專利名稱：升船機停位檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種升船機的停位檢測系統(tǒng)。
廣西巖灘水電站1×250T垂直升船機是我國第一臺自行設計的下水式升船機。這種升船機是將船體開進與上游(或下游)水位齊平的船廂中，經(jīng)過卷揚系統(tǒng)對船廂的起吊，當船廂的水位與下游(或上游)的水位齊平后打開船廂端頭的臥倒門，使船體駛入下游(或上游)的江、河中。這種升船機結構龐大、提升(或下降)速度快、動作平穩(wěn)，大大縮短了船體從上游到下游或下游到上游的過閘過程，減少了航運時間，提高了運輸效率。但由于這種升船機要保證船廂的絕對安全運行，減少停位時的浪涌現(xiàn)象，控制船廂在廂內水位與廂外水位齊平時準確停位，必須使船廂在升降過程中的各個停位之前就要提前給出相應的船廂與水位的距離信號，在技術上提出了很高的要求。由于該升船機的工作模式是入水式，且無人職守全自動運行，所以它對停位的準確性有特殊要求。若不是在兩水位齊平時停位，水位差越大對船只的危險性也越大。如果船廂外水位高于船廂內水位，停位后臥倒門打開時產(chǎn)生的浪涌會對船廂產(chǎn)生沖擊，對船廂的安全運行極為不利；若船廂內水位高于船廂外水位時，停位后臥倒門打開時船廂內的水馬上流失而水位降低，容易對船只造成擱淺或傾倒的事故。
另外，在最早的設計方案中，對水位高低的檢測采用的是機械式浮子，它長期浸泡在水中，水中的微生物會逐漸粘附在浮子體上，增加了浮子本身的重量，引起較大的測量誤差。若要克服這些不足，則要對浮子經(jīng)常進行清理，增加了工作量，還有，機械式浮子在上、下運動時與測井壁之間的摩擦也對測量精度有很大影響。
本發(fā)明的目的就是為解決上述背景技術中存在的技術問題，而提供一種可使船廂在升降過程中的每個停位之前就給出相應準確位置信號，以供控制系統(tǒng)使用的停位檢測系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了相應地技術解決方案這種升船機停位檢測系統(tǒng)是由上行檢測系統(tǒng)和下行檢測系統(tǒng)構成，其中上行檢測系統(tǒng)中的測井位于上游工作大門內，電動浮子與依次排列的光電管均固定在提梁上，船廂的測井內也設置有電動浮子，船廂上的反射板與光電管通過光路耦合；下行檢測系統(tǒng)中，船廂的測井內依次設有接近開關，電動浮子位于測井內，與立管相接的橫梁上的磁塊通過磁場與接近開關耦合。在上行檢測系統(tǒng)中提梁由電機及齒輪、絲杠按電動浮子給出的信號控制升降，另一電機按相應的電動浮子給出的信號控制反射板的升降。在下行檢測系統(tǒng)中的接近開關依次固定在傳感器盒內，該傳感器盒固定在測井的壁上，在傳感器盒的上、下各設有行程開關。橫梁通過鋼絲繩與位于測井頂部由電機和制動器控制的卷揚機連接。電動浮子內設有兩個電容式接近開關，電動浮子上連接可穿入導線的立管。


圖1本發(fā)明中上游檢測系統(tǒng)結構示意圖。
圖2本發(fā)明中下游檢測系統(tǒng)結構示意圖。
圖3圖2的A-A視圖。
圖4測井在船廂上的分布示意圖。
圖5圖4的B-B視圖。
圖6圖4的C-C視圖。
以下將結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術內容作一描述。
本發(fā)明是由上行停位檢測系統(tǒng)和下行停位檢測系統(tǒng)兩大部分構成，現(xiàn)分別加以說明。
