一种水利液压控制多用途坝的液压控制系统

摘要

一种水利液压控制多用途坝的液压控制系统（25），其特征是，包括液压泵（2）、三位四通电磁换向阀（4）、溢流阀（15）和两个执行机构（9），所述单个执行机构（9）对应的两条油路分别连接由先导型单向阀一（14）、先导型单向阀二（17）组成的双液控单向阀（16）；先导型单向阀一（14）、先导型单向阀二（17）的两条油路分别与所述三位四通电磁换向阀（4）的两个工作油口连接，本发明的优点是：通过液压控制可以自动对坝内进行泄洪，同时还可以手动控制坝门的开启和关闭，可以再无人监管的情况下自动泄洪，同时一个液压系统可以调控多种工位，满足各种不同场合的需求。

权利要求

1.一种水利液压控制多用途坝的液压控制系统（25），其特征是，包括液压泵（2）、三位四通电磁换向阀（4）、溢流阀（15）和两个执行机构（9），所述单个执行机构（9）对应的两条油路分别连接由先导型单向阀一（14）、先导型单向阀二（17）组成的双液控单向阀（16）；先导型单向阀一（14）、先导型单向阀二（17）的两条油路分别与所述三位四通电磁换向阀（4）的两个工作油口连接，其中：先导型单向阀二（17）与三位四通电磁换向阀（4）的油路之间还连接有单向阀（5），先导型单向阀一（14）与三位四通电磁换向阀（4）的油路之间串接有第一流量调节阀，另外，先导型单向阀二（17）与三位四通电磁换向阀（4）之间还连有第一油路，两个第二流量调节阀组成的分流阀（6）串接在此第一油路上；三位四通电磁换向阀（4）的压力油路和回油口分别与液压泵（2）和油箱连接，第三流量调节阀（3）串接在液压泵（2）与三位四通电磁换向阀（4）之间连接的油路上，溢流阀（15）并联在进油路上；

还包括单向阀一（7）、单向阀二（8）和二位二通阀（10），三者串接在双液控单向阀（16）与执行机构（9）之间的油路上；所述三位四通电磁换向阀（4）和二位二通阀（10）为单片机控制。

说明书

一种水利液压控制多用途坝的液压控制系统

技术领域

[0001] 本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种水利液压控制多用途坝及其控制方法。

背景技术

[0002] 水坝，是拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物。可形成水库，抬高水位、调节径流、集中水头，用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等。调整河势、保护岸床的河道整治建筑物也称坝，比如丁坝、顺坝和潜坝等。如一专利号ZL200420048618.7的中国实用新型专利中公开了一种无能耗的小型自动泄洪和蓄水拦水坝，其特征是：无能耗的小型自动泄洪和蓄水拦水坝的拦水板构造，转动轴以上拦水板高是转动轴以下拦水板高的两倍，转动轴以上拦水板的重量和加力箱的重量之和、小于转动轴以下拦水板的重量，拦水板上部装有的加力箱是一个有延缓加力作用的蓄水箱。

[0003] 上述专利通过拦水坝的拦水板能根据水位情况自动打开和关闭，当拦水坝上游水位达到拦水坝设计泄洪水位时、拦水板自动打开泄洪，当拦水坝上游水位降至拦水坝设计关闭水位时、拦水板又自动关闭蓄水。拦水板的打开和关闭，是依靠拦水板的特殊结构及拦水坝上游水位变化而动作，且拦水板动作所需的动力全是借助水的自身力量完成，拦水板自动打开和关闭是一个可以自动重复循环的过程。又如申请号CN201310232726.3，申请日2013.9.11，公告号CN103290815A的中国发明专利申请中公开了机械式活动挡水坝，其特征在于，包括水坝基础(1)、活动坝面(2)、底部转轴(3)、基础预埋固定座(4)、蜗轮丝杆升降机(5)、气动马达(6)和空压机，所述基础预埋固定座(4)安装在水坝基础(1)上，所述底部转轴(3)安装于基础预埋固定座(4)，所述活动坝面(2)固定连接于底部转轴(3)，所述活动坝面(2)能够绕底部转轴(3)转动，所述蜗轮丝杆升降机(5)的一端活动连接活动坝面(2)的背水面，所述蜗轮丝杆升降机(5)的另一端活动连接基础预埋固定座(4)，所述蜗轮丝杆升降机(5)连接气动马达(6)，所述气动马达(6)连接空压机。上述专利通过机械式控制坝面的开合，其结构比较复杂，同时没有自身根据压力自动调控的功能，需要人工控制操作。

