一种精准升降液压控制系统及合页活动坝专利检索- 一般流体工作系统;流体压力执行机构如伺服马达;不包含在其他类目中的流体压力系统的零部件专利检索查询-专利查询网

一种精准升降液压控制系统及合页活动坝
申请号	CN201710465627.8	申请日	2017-06-19	公开(公告)号	CN107152424A	公开(公告)日	2017-09-12
申请人	中国水利水电科学研究院; 北京中水科工程总公司;			发明人	耿晔晗; 陈晏育; 赵建华; 赵月芬; 刘杰; 刘旭冉; 王湛; 闫永生; 张志辉; 乔红磊;
摘要	本申请涉及合页活动坝驱动技术领域，尤其涉及一种精准升降液压控制系统及合页活动坝。该精准升降液压控制系统包括储液箱、液压泵、液压缸、进液管路、回液管路、第一阀门、第二阀门及流量传感器，液压泵的入口与储液箱连通，液压泵的出口通过进液管路与液压缸的入口连通，液压缸的出口通过回液管路与储液箱连通，进液管路和回液管路上分别设置有第一阀门和第二阀门，进液管路与回液管路中的至少一者设置有流量传感器，流量传感器用于检测流经进液管路或回液管路的液体量，从而推算出与该活塞杆连接的坝体的升降高度，提高对坝体升降高度的控制精度，实现河道内无电缆线布设的情况下对水体拦蓄及调节高度的精准控制。
权利要求	1.一种精准升降液压控制系统，用于合页活动坝，其特征在于，包括：用于储存液体的储液箱、液压泵、液压缸、进液管路、回液管路、第一阀门、第二阀门及流量传感器，所述液压泵的入口与所述储液箱连通，所述液压泵的出口通过所述进液管路与所述液压缸的入口连通，以使所述储液箱内的液体能够流入至所述液压缸，所述进液管路上设置有所述第一阀门，所述液压缸的出口通过所述回液管路与所述储液箱连通，以使所述液压缸内的液体能够流回至所述储液箱，所述回液管路上设置有所述第二阀门，所述进液管路与所述回液管路中的至少一者设置有所述流量传感器，所述流量传感器用于检测流经所述进液管路或所述回液管路的液体量。 2.根据权利要求1所述的精准升降液压控制系统，其特征在于，所述第一阀门为截止阀或单向阀，所述第二阀门为液控单向阀。 3.根据权利要求2所述的精准升降液压控制系统，其特征在于，还包括输送管路，所述进液管路和所述回液管路均与所述输送管路连通，并通过所述输送管路与所述液压缸连通。 4.根据权利要求3所述的精准升降液压控制系统，其特征在于，还包括压力继电器和控制装置，所述压力继电器设置在所述输送管路上，并与所述控制装置通信连接。 5.根据权利要求3所述的精准升降液压控制系统，其特征在于，还包括电磁截止阀，所述电磁截止阀设置在所述输送管路上，所述电磁截止阀具有第一工作状态及第二工作状态，在所述第一工作状态下，所述储液箱内的液体能够流入至所述液压缸内；在所述第二工作状态下，所述液压缸内的液体能够流回至所述储液箱。 6.根据权利要求1所述的精准升降液压控制系统，其特征在于，还包括换向阀，所述换向阀安装在所述进液管路上。 7.根据权利要求1所述的精准升降液压控制系统，其特征在于，还包括调速阀，所述回液管路和所述进液管路中的至少一者设置有所述调速阀。 8.根据权利要求1所述的精准升降液压控制系统，其特征在于，还包括溢流阀，所述溢流阀的入口与所述进液管路连通，所述溢流阀的出口通过所述回液管路与所述储液箱连通。 9.根据权利要求1至8中任一项所述的精准升降液压控制系统，其特征在于，还包括应急泄压管和泄压截止阀，所述应急泄压管的一端与所述液压缸连通，所述应急泄压管的另一端与所述储液箱连通，所述泄压截止阀设置在所述应急泄压管上。 10.一种合页活动坝，其特征在于，包括坝体及上述权利要求1至9中任一项所述的精准升降液压控制系统，所述坝体与所述液压缸中的活塞杆连接，所述精准升降液压控制系统能够驱动所述坝体进行升降运动。
