小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及风闸复归控制装置技术领域，具体为小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置。


背景技术：

2.小河电站水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机，水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出，是水电站生产电能的主要动力设备。
3.小河电站水轮发电机在制动的过程中，通常需要用到风闸复归控制装置来实现水轮发电机的开机与停机，但是现有的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置长时间的使用，容易因各部位的老化而造成风闸不到位造成开机不成功，因为小河电站水轮发电机的风闸通常为单向风闸，使得风闸上落可靠性不高，经常需要人为进入风洞撬下风闸，严重影响了水轮发电机组的自动开停机次数，降低了小河电站的自动开停机成功率，而且风闸管路也会因老化而出现生锈堵塞的现象，引起排气不畅，排压时间过长，就会引起风闸下落缓慢不来，进而影响了水轮发电机驱动的效果，不方便使用，不能满足人们使用的需求。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，具备制动效果较好等优点，解决了现有的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置长时间的使用，容易因各部位的老化而造成风闸不到位造成开机不成功，因为小河电站水轮发电机的风闸通常为单向风闸，使得风闸上落可靠性不高，经常需要人为进入风洞撬下风闸，严重影响了水轮发电机组的自动开停机次数，降低了小河电站的自动开停机成功率，而且风闸管路也会因老化而出现生锈堵塞的现象，引起排气不畅，排压时间过长，就会引起风闸下落缓慢不来，进而影响了水轮发电机驱动的效果，不方便使用，不能满足人们使用的需求的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，包括固定机架，所述固定机架的顶部活动连接有固定底座，所述固定底座的顶部固定连接有驱动塞块，所述驱动塞块的内侧活动连接有活塞，所述活塞的顶部固定连接有调节杆，所述调节杆的顶端固定连接有闸板，所述闸板的顶部活动连接有转子，所述闸板的左侧固定连接有挡板，所述固定机架顶部的左侧固定连接有固定板，所述固定板的右侧固定连接有支撑板，所述支撑板的内侧固定连接有感应开关，所述感应开关位于挡板的正下方，所述固定机架的右侧固定连接有智能控制器，所述固定机架顶部的右侧活动连接有固定气泵，所述固定气泵的出口处固定连接有上腔进气管，所述上腔进气管的外侧固定连接有第一电磁阀，所述上腔进气管的外侧固定连接有下腔进气管，所述下腔进气管的外
侧固定安装有第二电磁阀。
8.进一步，所述固定机架的顶部固定连接有驱动箱，所述驱动箱的内侧活动连接有活动螺杆，所述活动螺杆的外侧螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块的底部固定连接有活动推块，所述活动推块的右侧固定连接有调节板，所述调节板的右侧固定连接有活动夹板，所述固定机架的顶部固定连接有固定夹板，所述活动夹板与固定夹板相对的一侧均固定连接有安装块，所述活动螺杆的左端固定连接有活动转块。
9.进一步，所述螺纹块的顶部固定连接有限位方块，所述驱动箱的内侧开设有限位方槽，所述限位方块与限位方槽滑动连接，所述限位方块的宽度与限位方槽的宽度相等。
10.进一步，所述活动螺杆的外侧固定连接有滚动轴承，所述滚动轴承由内圈、多个滚珠和外圈组成，且内圈与活动螺杆固定连接，外圈与驱动箱固定连接，内圈和外圈均与多个滚珠活动连接。
11.进一步，所述固定底座的左右两侧均开设有安装槽，所述安装块和安装槽的数量均为两个，两个所述安装块分别与两个安装槽卡接，所述活动夹板与固定夹板均与固定底座活动连接。
12.进一步，所述驱动箱的右侧开设有固定方孔，所述调节板与固定方孔滑动连接，所述调节板的宽度与固定方孔的宽度相等，所述调节板的高度与固定方孔的高度相等，所述调节板与固定方孔滑动连接。
13.进一步，所述驱动塞块右侧的底部开设有下腔进气孔，所述下腔进气管通过下腔进气孔与驱动塞块相连通，所述驱动塞块右侧的顶部开设有上腔进气孔，所述上腔进气管通过上腔进气孔与驱动塞块相连通，所述上腔进气管与下腔进气管相连通。
