[发明专利]船闸应急操作的输水阀门液压系统及应急关阀操作方法

权利要求书

1.一种船闸应急操作的输水阀门液压系统，包括输水阀门油缸（2）、供油动力装置（5）、跨阀用手动球阀（3）、第十五插装阀组（615）和连通球阀（4），其特征在于：输水阀门油缸（2）用于驱动输水阀门（1）开关动作；输水阀门油缸（2）的上进油管和下进油管与供油动力装置（5）连接，无杆腔和有杆腔之间设有跨接油管，跨接油管上设有纯机械的跨阀用手动球阀（3），下进油管上增设了第十五插装阀组（615），第十五插装阀组（615）内存在一个先导阀，第十五插装阀组（615）的输入端通过连通油管与上进油管连通，连通油管上设有连通球阀（4）；所述的第十五插装阀组（615）的插装阀阀芯为方向型插件，跨阀用手动球阀（3）与连通球阀（4）并联设置，跨阀用手动球阀（3）一端连接上进油管，跨阀用手动球阀（3）另一端与第十五插装阀组（615）输入端连接；

供油动力装置（5）包括溢流阀（7）和油箱（8），溢流阀（7）输入端与下进油管连通，溢流阀（7）输出端用于与油箱（8）连通；

供油动力装置（5）还包括电动油泵组（9），电动油泵组（9）的输出端分别与第十一插装阀组（611）输入端和第十二插装阀组（12）输入端连接；第十一插装阀组（611）输出端与第十五插装阀组（6）的输入端连接；第十二插装阀组（612）输出端与上进油管连接；

所述的船闸应急操作的输水阀门液压系统的应急关阀操作方法，包括如下步骤：

S1：泵源部分：电动油泵组（9）包括并联设置的油泵M1、油泵M2和油泵M3，油泵M1、油泵M2和油泵M3之间分别通过第一插装阀组、第二插装阀组和第三插装阀组导通，第三插装阀的阀芯为压力控制插件，第三插装阀的先导阀，即两位四通电磁换向阀DT3得电，泵系统起压，输出流量；电磁换向阀DT3控制的压力控制插装阀给定比例变量泵的系统压力；当电磁换向阀DT3失电时，电磁换向阀DT3保持左位机能，它控制的压力控制插装阀主阀芯在“O”压开启，即对泵卸荷，这样能够实现泵的空载启动或者停机卸荷；当电磁换向阀DT3得电时，二位四通电磁换向阀DT3换向，保持右位机能，它控制的压力控制插装阀主阀芯在泵的出口压力达到其先导溢流阀的调定值时开启，即给定了比例变量泵的系统安全压力为其先导溢流阀的调定值；第二插装阀的阀芯为压力控制插件，第二插装阀的先导阀，即两位四通电磁换向阀DT2控制的压力控制插装阀给定输水阀门的系统安全压力；当电磁换向阀DT2失电时，电磁换向阀DT2保持左位机能，它控制的压力控制插装阀主阀芯在“O”压开启，这样能够空载启动或者停机卸荷；当电磁换向阀DT2得电时，二位四通电磁换向阀DT2换向，保持右位机能，它控制的压力控制插装阀主阀芯在泵的出口压力达到其先导溢流阀的调定值时开启，即给定输水阀门系统安全压力为其先导溢流阀的调定值；

S2：电动开阀过程：先确保连通球阀（4）和跨阀用手动球阀（3）为关闭状态，开启电动油泵组（9），开阀时三台油泵同时工作，电磁换向阀DT1得电，第一插装阀组开启；电磁换向阀DT2得电，第二插装阀组关闭，电磁换向阀DT3得电，第三插装阀组关闭，第十一插装阀组（611）和第十三插装阀组（613）的先导阀电磁换向阀得电，则第十一插装阀组和第十三插装阀组的阀芯0压开启，同时第十插装阀组（610）的先导阀电磁换向阀得电，其主阀芯关闭，泵源的压力油通过第十一插装阀组，再流经第十五插装阀组，进入输水阀门油缸下腔，而上腔回油则通过第十三插装阀组流回油箱，执行了开阀动作；

S3：电动关阀过程：先确保连通球阀（4）和垮阀用手动球阀（3）为关闭状态，开启电动油泵组（9），此时油泵M3电机工作，第二插装阀组的先导阀即电磁换向阀DT2得电，第二插装阀组的主阀芯关闭，系统起压，压力油由油泵M3输出端经过油管至第十二插装阀组输入端，第十二插装阀组的先导阀即电磁换向阀DT12得电，换向阀换向，则第十二插装阀的阀芯开启，压力油通过第十二插装阀组，进入输水阀门上腔；第十五插装阀组中的电磁换向阀DT15得电，输水阀门下腔的液压油在上腔压力的作用下通过第十五插装阀组；第十插装阀组得电，其主阀芯关闭，压力油进入与第十插装阀组并联的第十四插装阀组，第十四插装阀组得电，当压力超过第十四插装阀组中的阻尼型溢流阀的调定压力时，压力油经过第十四插装阀组进入回油管，油液经由回油管进入油箱；完成输水阀门的关闭动作；

S4：自重关阀：为了降低阀门关终时的速度，减缓阀门自身金属结构以及船闸水工结构的冲击，在关终阶段可采用自重关阀；先确保连通球阀（4）和垮阀用手动球阀（3）为关闭状态，开启电动油泵组（9），此时油泵M3工作，第二插装阀组的先导阀即电磁换向阀DT2得电，第二插装阀组的主阀芯关闭，系统起压，压力油由油泵M3输出端经过油管至第十二插装阀组输入端，第十二插装阀组的先导阀即电磁换向阀DT12得电，第十三插装阀组的先导阀DT13得电，换向阀换向，则第十二插装阀组的阀芯开启，第十三插装阀组的主阀芯开启；由于油缸下滑，油缸上腔需要液压油，第十二插装阀组和第十三插装阀组同时得电就相当于主动向上腔补油，在液压系统中设置了用于向上腔补油的单向阀，它将油箱和上腔连接起来，能够完成油缸的被动补油；第十五插装阀组的先导阀即电磁换向阀DT15得电，第十五插装阀组阀芯开启，在输水阀门自重影响下，油缸下腔存在压力，压力油经过第十五插装阀组至第十插装阀组输入端，此时第十插装阀组的电磁换向阀不得电，其阀芯开启，压力油通过第十插装阀组，第十插装阀组中有节流阀，节流调节手柄事前调节至固定开度位置，当调节节流手柄时，能够调节自重下滑的速度；此时第十四插装阀组中的压力控制组件对关阀速度起到明显的抑制作用，当系统压力超过第十四插装阀组中的先导溢流阀时，压力油通过第十四插装阀组进入回油管，液压油经过回油管回到油箱；完成阀门自重下滑动作；

S5：当液压系统出现液压故障时，开启连通球阀，手动推动第十五插装阀组的阀芯，使第十五插装阀组开启；下进油管的压力油不进入回油管，而是通过连通球阀进入油缸无杆腔，在这个过程中，油缸无杆腔还通过液压系统中设置的用于向上腔补油的单向阀进行被动补油；

S6：当液压系统出现电气故障时，上进油管无法进入压力油，先手动开启跨阀用手动球阀；再手动推动第十五插装阀组的阀芯，输水阀门有杆腔、无杆腔连通，有杆腔油液通过跨阀球阀进入无杆腔，此时输水阀门下滑的速度和系统被动补油的流量成正相关；跨阀球阀的直径比连通球阀大，因此能够实现应急状态下执行输水阀门关阀动作。