Разгруженный насос останавливается. Кнопкой 27 Стоп можно остановить работу гидропривода в любом промежуточном положении затвора.

При опускании затвора исходное состояние такое же, как и при подъеме. Кнопкой 27 включается командное реле 30 опускания, которое своими контактами включает реле 42 и 44 времени электромагнитов и реле 45 и 46 времени. Реле 45 времени включает контактор 24 насоса, а через 3-5 с

после холостой работы насоса включаются электромагниты золотниковых гидрораспределителей 48 и 50 и электромагнит 51 предохранительно-разгрузочного клапана. Насос начинает работать под нагрузкой. Масло поступает в поршневую полость гидроцилиндров. Затвор сходит с контролируемой отметки, начинает опускаться. Работа схемы на контролируемых отметках при подъеме и опускании затвора аналогична. В крайнем, нижнем положении срабатывает конечный выключатель 17, отключая командное реле 30. При этом отключаются реле 42, 44, 45, 46 времени, которые своими контактами отключают электромагниты золотниковых гидрораспределителей 48 и 50 и электромагнит предохранительно-разгрузочного клапана. Затвор останавливается. Масло идет на слив в бак. Через 3-5 с размыкается контакт реле 45 в цепи контактора 24 насоса. Разгруженный насос останавливается. В промежуточном положении затвор можно остановить кнопкой 28 Стоп.

При движении затвора устройство обеспечивает синхронизацию работы гидроцилиндров во избежание перекоса при движении затвора, возникающего при различном ходе штоков гидроцилиндров. При возникновении перекоса затвора опережающий шток одного из гидроцилиндров ждет отстающий шток другого гидроцилиндра на контролируемой отметке и включается только тогда, когда отстающий шток достигает ее.

Таким образом, максимальная разница хода штоков гидроцилиндров (перекос) не превышает расстояния между двумя соседними контролируемыми отметками. Пояснимсинхронизациюработыгидроцилиндров на примере подъема затвора .Если, например, скорость хода штока первого (левого на фиг. 1) гидроцилиндра выше, чем у второго гидроцилиндра, то при пуске На подъем ролик датчика 18 пути затвора попадает в паз контактной поверхности быстрее, чем ролик датчика 19. При этом контакты датчика 18 в цепи реле 31 перекоса замыкаются, а в цепи реле 41 времени размыкаются. Реле 31 перекоса еще не включено, так как датчик 19 не достиг контролируемой отметки. Поэтому его контакт не подхватил разомкнутый контакт датчика 18. Реле 41 времени отключено, отключен и электромагнит подъема 47 первого гидроцилиндра, его шток неподвижен. Первый гидроцилиндр отстающий второй гидроцилиндр. Как только срабатывает датчик 19 пути второго гидроцилиндра на контролируемой отметке, включается реле 31 перекоса и включает первый гидроцилиндр на подъем. Работают оба гидроцилиндра.

На следующей контролируемой отметке указанные операции повторяются. Первый гидроцилиндр ждет второй гидроцилиндр, и так далее.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает синхронизацию работы гидроцилиндров, что повышает точность управления затвором и одновременно упрощает устройство управления затвором.

Формула изобретения

1, Гидропривод затвора гидротехнического сооружения, содержащий насос с при- водным электродвигателем и предохранительным клапаном, гидравлический блок управления двумя гидроцилиндрами привода затвора, выполненный в виде двух электромагнитных клапанных распределителей для соединения полостей гидроцилиндров с насосом или с баком, указатель положения затвора, выполненный в виде двух колонок, на каждой из которых установлены неподвижная шкала и подвижная стрелка, закрепленная на грузе для связи посредством трособлочной передачи с затвором, а также командоаппарат для установки на одной из колонок, кинематически связанный со стрелкой, и электрический блок управления, выполненный в виде командных реле подъема и опускания затвора с кнопками Стоп, Подъем, Опускание и контактора электродвигателя насоса, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности управления затвором, гидропривод снабжен двумя концевыми выключателями для установки на каждой колонке с возможностью взаимодействия с толкателями на стрелках, двумя датчиками

пройденного затвором пути, установленными на стрелке каждой колонки, а электронный блок управления снабжен реле времени размыкания электромагнитов клапанных

распределителей, двумя реле времени отключения насоса и включения электромагнитов и реле перекоса с индикатором, включенными в цепь источника питания последовательно с размыкающими контактами датчиков пройденного пути, причем замыкающие контакты этого реле включены в цепи питания реле времени размыкания электромагнитов соответствующих клапанных распределителей, причем обмотки всех

реле времени подключены к источнику питания через соответствующие замыкающие контакты кнопок Подъем и Опускание -и замыкающие контакты реле подъема и опускания, а контактор насоса подключен к источнику питания через замыкающий контакт реле времени отключения насоса/ при этом каждый датчик пройденного затвором пути установлен на стрелке с возможностью взаимодействия с контактной

поверхностью шкалы.

2. Гидропривод по п. 1, о т л и ч а ю- щ и йсятем, что датчик пройденного затвором пути выполнен в виде контактного переключателя, а контактная поверхность шкалы выполнена в виде линейки с выступами и впадинами, при этом переключатель снабжен толкателем для взаимодействия с контактной поверхностью.

3. Гидропривод по п. 2, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что шкала с контактной поверхностью установлена на грузе подвижно, а стрелка с датчиком пройденного затвором пути - неподвижно на колонке управления.

380l2WV,50Hz

. 1.1.1

18 29. M

/

JO 36 I $ Я

J/

-&

w

J7

ЈH

JЈ

J 7

- --WY-W

4f

-0 -D

+ J

m

j-p

®KJ

I|D

7

фигЛ

фиг. 5

Изобретение относится к оборудованию сельскохозяйственных гидротехнических сооружений и может быть использовано для привода затворов ирригационных систем. Цель изобретения - повышение точности управления затвором. Гидропривод затвора 1 содержит два гидроцилиндра с колонками управления 4, 5, на которых установлены шкалы 14. Колонки снабжены стрелками с грузами, связанными трособлочными передачами с затвором. Гидравлический блокупИ4 равления работой гидроцилиндров выполнен на электромагнитных клапанных распределителях, управляемых электрическим блоком управления, содержащим реле подъема,опускания и перекоса, а также реле времени для учета технологического времени задержки на срабатывании отдельных узлов гидропривода. Стрелки при подъеме и опускании aafeopa взаимодействуют со шкалой на каждой колонке, а также с двумя концевыми выключателями крайних положений затвора, подавая сигнал в электронный блок управления. Для устранения перекосов при движении затвора гидропривод снабжен датчиками 18, 19 пройденного затвором пути, причем стрелка выполнена в виде пластины с упором со стороны концевых выключателей крайних положений затвора, причем датчики установлены на пластине со стороны шкалы. Последняя снабжена контактной поверхностью для взаимодействия с датчиком пройденного затвором пути, а упор служит для переключения концевых выключателей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. ел с о 00 & О ю фиг 1