上行停位檢測系統(tǒng)如圖1所示，在上游工作大門30(即可使船只通過的閘門)上設置有測井1，該測井1與上游的水相通，即測井1內的水位就是上游的水位，所以上游工作大門30和測井1內的水位永遠保持齊平。提梁3的兩端分別連有帶電動浮子2的立管13和按設定距離排列的光電管8，這個提梁3是由與上游工作大門30固定的立柱4上的電機5驅動齒輪6及絲杠7進行升降的，它也帶動電動浮子2和固定光電管8的條形盒同步升降。在與上游工作大門30對應的船廂27的上行測井11內也設有一電動浮子12，這個電動浮子12由電機10及相應的齒輪、絲杠控制升降，在與電動浮子12連接的絲杠的另一端設置有與光電管8對應配合的反射板9。所說的測井11與船廂27內的水相通(參見圖5、圖6)，所以，當船廂27內的水位有多高，測井11的水位也同樣有多高，二者水位也保持齊平。
下行停位檢測系統(tǒng)如圖2、圖3所示，在船廂27的另一端(參見圖4、圖5)設有下行測井26，在這個測井26的內壁上，具有按設定距離排列的磁接近開關20，這些磁接近開關20固定在開關盒22內。電動浮子23通過立管13與橫梁14固定，在橫梁14的兩端還設有與磁接近開關20相配合的磁塊21。鋼絲繩18連接于橫梁14與卷揚機16之間，這個卷揚機16由電機15和制動器17按電動浮子23所給出的信號控制升降。在測井26內的上、下部還分別設有上到位限位開關19和下到位限位開關25。所說的測井26貫通于船廂27的上下(參見圖5)，所以，下游的水可進入測井26內，以使測井26的水位與下游水位保持齊平。
所說的電動浮子2、12、23的結構均相同，都是在一個密閉的殼體內安有兩個檢測開關24(K1、K2)，這個檢測開關24由對水面較敏感的電容式接近開關構成，其檢測距離可以根據(jù)需要在0～35mm范圍內調整。其中一個檢測開關24(K1)為常開，用于檢測水位下降。若在的檢測范圍內無水面，它輸出一個高電位而控制電動浮子下降，直到在它的檢測范圍內出現(xiàn)水面，它則輸出低電位，此時K1處于穩(wěn)態(tài)；而另一個檢測開關24(K2)為常閉，用于檢測水位上升。若在它的檢測范圍內無水面，它就輸出一個低電位，反之則輸出高電位，控制電動浮子上升，直到在它的檢測范圍內無水面而輸出低電位為止，此時K2也處于穩(wěn)態(tài)。所說的穩(wěn)態(tài)是指電動浮子的檢測面距水面的距離應保持在1.5-2.5cm的范圍內，若低于1.5cm，電動浮子則上升；若高于2.5cm，電動浮子則下降。所說的電動浮子2、12、23對水位的檢測信號均通過位于殼體和立管13內的導線分別傳輸至各自的控制器，由各控制器發(fā)出相應的指令而控制電機5、10、15和齒輪6、絲杠7以及卷揚機16的動作，從而實現(xiàn)對電動浮子2、12、23的提升或下降的控制。在各自的運行檢測過程中，電動浮子始終不進入水中。
該檢測系統(tǒng)在船廂上行和下行停位以前要提前給出相應信號供控制系統(tǒng)使用。
上行時參見圖1，因光電開關8與電動浮子2聯(lián)動，光電開關8的高低位置由電動浮子2帶動而隨上游水位同步而動，船廂27上的反射板9也是由電動浮子12相對水位的高低而決定其位置的高低。在船廂27由提升機構向上提升的過程中，反射板9同時順光電開關8向上移動，當反射板9依次對準光電開關8時即可將相應的位置信號反饋給相應的控制系統(tǒng)。比如
1、船廂內水面距離上游水面2m時；2、船廂內水面距離上游水面0.24m時；3、船廂內水面距離上游水面0.045m時；4、船廂內水面距離與上游水面齊平時；5、船廂內水面距離高出上游水面0.1m。
當船廂27內的水位與上游工作大門30內的水位齊平時，船廂27停止向上運行，打開上游工作大門30和船廂上游臥倒門而使船只安全駛出并進入上游的江、河中。
下行時船廂27運行至如下各位置時也相應提供一個信號給控制系統(tǒng)，比如1、船廂底部距離下游水面2.36m時；2、船廂底部距離下游水面0.6m時；3、船廂底部出入水時；4、船廂內水面距離下游水面0.045m時；5、船廂內水面與下游水面齊平時；6、船廂內水面低于下游水面0.1m時。