14.进一步，所述驱动塞块的顶部开设有与调节杆直径相等的固定通孔，所述调节杆与固定通孔滑动连接，所述驱动塞块的内侧设置有固定气腔，所述活塞的直径与固定气腔的直径相等。
15.进一步，所述活动螺杆远离活动转块的一端依次贯穿驱动箱、螺纹块和滚动轴承并延伸至滚动轴承的内侧，所述螺纹块的内侧开设有与活动螺杆外侧螺纹相适配的螺纹孔。
16.进一步，所述感应开关、固定气泵、第一电磁阀和第二电磁阀均与智能控制器电连接，所述驱动塞块与闸板活动连接。
17.(三)有益效果
18.与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：
19.1、该小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，当需要使闸板和挡板向上移动时，通过第一电磁阀将上腔进气管的进气口关闭，通过第二电磁阀将下腔进气管的进气口开启，此时通过固定气泵可将气体通过上腔进气管和下腔进气管抽入驱动塞块的内侧，从而可以依次使活塞、调节杆、闸板和挡板向上移动，当需要使闸板和挡板向下移动时，通过第一电磁阀将上腔进气管的进气口开启，通过第二电磁阀将下腔进气管的进气口关闭，此时通过固定气泵可将气体通过上腔进气管抽入驱动塞块的内侧，从而可以依次使活塞、调节杆、闸板和挡板向下移动，通过挡板的上下移动，可以通过感应开关感应挡板的位置，当挡板接近感应开关的感应区域，感应开关就能无接触、无压力、无火花、并迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度，操作频率，
使用寿命，安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力。
20.2、该小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，当需要对固定底座、闸板和转子进行拆卸检测时，通过转动活动转块可以带动活动螺杆转动，因为活动螺杆与螺纹块螺纹连接，所以活动螺杆转动的过程中，会依次带动螺纹块、活动推块、调节板、活动夹板和左侧安装块向左移动，使活动夹板和左侧安装块均与固定底座分离，使固定底座失去限位，从而可以对固定底座、闸板和转子进行拆卸检测，通过上述相反的原理，将固定底座放在固定机架的上方，将右侧安装块移动到固定底座的内侧，使固定夹板与固定底座贴合，再反方向转动活动转块，可以依次带动螺纹块、活动推块、调节板、活动夹板和左侧安装块向右移动，活动夹板和左侧安装块向右移动的过程中，配合右侧安装块和固定夹板可以对固定底座进行夹持固定，可以将固定底座稳定的安装在固定机架的上方，避免闸板和转子在驱动的过程中固定底座发生晃动或偏移的现象，以保证闸板和转子在驱动的效果。
附图说明
21.图1为本实用新型结构示意图；
22.图2为本实用新型结构中驱动塞块连接结构正视图；
23.图3为本实用新型结构图1中a处放大图；
24.图4为本实用新型结构电路图。
25.图中：1、固定机架；2、固定底座；3、驱动塞块；4、活塞；5、调节杆；6、闸板；7、转子；8、挡板；9、固定板；10、支撑板；11、感应开关；12、固定气泵；13、上腔进气管；14、第一电磁阀；15、下腔进气管；16、第二电磁阀；17、驱动箱；18、活动螺杆；19、螺纹块；20、活动推块；21、调节板；22、活动夹板；23、固定夹板；24、安装块；25、活动转块；26、限位方块；27、滚动轴承；28、智能控制器。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参阅图1-4，本实施例中的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，包括固定机架1，固定机架1的顶部活动连接有固定底座2，固定底座2的顶部固定连接有驱动塞块3，驱动塞块3的内侧活动连接有活塞4，活塞4的顶部固定连接有调节杆5，调节杆5的顶端固定连接有闸板6，闸板6的顶部活动连接有转子7，闸板6的左侧固定连接有挡板8，固定机架1顶部的左侧固定连接有固定板9，固定板9的右侧固定连接有支撑板10，支撑板10的内侧固定连接有感应开关11，感应开关11位于挡板8的正下方，固定机架1的右侧固定连接有智能控制器28。
28.固定机架1顶部的右侧活动连接有固定气泵12，固定气泵12的出口处固定连接有上腔进气管13，上腔进气管13的外侧固定连接有第一电磁阀14，上腔进气管13的外侧固定连接有下腔进气管15，下腔进气管15的外侧固定安装有第二电磁阀16，活塞4位于下腔进气管15与上腔进气管13之间，感应开关11、固定气泵12、第一电磁阀14和第二电磁阀16均与智
