Способ автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к речным гидротехническим сооружениям и водному транспорту. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик гидропривода путем перемещения створок ворот при действии на них случайных знакопеременных нагрузок. Способ автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза заключается в создании регулируемого противодавления в сливной полости гидропривода соответствующей створки ворот и регулировании расхода жидкости в сливной магистрали данного гидропривода. Синхронизация движения створок обеспечивается коррекцией сливаемого расхода: у опережающей створки дополнительный расход жидкости, подаваемой в сливную магистраль , увеличивается, и наоборот. Устройство для автоматического управления и синхронизации перемещения ворот шлюза Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 В 7/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4i

О

О

ЬЭ 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4695896/15 (22) 26.05.89 (46) 15.05.91. Бюл. hh 18 (71) Московский институт инженеров водного транспорта (72) В,,М.Муравьев, М.С,Сандлер, В.Е,Смагин и l3.À.Áàøòàâåíêî (53) 621.525 (088,8) (56) Мадорский С,Л., Муравьев В.М., Шапиро А,М., Горев Ю.С, Автоматика и электрооборудование транспортных гидросооружений речного флота. М.: Транспорт, 1975, с, 103106.

Авторское свидетельство СССР

М 1404580, кл. E 02 В 7/36, 7/44, 1986. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И СИНХРОНИЗАЦИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СТВОРОК ВОРОТ ШЛЮЗА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

„„Я „„1649027 А1 (57) Изобретение относится к гидротехнике, в частности к речным гидротехническим сооружениям и водному транспорту. Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик гидропривода путем перемещения створок ворот при действии на них случайных знакопеременных нагрузок. Способ автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза заключается в создании регулируемого противодавления в сливной полости гидропривода соответствующей створки ворот и регулировании расхода жидкости в сливной магистрали данного гидропривода, Синхронизация движения створок обеспечивается коррекцией сливаемого расхода: у опережающей створки дополнительный расход жидкости, подаваемой в сливную магистраль, увеличивается, и наоборот. Устройство для автоматического управления и синхронизации перемещения ворот шлюза

1649027

5 t0

40 содержит левую и правую створки ворот шлюза, которые механически связаны с гидроприводами 3, 4 соответственно. Напорные полости последних сообщены с напорными патрубками главных насосов 5, 6 с электродвигателями 7, 8, Калиброванные дроссели -15, 16 включены в соответствующие сливные магистрали, связанные со сливными полостями гидроприводов 3, 4.

Напорные патрубки вспомогательных насоИзобретение относится к гидротехнике, в частности к речным гидротехническим сооружениям и водному транспорту.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик гидропривода путем повышения точности синхронизации перемещения створок ворот при действии на них случайных знакопеременных нагру-. зок.

На чертеже изображены блок-схема устройства для автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза.

Способ автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза включает подачу жидкости в напорные полости гидроприводов створок ворот с одновременным вытеснением рабочей жидкости из сливных полостей этих гидроприводов, определение положения створок ворот, формирования текущих значений информационных сигналов, определяемых рассогласованием положений створок ворот для каждой створки, и соответствующих знаку фазы этих сигналов с последующим выделением сигнала положительной полярности, задание требуемого значения информационных сигналов, суммирование требуемых и текущих значений информационного сигнала для каждой створки, ворот и в зависимости от величины суммарного сигнала корректировку расхода в магистрали, связанной со сливной полостью гидропривода соответствующей створки ворот до момента равенства нулю значения текущего информационного сигнала.