在船廂27的下降過程中，電動浮子23先自動位于下到位點(由下到位限位開關25控制)，此時船廂27底部距下到位點為2.46m。當船廂27行至下游水面距電動浮子23檢測面為2cm時，電動浮子23開始上行。隨著船廂27的繼續(xù)下行，磁塊21由電動浮子23帶動而繼續(xù)上行。當磁塊21靠近某一個磁接近開關20時，這個磁接近開關20給出的就是它所代表的船廂底部距下游水面距離的信號。電動浮子23的最高位置由上到位限位開關19實現(xiàn)控制。當船廂27內的水面與下游水面齊平時，則可打開船廂27上的下游臥倒門，使船只安全駛出而進入下游江河中。
所說的臥倒門是設計在船廂27兩端的活動機構，因船廂27的兩端相對于上游工作大門30和下游，故稱為上游臥倒門和下游臥倒門。當船廂27在上行并且其內的水位與上游工作大門30內的水面齊平時，船廂27停止運行，將上游工作大門30和船廂上游臥倒門同時打開，二者內的水混為一體并保持同一水面，此時船只即可從船廂27內安全順利地駛入上游的江、河中繼續(xù)航行。若下行時，當船廂27內的水位與下游水位齊平時，只需打開船廂27的下游臥倒門，船只即可順利地進入下游的江河中航行。
從以上技術方案不難看出，本發(fā)明由于采用了上、下游各自由電動浮子相對水位高低和光電管及磁接近開關的相互作用而給出控制信號的系統(tǒng)裝置，使得船廂在運行過程中能夠安全、平穩(wěn)、準確地停位在與上游或下游水位齊平的位置，減少了浪涌現(xiàn)象，并避免了擱淺事故的發(fā)生，船只可從船廂內順利進入上游或下游的江、河中繼續(xù)航行，大大縮短了船只通過的時間，提高了運輸效率。另外，電動浮子的結構設計合理，始終不進入水中，也不與測井壁摩擦，確保了檢測精度，同時也減少了維修量，給出的信號及時準確，為整個檢測系統(tǒng)提供了良好的性能保證。由本發(fā)明所述的檢測系統(tǒng)已首次成功地應用在廣西巖灘水電站的大型升船機中，取得了很好的效果。
權利要求
1.一種升船機停位檢測系統(tǒng)，是由上行檢測系統(tǒng)和下行檢測系統(tǒng)構成，其中上行檢測系統(tǒng)中的測井(1)位于上游工作大門(30)上，電動浮子(2)與依次排列的光電管(8)均固定在提梁(3)上，船廂(27)的測井(11)內也設置有電動浮子(12)，船廂(27)上的反射板(9)與光電管(8)通過光路耦合；下行檢測系統(tǒng)中，船廂(27)的測井(26)內依次設有接近開關(20)，電動浮子(23)位于測井(26)內，與立管(13)相接的橫梁(14)上的磁塊(21)通過磁場與接近開關(20)耦合。
2.如權利要求1所述的停位檢測系統(tǒng)，其特征是在上行檢測系統(tǒng)中提梁(3)由電機(5)及齒輪(6)絲杠(7)控制升降，電機(10)控制反射板(9)的升降。
3.如權利要求1所述的停位檢測系統(tǒng)，其特征在下行檢測系統(tǒng)中的接近開關(20)依次固定在傳感器盒(22)內，傳感器盒(22)固定在測井(26)的壁上，在傳感器盒(22)的上、下各設有行程開關(19、25)。
4.如權利要求1所述的停位檢測系統(tǒng)，其特征是橫梁(14)通過鋼絲繩(18)與位于測井(26)頂部由電機(15)和制動器(17)控制的卷揚機(16)連接。
5.如權利要求1所述的停位檢測系統(tǒng)，其特征是電動浮子(2、12、23)內設有兩個電容式接近開關(24)，每個電動浮子上均連接可穿入導線的立管(13)。
全文摘要
一種升船機停位檢測系統(tǒng),上行檢測系統(tǒng)中的測井1位于上游工作大門30上,電動浮子2與依次排列的光電管8固定在提梁3上,船廂27的測井11內也設有電動浮子12,船廂上的反射板9與光電管通過光路耦合;下行檢測系統(tǒng)中船廂的測井26內依次設有磁接近開關20,電動浮子23位于測井內,與立管13相接的橫梁14上的磁塊21通過磁場與接近開關20耦合。
文檔編號G01F23/56GK1338619SQ0011390
公開日2002年3月6日 申請日期2000年8月17日 優(yōu)先權日2000年8月17日
發(fā)明者姚瑞萍 申請人:西安長峰科技產(chǎn)業(yè)集團公司