能控制器28电连接。
29.固定机架1的顶部固定连接有驱动箱17，驱动箱17的内侧活动连接有活动螺杆18，活动螺杆18的外侧螺纹连接有螺纹块19，螺纹块19的底部固定连接有活动推块20，活动推块20的右侧固定连接有调节板21，调节板21的右侧固定连接有活动夹板22，固定机架1的顶部固定连接有固定夹板23，活动夹板22与固定夹板23相对的一侧均固定连接有安装块24，活动螺杆18的左端固定连接有活动转块25。
30.螺纹块19的顶部固定连接有限位方块26，驱动箱17的内侧开设有限位方槽，限位方块26与限位方槽滑动连接，限位方块26的宽度与限位方槽的宽度相等，驱动塞块3的顶部开设有与调节杆5直径相等的固定通孔，调节杆5与固定通孔滑动连接，驱动塞块3的内侧设置有固定气腔，活塞4的直径与固定气腔的直径相等，调节杆5的顶端贯穿驱动塞块3并延伸至闸板6的底部，驱动塞块3与闸板6活动连接。
31.活动螺杆18的外侧固定连接有滚动轴承27，滚动轴承27由内圈、多个滚珠和外圈组成，且内圈与活动螺杆18固定连接，外圈与驱动箱17固定连接，内圈和外圈均与多个滚珠活动连接，活动螺杆18远离活动转块25的一端依次贯穿驱动箱17、螺纹块19和滚动轴承27并延伸至滚动轴承27的内侧，螺纹块19的内侧开设有与活动螺杆18外侧螺纹相适配的螺纹孔，活动推块20与驱动箱17活动连接，螺纹块19和活动推块20均位于驱动箱17的内侧。
32.固定底座2的左右两侧均开设有安装槽，安装块24和安装槽的数量均为两个，两个安装块24分别与两个安装槽卡接，活动夹板22与固定夹板23均与固定底座2活动连接，驱动箱17的右侧开设有固定方孔，调节板21与固定方孔滑动连接，调节板21的宽度与固定方孔的宽度相等，调节板21的高度与固定方孔的高度相等，调节板21与固定方孔滑动连接，调节板21的右侧贯穿驱动箱17并延伸至活动夹板22的左侧，活动夹板22与固定机架1活动连接。
33.驱动塞块3右侧的底部开设有下腔进气孔，下腔进气管15通过下腔进气孔与驱动塞块3相连通，驱动塞块3右侧的顶部开设有上腔进气孔，上腔进气管13通过上腔进气孔与驱动塞块3相连通，上腔进气管13与下腔进气管15相连通。
34.另外，通过设置两个安装块24、两个安装槽、活动夹板22和固定夹板23，可以保证固定底座2与固定机架1安装的稳定性，可以将固定底座2稳定的安装在固定机架1的上方，通过设置固定方孔，可以保证调节板21滑动的效果，通过设置滚动轴承27，可以提高活动螺杆18转动的稳定性，通过设置限位方块26和限位方槽，可以限制螺纹块19进行圆周转动。
35.通过设置固定通孔，可以保证调节杆5上下滑动的效果，通过设置固定底座2，可以对驱动塞块3进行支撑，通过驱动塞块3可以对闸板6进行支撑，通过设置第一电磁阀14，可以控制上腔进气管13定时的开启或关闭，通过设置第二电磁阀16，可以控制下腔进气管15定时的开启或关闭，通过设置驱动箱17，可以对活动螺杆18、螺纹块19和活动推块20进行隐藏。
36.通过设置固定板9，可以对支撑板10和感应开关11进行支撑，通过设置支撑板10，可以对感应开关11进行支撑，通过活塞4可以对调节杆5、闸板6和转子7进行支撑，通过闸板6可以对转子7进行支撑，通过设置智能控制器28，可以控制感应开关11、固定气泵12、第一电磁阀14和第二电磁阀16的开启或关闭。
37.根据风闸动作原理发现，风闸最关键的位置为顶起状态，顶起状态下，闸板6的型变量极小，而闸板6离开转子7后到风闸完全落下均可视为风闸退出。
38.感应开关11为无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器，是一般机械式行程开关所不能相比的，广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业，在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。
39.对10组感应开关11利用50角铁作为挡板做接近动作实验，实验结果如下：
[0040][0041]
根据实验可知感应开关11对50角铁进入《50mm的距离可以可靠动作，考虑风闸闸板6型变及安装误差，确定安装位置为当风闸完全顶起状态，挡板8与感应开关11的感应面距离为55mm，代换为大于50mm为风闸顶起状态，小于50mm确认风闸落下状态。
[0042]