Устройство для автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза содержит левую 1 и правую 2 створки ворот шлюза. Левая створка 1 механически связана со штоком гидропривода 3, а правая створка 2 — со штоком гидропривода 4. При этом напорные полости гидроприводов 3 и 4 сообщены сов 11, 12 с электродвигателями 13, 14 подключены к соответствующим сливным магистралям между сливными полостями гидроприводов 3, 4 и калиброванными дросселями 15, 16. Входы усилителей-ограничителей 21, 22 сигналов левой 1 и правой 2 створок ворот связаны с соответствующими выходами фазочувствительных блоков 23, 24, а выходы — с соответствующими входами сумматоров 19, 20. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. с напорными патрубками главных насосов 5 и 6 питания, причем левый насос 5 установлен на валу главного электродвигателя 7, а правый насос 6 — на валу главного электродвигателя 8. На левой створке 1 жестко укреплен сельсин-датчик 9, а на правой створке 2 — сельсин-датчик t0. Кроме того, к сливным полостям гидроприводов 3 и 4 подключены вспомогательные насосы 11 и 12 соответственно, механически связанные со вспомогательными электродвигателями 13 и 14. При этом к магистралям, соединяющим вспомогательные насосы 11 и 12 со сливными полостями гидроприводов 3 и 4 соответственно, подключены дроссели 15 и 16, сообщающие полости со сливными баками.

Вспомогательный электродвигатель 13 включен в электросеть через тиристорную станцию 17 управления, а электродвигатель

14 — через тиристорную станцию 18 управления. К входу тиристорной станции 17 подключен своим выходом сумматор 19, а ко входу станции 18 — сумматор 20 соответственно. К входу сумматора 19 подключен усилитель-ограничитель 21 сигнала своим выходом, а ко входу сумматора 20 — усилитель-ограничитель 22 сигнала. Усилителиограничители 21 и 22 выполнены на операционном усилителе с отсекающим транзистором или диодом в цепи обратной связи. При этом фазочувствительные блоки

23 и 24 своими выходами подсоединены к соответствующим входам усилителей-ограничителей 21 и 22 сигналов, а выходами — к сельсинам-датчикам 9 и 10. Другие входы сумматоров 19 и 20 подсоединены к выходу программного задатчика 25, к выходам которого подключены также электродвигатели

7и8.

Устройство для автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза работает следующим

45 образом, 1649027 левой створкой 1, а сельсин-датчик 10 — с 40 правой створкой 2. Сигналы с левого 9 и правого 10 сельсинов-датчиков поступают на вход фазочувствительного блока (например, блока 24), который выдает сигнал рас45

55

При открытии ворот включаются по программе главные электродвигатели 7 и 8 основных насосов 5 и 6 питания и вспомогательные электродвигатели 13 и 14 вспомогательных насосов 11 и 12. Масло под давлением поступает в напорные полости гидроприводов 3 и 4. Из сливных полостей при этом масло через калиброванные дроссели 15 и 16 поступает на слив в сливной бак. На калиброванных дросселях 15 и

16 происходит суммирование потоков жидкости, поступающих от вспомогательных насосов 11 и 12 и вытекающих из сливных полостей гидроприводов 3 и 4 соответственно, Учитывая разные геометрические размеры полостей, дроссель выбирают из расчета обеспечения прохождения расхода, равного по величине расходу, подаваемому в напорные полости, а избыток расхода (регулируемый) поступает от вспомогательных насосов 11 и 12, приводимых вспомогательными электродвигателями 13 и 14, которые обеспечивают синхронизацию движения створок ворот шлюза. При таком способе регулирования, если будет действовать на створки попутная волна . (или, что то же самое,-направление внешней силы будет совпадать с направлением движения створок), то созданный подпор в сливных полостях не дает возможности увеличиваться скорости левой 1 и правой 2 створок.

Несинхронность движения створок 1 и

2 компенсируется посредством управления вспомогательными электродвигателями 13 и 14 вспомогательных насосов 11 и 12.

Синхронизация движения левой .1 и правой 2 створок обеспечивается по следующей схеме. Сельсин-датчик 9 соединен с согласования (опережения или отставания) одной створки по отношению к другой. Если при движении опережает правая створка 2, то на выходе фазочувствительного блока 24 появляется сигнал положительной поля рности, а на выходе фазочувствительного блока

23 — отрицательной полярности. Эти сигналы поступают на входы усилителей-ограничителей 22 и 21 соответственно, которые пропускают сигналы положительной полярности и отсекают (ограничивают прохождение) сигналы от отрицательной полярности.