发明内容

[0004] 本发明针对以上缺点，立足于解决现有水利水坝需要人工控制开合，不能自动控制开启来调节上下游水位的问题。提出了一种水利液压控制多用途坝及其使用方法，该水坝通过液压系统感应坝内压力可以自动开启和关闭调节水位，也可以调整为手动控制，满足多种需求。

[0005] 为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

[0006] 一种水利液压控制多用途坝，包括坝体,设在坝体顶部的坝体横梁，其特征是：液压控制系统设在坝体横梁两侧的坝体底部，通过液压控制系统控制伸缩的执行机构安装在其上面；坝板活动安装在坝体之间，其底部通过横穿有连接轴与两侧的执行机构连接。

[0007] 优先地，还包括斜坡结构，所述斜坡结构布设在坝体外围，从坝体接触处向外侧高度逐渐变低，坝外往往有淤泥在此堆积，这种结果可以防止淤泥堆积影响坝板打开。

[0008] 本发明提供了一种专门使执行机构可以同时伸缩的液压控制系统，包括液压泵、三位四通电磁换向阀、溢流阀和两个执行机构，所述单个执行机构对应的两条油路分别连接由先导型单向阀一、先导型单向阀二组成的双液控单向阀；先导型单向阀一、先导型单向阀二的两条油路分别与所述三位四通电磁换向阀的两个工作油口连接，其中：先导型单向阀二与三位四通电磁换向阀的油路之间还连接有单向阀，先导型单向阀一与三位四通电磁换向阀的油路之间串接有第一流量调节阀，另外，先导型单向阀二与三位四通电磁换向阀之间还连有第一油路，两个第二流量调节阀组成的分流阀串接在此第一油路上；三位四通电磁换向阀的压力油路和回油口分别与液压泵和油箱连接，第三流量调节阀串接在液压泵与三位四通电磁换向阀之间连接的油路上，溢流阀并联在进油路上；溢流阀并联在进油路上。优点地，还包括单向阀一、单向阀二和二位二通阀，三者串接在双液控单向阀与执行机构之间的油路上，这样可以实现自动控制。

[0009] 优先地，三位四通电磁换向阀和二位二通阀为手动控制或单片机控制。

[0010] 上述坝的自动控制打开和关闭方法及原理，包括如下步骤，(a)关闭电机；(b)将三位四通电磁换向阀处于中位工作；(c)二位二通阀处于下位工作；(d)设定执行机构所承受坝内与坝外压力峰值，并同时计算控制闭合油路内油量，确保坝板开启最大角度为45度；当执行机构受坝内压力向外伸长时，油液通过单向阀一流回到伸缩杆后侧，坝板被推开0-45度自动泄洪；当执行机构受坝外压力向内缩短时，油液通过单向阀二流回到伸缩杆前侧，坝板被外部压力自动关闭。

[0011] 上述坝的手动控制打开方法，包括如下步骤，a)将三位四通电磁换向阀处于右位工作，(b)二位二通阀处于上位工作，(c)启动电机通过液压泵将油箱内液压油依次通过流量调节阀、三位四通电磁换向阀、分流阀、先导型单向阀二进入执行机构的伸缩杆后侧使伸缩杆伸长使坝板打开；与此同时，先导型单向阀一也被推开，执行机构的伸缩杆前方的油液通过油路流过被推开先导型单向阀一通过三位四通电磁换向阀回到油箱中。

[0012] 上述坝的手动控制关闭方法，包括如下步骤，a)将三位四通电磁换向阀处于左位工作，(b)二位二通阀处于上位工作，(c)启动电机通过液压泵将油箱内液压油依次通过流量调节阀、三位四通电磁换向阀、流量调节阀、先导型单向阀一进入执行机构的伸缩杆前侧使伸缩杆缩短使坝板关闭；与此同时，先导型单向阀二也被推开，执行机构的伸缩杆后方的油液通过油路流过被推开先导型单向阀二通过三位四通电磁换向阀回到油箱中。

[0013] 与现有的技术相比，本发明的优点是：通过液压控制可以自动对坝内进行泄洪，同时还可以手动控制坝门的开启和关闭，可以再无人监管的情况下自动泄洪，同时一个液压系统可以调控多种工位，满足各种不同场合的需求。

附图说明

[0014] 现在接下来借助于实施例的附图来对本发明进行简短的描述。附图中：

[0015] 图1示出了本发明水利液压控制多用途坝的结构示意图；

[0016] 图2示出了本发明液压系统示意图。

[0017] 图中：1、启动电机，2、液压泵，3、流量调节阀，4、三位四通电磁换向阀，5、单向阀，6、分流阀，7、单向阀一，8、单向阀二，9、执行机构，10、二位二通阀，14、先导型单向阀一，15、溢流阀，16、双液控单向阀，17、先导型单向阀二、20、坝体，21、坝体横梁，22、坝板，24、斜坡结构，25、液压控制系统。