上述实施例的工作原理为：
[0043]
(1)当需要使闸板6和挡板8向上移动时，通过第一电磁阀14将上腔进气管13的进气口关闭，通过第二电磁阀16将下腔进气管15的进气口开启，此时通过固定气泵12可将气体通过上腔进气管13和下腔进气管15抽入驱动塞块3的内侧，从而可以依次使活塞4、调节杆5、闸板6和挡板8向上移动。
[0044]
(2)当需要使闸板6和挡板8向下移动时，通过第一电磁阀14将上腔进气管13的进气口开启，通过第二电磁阀16将下腔进气管15的进气口关闭，此时通过固定气泵12可将气体通过上腔进气管13抽入驱动塞块3的内侧，从而可以依次使活塞4、调节杆5、闸板6和挡板8向下移动。
[0045]
(3)通过挡板8的上下移动，可以通过感应开关11感应挡板8的位置，当挡板8接近感应开关11的感应区域，感应开关11就能无接触、无压力、无火花、并迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度，操作频率，使用寿命，安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力。
[0046]
(4)当需要对固定底座2、闸板6和转子7进行拆卸检测时，通过转动活动转块25可以带动活动螺杆18转动，因为活动螺杆18与螺纹块19螺纹连接，所以活动螺杆18转动的过程中，会依次带动螺纹块19、活动推块20、调节板21、活动夹板22和左侧安装块24向左移动，使活动夹板22和左侧安装块24均与固定底座2分离，使固定底座2失去限位，从而可以对固定底座2、闸板6和转子7进行拆卸检测。
[0047]
(5)通过上述相反的原理，将固定底座2放在固定机架1的上方，将右侧安装块24移动到固定底座2的内侧，使固定夹板23与固定底座2贴合，再反方向转动活动转块25，可以依次带动螺纹块19、活动推块20、调节板21、活动夹板22和左侧安装块24向右移动，活动夹板22和左侧安装块24向右移动的过程中，配合右侧安装块24和固定夹板23可以对固定底座2进行夹持固定，可以将固定底座2稳定的安装在固定机架1的上方，避免闸板6和转子7在驱动的过程中固定底座2发生晃动或偏移的现象，以保证闸板6和转子7在驱动的效果。
[0048]
与现有技术相比，具备风闸复归控制装置制动效果较好的优点，解决了现有的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置长时间的使用，容易因各部位的老化而造成风闸
不到位造成开机不成功，因为小河电站水轮发电机的风闸通常为单向风闸，使得风闸上落可靠性不高，经常需要人为进入风洞撬下风闸，严重影响了水轮发电机组的自动开停机次数，降低了小河电站的自动开停机成功率，而且风闸管路也会因老化而出现生锈堵塞的现象，引起排气不畅，排压时间过长，就会引起风闸下落缓慢不来，进而影响了水轮发电机驱动的效果，不方便使用，不能满足人们使用的需求的问题。
[0049]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0050]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，包括固定机架(1)，其特征在于：所述固定机架(1)的顶部活动连接有固定底座(2)，所述固定底座(2)的顶部固定连接有驱动塞块(3)，所述驱动塞块(3)的内侧活动连接有活塞(4)，所述活塞(4)的顶部固定连接有调节杆(5)，所述调节杆(5)的顶端固定连接有闸板(6)，所述闸板(6)的顶部活动连接有转子(7)，所述闸板(6)的左侧固定连接有挡板(8)，所述固定机架(1)顶部的左侧固定连接有固定板(9)，所述固定板(9)的右侧固定连接有支撑板(10)，所述支撑板(10)的内侧固定连接有感应开关(11)，所述感应开关(11)位于挡板(8)的正下方，所述固定机架(1)的右侧固定连接有智能控制器(28)；所述固定机架(1)顶部的右侧活动连接有固定气泵(12)，所述固定气泵(12)的出口处固定连接有上腔进气管(13)，所述上腔进气管(13)的外侧固定连接有第一电磁阀(14)，所述上腔进气管(13)的外侧固定连接有下腔进气管(15)，所述下腔进气管(15)的外侧固定安装有第二电磁阀(16)。2.