Таким образом, на выходе усилителя-ограничителя 22 появляется сигнал положительной полярности, который складывается алгебрэически с сигналом (положительным) 10

30 задатчика 25 на сумматоре 20, В этом случае суммарный сигнал на его выходе больше по величине по сравнению с тем сигналом, который имеет место на выходе сумматора при синхронном движении створок, Увеличение сигнала на выходе сумматора 20 вызывает соответствующее изменение в сигналах управления тиристорной станции

18 управления, которые приводят к большему открытию тиристоров тиристорной станции и увеличению напряжения на электродвигателе 14, увеличению производительности вспомогательного насоса 12 и уменьшению расхода, поступающего из сливной полости гидропривода 4, а следовательно, к уменьшению скорости правой створки 2. При этом регулирование скорости противоположной левой створки 1 по цепи синхронизации отсутствует (сигнал отрицательной полярности от фазочувствительного блока 23 ограничивается усилителем-ограничителем 21), Если при движении опережает левая створка 1, то процессы в гидроприводе протекают в обратном порядке, Синхронизация обеспечивается посредством управления вспомогательными электродвигателями 13 и 14 вспомогательных насосов 11 и 12 на всех этапах движения створок. Главные электродвигатели 7 и 8 главных насосов 5 и 6 не регулируются, Если при движении створок произойдет изменение направления действия усилия нагрузки на створку (попутная волна), то созданное противодавление в сливных полостях будет противодействовать усилию нагрузки и не приведет к увеличению скорости движения створок.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза, включающий подачу жидкости в напорные полости гидроприводов створок ворот с одновременным вытеснением жидKoch 3 с аН х полостей этих гидроприводов, определение положения створок ворот, формирование текущих значений информационных сигналов, соответствующих рассогласованию положений створок ворот для каждой створки с последующей корректировкой расхода сливаемой жидкости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик гидропривода путем повышения точности синхронизации перемещения створок ворот при действии на них случайных знакопеременных нагрузок, задают требуемое значение информационных сигналов, а текущие информационные сигналы формируют соответственно знаку фазы этих

1649027

Составитель Л,Пантелеева

Техред M.Moðlåíòàë . Корректор А,ОсаУленко

Редактор А.Ревин

Заказ 1502 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сигналов с последующим выделением сигнала положительной полярности, суммируют требуемые и текущие значения информационного сигнала для каждой створки ворот и в зависимости от величины суммарного сигнала корректируют расход в магистрали, связанной с сливной полостью гидроп ри вода соответствующей створки ворот, до момента равенства нулю значения текущего информационного сигнала.

2. Устройство для автоматического управления и синхронизации перемещения створок ворот шлюза, содержащее гидроприводы каждой створки ворот, напорные полости которых связаны с нагнетательными патрубками соответствующих главных насосов питания, снабженных главными электродвигателями, сельсины-датчики, каждый из которых кинематически соединен с осью вращения соответственно левой и правой створок ворот, вспомогательные насосы питания, оснащенные вспомогательными электродвигателями, подключенными к выходам соответствующих сумматоров через тиристорные станции управления, при этом первые входы сумматоров связаны соответственно с первым и вторым выходами программного задатчика, третий и четвертый выходы которого соединены с фазными клеммами соответствующих главных электродвигателей, причем

5 фазочувствительные блоки связаны с выходными обмотками своего и противоположного сельсинов-датчиков, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик гидроприво10 да путем повышения точности синхронизации перемещения створок ворот при действии на.них случайных знакопеременных нагрузок, оно снабжено усилителями-ограничителями сигналов, входы

15 которых подключены к выходам соответствующих фазочувствительных блоков, а выходы — к вторым входам соответствующих сумматоров, и калиброванными дросселями, включенными в сливные магистрали, со20 общенные со сливными полостями гидроприводов соответственно левой и правой створок ворот, при это нагнетательные патрубки вспомогательных насосов подключены к соответствующим сливным маги25 стралям между сливными полостями гидроприводов и калиброванными дросселями.