说明书全文	一种精准升降液压控制系统及合页活动坝技术领域 [0001] 本申请涉及合页活动坝驱动技术领域，尤其涉及一种精准升降液压控制系统及合页活动坝。背景技术 [0002] 近年来，由于合页活动坝具有操作便捷，升降灵活，景观效果好等优点，因此被广泛应用于水利工程中，用于实现防洪、供水、灌溉、水力发电等功能。 [0003] 目前，合页活动坝通常包括液压缸和坝体，通过控制液压缸伸缩，以驱动坝体升降。但由于河道内的水情复杂，液压缸和坝体上安装的用于检测自身行程或角度的传感装置及电气设备多位于水下，导致生产安装成本高，且后期设备维护困难，因此，目前通常做法是通过人工目测的方式来测量坝体的升降高度，但这种方式测量的高度精确度低，随机性较大，容易导致河道上的储水位出现较大偏差，水位调节工作需要反复动作，对于较长的坝，降低了升降效率，从而容易造成水体的浪费，加大能耗，且调节过程中出现的错误操作甚至会威胁下游的安全。发明内容 [0004] 本申请提供了一种精准升降液压控制系统及合页活动坝，能够准确测量坝体的升降高度，且在河道内无需布设行程或角度传感器及其控制电缆线，并可与PLC电控系统联控，实现坝体的精准自动升降动作及任意开度自动驻坝等技术。另外，本系统可避免河道上的储水位出现人为误差，提高升降效率，以及降低发生上游河道的储水浪费或威胁下游的安全的概率。 [0005] 本申请第一方面提供了一种精准升降液压控制系统，用于合页活动坝，其包括：用于储存液体的储液箱、液压泵、液压缸、进液管路、回液管路、第一阀门、第二阀门及流量传感器， [0006] 所述液压泵的入口与所述储液箱连通，所述液压泵的出口通过所述进液管路与所述液压缸的入口连通，以使所述储液箱内的液体能够流入至所述液压缸，所述进液管路上设置有所述第一阀门， [0007] 所述液压缸的出口通过所述回液管路与所述储液箱连通，以使所述液压缸内的液体能够流回至所述储液箱，所述回液管路上设置有所述第二阀门， [0008] 所述进液管路与所述回液管路中的至少一者设置有所述流量传感器，所述流量传感器用于检测流经所述进液管路或所述回液管路的液体量。 [0009] 优选地，所述第一阀门为截止阀或单向阀，所述第二阀门为液控单向阀。 [0010] 优选地，还包括输送管路，所述进液管路和所述回液管路均与所述输送管路连通，并通过所述输送管路与所述液压缸连通。 [0011] 优选地，还包括压力继电器和控制装置，所述压力继电器设置在所述输送管路上，并与所述控制装置通信连接。 [0012] 优选地，还包括电磁截止阀，所述电磁截止阀设置在所述输送管路上，所述电磁截止阀具有第一工作状态及第二工作状态， [0013] 在所述第一工作状态下，所述储液箱内的液体能够流入至所述液压缸内； [0014] 在所述第二工作状态下，所述液压缸内的液体能够流回至所述储液箱。 [0015] 优选地，还包括换向阀，所述换向阀安装在所述进液管路上。 [0016] 优选地，还包括调速阀，所述回液管路和所述进液管路中的至少一者设置有所述调速阀。 [0017] 优选地，还包括溢流阀，所述溢流阀的入口与所述进液管路连通，所述溢流阀的出口通过所述回液管路与所述储液箱连通。 [0018] 优选地，还包括应急泄压管和泄压截止阀，所述应急泄压管的一端与所述液压缸连通，所述应急泄压管的另一端与所述储液箱连通，所述泄压截止阀设置在所述应急泄压管上。 [0019] 本申请第二方面还提供了一种合页活动坝，其包括坝体及上述任一项所述的精准升降液压控制系统，所述坝体与所述液压缸中的活塞杆连接，所述精准升降液压控制系统能够驱动所述坝体进行升降运动。 [0020] 本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果： [0021] 本申请所提供的精准升降液压控制系统，在进液管路与回液管路中的至少一者上设置有流量传感器，通过该流量传感器检测流经进液管路或回液管路的液体量，然后通过检测到的液体量可以推算出液压缸中的活塞杆的伸缩高度，从而可以准确得出与该活塞杆连接的坝体的升降高度，实现对液压缸行程、驻坝高度等关键参数的测量及控制。其中，该精准升降液压控制系统可与PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)电气控制系统实现联合控制，实现全部坝体的精准自动化升降及任意开度自动驻坝。该精准升降液压控制系统大大提升了坝体升降高度的精度和自动化程度，并且无须在河道中布设任何传感装置及电气设备，极大地降低了对河道内设备的管理维护难度，进一步提高了坝体的升降效率，降低能耗，避免河道上的储水位出现严重误差，从而降低发生上游河道的储水浪费或威胁下游的安全的概率。 [0022] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。附图说明 [0023] 图1为本申请实施例所提供的精准升降液压控制系统的整体结构示意图。 [0024] 附图标记： [0025] 10-储液箱； [0026] 11-液压泵； [0027] 12-进液管路； [0028] 13-回液管路； [0029] 14-截止阀； [0030] 15-单向阀； [0031] 16-液控单向阀； [0032] 17-流量传感器； [0033] 18-输送管路； [0034] 19-压力继电器； [0035] 20-电磁截止阀； [0036] 21-换向阀； [0037] 22-双向调速阀； [0038] 23-溢流阀； [0039] 24-应急泄压管； [0040] 25-泄压截止阀； [0041] 26-液压缸； [0042] 260-活塞杆。 [0043] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。具体实施方式 [0044] 下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。 [0045] 如图1所示，本申请实施例提供了一种精准升降液压控制系统，其应用于合页活动坝，该精准升降液压控制系统能够驱动合页活动坝的坝体进行升降运动。 [0046] 此精准升降液压控制系统可包括用于储存液体的储液箱10、液压泵11、液压缸26、进液管路12、回液管路13、第一阀门及第二阀门。该储液箱10内存储的液体通常为液压油，液压泵11的入口与储液箱10连通，且液压泵11的出口通过进液管路12与液压缸26的入口连通，以使储液箱10内的液体能够流入至液压缸26。由于该液压缸26通常位于坝体下方，且该液压缸26的活塞杆260与坝体连接，因此，在液体流入至液压缸26内时能够驱使液压缸26带动坝体升起。其中，该进液管路12上设置有第一阀门，该第一阀门用于控制进液管路12的通断状态。而液压缸26的出口通过回液管路13与储液箱10连通，以使液压缸26内的液体能够流回至储液箱10，从而能够带动坝体下降。其中，该回液管路13上设置有第二阀门，该第二阀门用于控制回液管路13的通断状态。 [0047] 具体地，上述精准升降液压控制系统还可包括流量传感器17，上述进液管路12与回液管路13中的至少一者设置有此流量传感器17，此流量传感器17用于检测流经进液管路12或回液管路13的液体量，并能够将检测到的液体量传送给控制装置，该控制装置可根据该流量传感器17检测到的液体量计算出液压缸26中的活塞杆260的伸缩高度，从而可以准确得出与该活塞杆260连接的坝体的升降高度，实现对液压缸行程、驻坝高度等关键参数的测量及控制。其中，该精准升降液压控制系统可与PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)电气控制系统实现联合控制，实现全部坝体的精准自动化升降及任意开度自动驻坝。该精准升降液压控制系统大大提升了坝体升降高度的精度和自动化程度，并且无须在河道中布设任何传感装置及电气设备，极大地降低了对河道内设备的管理维护难度，进一步提高了坝体的升降效率，降低能耗，避免河道上的储水位出现严重误差，从而降低发生上游河道的储水浪费或威胁下游的安全的概率。 [0048] 优选地，进液管路12与回液管路13均设置有上述流量传感器17，以使该精准升降液压控制系统既能够检测流经进液管路12的液体量，又能检测流经回液管路13的液体量。 [0049] 值得说明的是，由于合页活动坝通常包括多个坝体，为了能够实现多个坝体的同时驱动，该精准升降液压控制系统中可包括多个并联连接的进液管路12和多个并联连接的回液管路13，以实现多个坝体同时进行升降过程。并且为了延长精准升降液压控制系统的使用寿命，该精准升降液压控制系统中的液压泵11可设计为多个，当一个液压泵11损坏时，还有其它液压泵11能够继续工作。 [0050] 在本申请的一个实施例中，上述第一阀门可为截止阀14或单向阀15，具体地，当该第一阀门为截止阀14时，该截止阀14在升坝过程中处于连通状态，从而能够使液压泵11泵取的液体通过进液管路12流入至液压缸26内，继而带动坝体上升，该截止阀14在降坝过程中处于关闭状态，避免液压缸26内的液体通过进液管路12回流至液压泵11中，导致液压泵11损坏的情况；当该第一阀门为单向阀15时，由于单向阀15只允许液体在一个方向上通过，而在反向方向上则完全关闭，因此，该单向阀15只能允许液压泵11泵取的液体通过进液管路12流入至液压缸26内，并在反向方向上，阻止液压缸26内的液体通过进液管路12流回至液压泵11，从而降低液压泵11损坏的概率。其中，该第一阀门的数量可为多个。 [0051] 而第二阀门为液控单向阀16，平时该液控单向阀16处于单向截止状态，以使回液管路13处于断开状态，即：阻止液体从液压缸26返回至储液箱10。而当向液控单向阀16施加一定压力后，可以改变液控单向阀16的截止状态，从而使液压缸26内的液体能够顺利通过回液管路13流回至储液箱10内，从而实现降坝操作。 [0052] 在本申请的一个实施例中，该精准升降液压控制系统还包括输送管路18，上述进液管路12和回液管路13均与输送管路18连通，并通过输送管路18与液压缸26连通，这样设计可降低液压缸26的结构复杂难度，具体地，可减少液压缸26上开口的数量，例如，如果进液管路12和回液管路13均单独与液压缸26连通，那么该液压缸26将分别开设有一与进液管路12连通的入口以及与回液管路13连通的出口，而本实施例中进液管路12和回液管路13均与输送管路18连通，然后再由该输送管路18与液压缸26连通，这样该液压缸26可只开设与输送管路18连通的开口，该开口既能够相当于与进液管路12连通的入口，也能够相当于与回液管路13连通的出口，降低了液压缸26的结构复杂难度。 [0053] 其中，该精准升降液压控制系统还可包括压力继电器19和控制装置(图中未示出)，该压力继电器19设置在输送管路18上，并与控制装置通信连接。当精准升降液压控制系统驱动坝体升高到指定位置时，该压力继电器19闭合，并将坝体已经升高到指定位置的信息传送至控制装置，然后该控制装置控制液压泵11停止工作，使得该坝体保持在该指定位置。 [0054] 可选地，该精准升降液压控制系统还可包括电磁截止阀20，该电磁截止阀20设置在输送管路18上，且该电磁截止阀20具有第一工作状态及第二工作状态，在第一工作状态下，储液箱10内的液体能够流入至液压缸26内，并能够阻止液压缸26内的液体流回至储液箱10；在第二工作状态下，液压缸26内的液体能够流回至储液箱10，并能阻止储液箱10内的液体流入至液压缸26内。本实施例中，通过在输送管路18上设置该电磁截止阀20，可缓解液压缸26内泄的情况，避免自动降坝的情况发生。 [0055] 在本申请的一个实施例中，该精准升降液压控制系统还可包括换向阀21，该换向阀21安装在进液管路12上，可以用来改变液体流动的方向。优选地，该换向阀21可通过上述压力继电器19进行控制，具体地，该压力继电器19检测到坝体升高到指定位置后，并将检测到的信息传送给控制装置，该控制装置可控制换向阀21停止工作，使得进液管路12停止向液压缸26内供油。 [0056] 优选地，该精准升降液压控制系统还包括调速阀，上述回液管路13和进液管路12中的至少一者设置有调速阀，该调速阀用于调节流经回液管路13或进液管路12中液体的流速，一方面可以缓解流速过快导致压力过高，从而损坏液压缸26情况，另一方面可以缓解流速过慢导致压力过小，从而不能保证坝体及时升降的问题。 [0057] 进一步地，该调速阀为双向调速阀22，该双向调速阀22设置在回液管路13和进液管路12上，既能够调节流经回液管路13中液体的流速，又能调节流经进液管路12中液体的流速。 [0058] 其中，为了防止液压过高，该精准升降液压控制系统还可包括溢流阀23，该溢流阀23的入口与进液管路12连通，溢流阀23的出口通过回液管路13与储液箱10连通。通过设置该溢流阀23，可以使多余的液体沿溢流阀23并通过回液管路13返回到储液箱10内，以保证液压缸26内的压力在指定范围内。 [0059] 在本申请的一个实施例中，该精准升降液压控制系统还包括应急泄压管24和泄压截止阀25，应急泄压管24的一端与液压缸26连通，应急泄压管24的另一端与储液箱10连通，泄压截止阀25设置在应急泄压管24上，用于控制应急泄压管24的通路状态，正常情况下泄压截止阀25处于常闭状态，以使应急泄压管24处于断开状态，当洪水来临时，该泄压截止阀25处于打开状态，从而使得该应急泄压管24处于连通状态，继而能够实现降坝过程，保证河道上游安全。 [0060] 另外，本申请还提供了一种合页活动坝，其包括坝体及上述任一实施例所述的精准升降液压控制系统，该坝体与液压缸26中的活塞杆260连接，精准升降液压控制系统能够驱动坝体进行升降运动。 [0061] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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