具体实施方式

[0018] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。如图1所述，一种水利液压控制多用途坝，包括坝体20,设在坝体20顶部的坝体横梁21，液压控制系统25设在坝体横梁21两侧的坝体20底部，通过液压控制系统25控制伸缩的执行机构9安装在其上面；坝板22活动安装在坝体20之间，其底部通过横穿有连接轴与两侧的执行机构9连接，执行机构9可推动坝板22做0-45度旋转。还包括斜坡结构24，所述斜坡结构24布设在坝体20外围，从坝体20接触处向外侧高度逐渐变低。如图2所述，液压控制系统25，包括液压泵2、三位四通电磁换向阀4、溢流阀15和两个执行机构9，所述单个执行机构9对应的两条油路分别连接由先导型单向阀一14、先导型单向阀二17组成的双液控单向阀16；先导型单向阀一14、先导型单向阀二17组成了双液控单向阀16，其在系统中实现了安全锁紧回路，可使执行机构9在任何位置停止和防止逆向运动发生危险。

[0019] 先导型单向阀一14、先导型单向阀二17的两条油路分别与所述三位四通电磁换向阀4的两个工作油口连接，其中：先导型单向阀二17与三位四通电磁换向阀4的油路之间还连接有单向阀5，先导型单向阀一14与三位四通电磁换向阀4的油路之间串接有第一流量调节阀，另外，先导型单向阀二17与三位四通电磁换向阀4之间还连有第一油路，两个第二流量调节阀组成的分流阀6串接在此第一油路上，这样可以使两条油路同步进油，两执行机构9的油液流量相等，使执行机构9的动作实现同步，保证动作的协调性。

[0020] 三位四通电磁换向阀4的压力油路和回油口分别与液压泵2和油箱连接，第三流量调节阀3串接在液压泵2与三位四通电磁换向阀4之间连接的油路上，流量调节阀3阀口开启不同的截面积，调节管道中流量大小，可控制执行机构9往复运动动作的快慢。溢流阀15并联在进油路上，当由于电机转速过快等原因致使系统压力增大时，当压力大于溢流阀阀口开启压力时，溢流阀15阀口打开，进行安全卸荷，保证系统的安全。

[0021] 另外，还包括单向阀一7、单向阀二8和二位二通阀10，三者串接在双液控单向阀16与执行机构9之间的油路上。三位四通电磁换向阀4和二位二通阀10均为单片机控制。

[0022] 基于上述结构本坝自动控制打开和关闭方法及工作原理，包括如下步骤，(a)关闭电机1；(b)将三位四通电磁换向阀4处于中位工作；(c)二位二通阀10处于下位工作；(d)设定执行机构9所承受坝内与坝外压力峰值，并同时计算控制闭合油路内油量，根据所需要的储水量的水线，计算此时坝体需要倾斜的角度，计算在该角度情况下伸缩杆所需要伸长的距离，将杆距离乘以活塞的面积计算出油量的多少，确保坝板22开启最大角度为45度；当执行机构9受坝内压力向外伸长时，油液通过单向阀一7流回到伸缩杆后侧，坝板22被推开0-45度自动泄洪；当执行机构9受坝外压力向内缩短时，油液通过单向阀二8流回到伸缩杆前侧，坝板22被外部压力自动关闭。

[0023] 基于上述结构本坝手动控制打开方法及工作原理，包括如下步骤，(a)将三位四通电磁换向阀4处于右位工作，(b)二位二通阀10处于上位工作，(c)启动电机1通过液压泵2将油箱内液压油依次通过流量调节阀3、三位四通电磁换向阀4、分流阀6、先导型单向阀二17进入执行机构9的伸缩杆后侧使伸缩杆伸长使坝板22打开；与此同时，先导型单向阀一14也被推开，执行机构9的伸缩杆前方的油液通过油路流过被推开先导型单向阀一14通过三位四通电磁换向阀4回到油箱中。

[0024] 基于上述结构本坝手动控制关闭方法及工作原理，包括如下步骤，(a)将三位四通电磁换向阀4处于左位工作，(b)二位二通阀10处于上位工作，(c)启动电机1通过液压泵2将油箱内液压油依次通过流量调节阀3、三位四通电磁换向阀4、流量调节阀、先导型单向阀一14进入执行机构9的伸缩杆前侧使伸缩杆缩短使坝板22关闭；与此同时，先导型单向阀二17也被推开，执行机构9的伸缩杆后方的油液通过油路流过被推开先导型单向阀二17通过三位四通电磁换向阀4回到油箱中。