根据权利要求1所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述固定机架(1)的顶部固定连接有驱动箱(17)，所述驱动箱(17)的内侧活动连接有活动螺杆(18)，所述活动螺杆(18)的外侧螺纹连接有螺纹块(19)，所述螺纹块(19)的底部固定连接有活动推块(20)，所述活动推块(20)的右侧固定连接有调节板(21)，所述调节板(21)的右侧固定连接有活动夹板(22)，所述固定机架(1)的顶部固定连接有固定夹板(23)，所述活动夹板(22)与固定夹板(23)相对的一侧均固定连接有安装块(24)，所述活动螺杆(18)的左端固定连接有活动转块(25)。3.根据权利要求2所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述螺纹块(19)的顶部固定连接有限位方块(26)，所述驱动箱(17)的内侧开设有限位方槽，所述限位方块(26)与限位方槽滑动连接，所述限位方块(26)的宽度与限位方槽的宽度相等。4.根据权利要求2所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述活动螺杆(18)的外侧固定连接有滚动轴承(27)，所述滚动轴承(27)由内圈、多个滚珠和外圈组成，且内圈与活动螺杆(18)固定连接，外圈与驱动箱(17)固定连接，内圈和外圈均与多个滚珠活动连接。5.根据权利要求2所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述固定底座(2)的左右两侧均开设有安装槽，所述安装块(24)和安装槽的数量均为两个，两个所述安装块(24)分别与两个安装槽卡接，所述活动夹板(22)与固定夹板(23)均与固定底座(2)活动连接。6.根据权利要求2所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述驱动箱(17)的右侧开设有固定方孔，所述调节板(21)与固定方孔滑动连接，所述调节板(21)的宽度与固定方孔的宽度相等，所述调节板(21)的高度与固定方孔的高度相等，所述调节板(21)与固定方孔滑动连接。7.根据权利要求1所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述驱动塞块(3)右侧的底部开设有下腔进气孔，所述下腔进气管(15)通过下腔进气孔与驱动塞块(3)相连通，所述驱动塞块(3)右侧的顶部开设有上腔进气孔，所述上腔进气管(13)通过上腔进气孔与驱动塞块(3)相连通，所述上腔进气管(13)与下腔进气管(15)相连通。
8.根据权利要求1所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述驱动塞块(3)的顶部开设有与调节杆(5)直径相等的固定通孔，所述调节杆(5)与固定通孔滑动连接，所述驱动塞块(3)的内侧设置有固定气腔，所述活塞(4)的直径与固定气腔的直径相等。9.根据权利要求4所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述活动螺杆(18)远离活动转块(25)的一端依次贯穿驱动箱(17)、螺纹块(19)和滚动轴承(27)并延伸至滚动轴承(27)的内侧，所述螺纹块(19)的内侧开设有与活动螺杆(18)外侧螺纹相适配的螺纹孔。10.根据权利要求1所述的小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，其特征在于：所述感应开关(11)、固定气泵(12)、第一电磁阀(14)和第二电磁阀(16)均与智能控制器(28)电连接，所述驱动塞块(3)与闸板(6)活动连接。

技术总结
本实用新型涉及小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，包括固定机架，所述固定机架的顶部活动连接有固定底座，所述固定底座的顶部固定连接有驱动塞块，所述驱动塞块的内侧活动连接有活塞，所述活塞的顶部固定连接有调节杆，所述调节杆的顶端固定连接有闸板，所述闸板的顶部活动连接有转子，所述闸板的左侧固定连接有挡板，所述固定机架顶部的左侧固定连接有固定板，所述固定板的右侧固定连接有支撑板，所述支撑板的内侧固定连接有感应开关。该小河电站水轮发电机制动风闸复归控制装置，当挡板接近感应开关的感应区域，感应开关就能无接触、无压力、并迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制。制。制。


技术研发人员：李特印 张翼 许丹 任涛
受保护的技术使用者：国能长源恩施水电开发有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/6/17