CN101972964A - 反弧门钢止水同步仿形修磨机 - Google Patents
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Abstract
一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，涉及一种水利工程中的闸门修磨装置，行走机构的一侧与轨道连接，门架安装在行走机构另一侧，门架一端安装有上仿形头，门架的中间位置安装有下仿形头，行走机构上还安装有检测模块；行走机构上设有泵站，上仿形头中上液压马达与上液压缸的活塞杆连接，上修复刀具与液压马达连接，下仿形头中的下液压马达与下液压缸的活塞杆连接，下修复刀具与下液压马达连接，上液压马达、上液压缸、下液压马达和下液压缸通过管道和液压泵站连接；行走机构上设有伺服电机，伺服电机通过减速机构与主动轮连接。本发明所提供的反弧门钢止水同步仿形修磨机，进一步提高了反弧门钢止水修复精度，减轻了劳动强度，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种水利工程中的闸门修磨装置，特别是一种反弧门钢止水同步仿形修磨机。
背景技术
水利工程中的反弧门是通过围绕支铰中心旋转实现开启和关闭的，在反弧门钢止水检修施工中，反弧门钢止水结合面由于气蚀、射流和泥砂冲刷而出现大量蚀坑。目前均采用人工堆焊后手工打磨来完成修复工作，在反弧门关闭时，反弧门底止水板与闸室底坎止水带的曲线吻合度很难保证，且施工劳动强度大、修复质量差、效率低，施工人员安全风险高。
中国专利“200910061805.6”公开了一种闸门同步仿形修磨机，可以采用仿形的方式进行机械修复，减轻了劳动强度，提高了修复精度，但是存在的问题有：1)因为不能破坏底坎埋件金属板，轨道安装较复杂，轨道通过吸盘吸附在底坎埋件金属板上，在修复时如受力不均匀或有较大的横向受力则轨道易产生位移，从而影响修复精度。
2)修复过程为开环控制，加工精度不易保证。
3)仿形头的调节采用机械调节，不利于采用数字控制。
4)门架的刚度不够，在修复过程中易产生变形而影响修复精度。
5)通过导轮获得的底坎曲线精度较低，仿形修复的误差较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，可以实现反弧门钢止水结合面修复的数字控制，进一步提高修复精度，降低劳动强度。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，行走机构的一侧与轨道连接，门架安装在行走机构上，门架一端安装有上仿形头，门架的中间位置安装有下仿形头，行走机构上还安装有检测模块；行走机构上设有泵站，上仿形头中上液压马达与上液压缸的活塞杆连接，上修复刀具与液压马达连接，下仿形头中的下液压马达与下液压缸的活塞杆连接，下修复刀具与下液压马达连接，上液压马达、上液压缸、下液压马达和下液压缸通过管道和泵站连接；行走机构上设有伺服电机，伺服电机通过减速机构与主动轮连接。
所述的轨道中，在竖立的轨道板中部设有一导轨。
所述的轨道为多段。
所述的检测模块中设有第一传感器、第二传感器和第三传感器。
所述的第一传感器在第二传感器和第三传感器的外侧。
所述的第二传感器和第三传感器的运行轨迹共线。
所述的第一传感器采用电容式传感器用于基准线的测量；第二传感器采用电感式传感器用于表面轮廓线的测量，第三传感器采用压电式传感器用于表面粗糙度的测量。
所述的行走机构上还设有手轮，手轮与减速机构连接。
所述的门架与行走机构之间还设有斜拉的加强筋。
所述的行走机构顶端还设有滑动换向导轨，用于实现门架的换向。
本发明所提供的反弧门钢止水同步仿形修磨机，通过采用液压驱动易于实现数字控制，通过伺服阀控制下液压缸和上液压缸的活塞杆行程，从而实现进刀量的控制，也可以控制下修复刀具和上修复刀具的转速从而实现粗磨和精磨的控制。
在有埋件的底坎上设置导轨在修复中易产生位移，但是在埋件外侧的混凝土基础上打地脚螺栓是可行的，通过拉杆将轨道板竖立设置在行走机构的一侧，这样可以确保行走机构稳定的同时也便于安装。
检修施工中，破损主要集中在反弧门底止水板和闸室底坎止水带接触的部位，在底坎埋件上与接触部位相邻的位置曲线较完好，可以作为仿形修复的基准曲线，采用分辨力较高的电容式传感器作为第一传感器，从接触部位的一侧在底坎上获取作为仿形基准的基准线是可行的。
由于在修复时不允许破坏堆焊后反弧门底止水板和底坎止水带母材，所以采用前端带导轮的电感式传感器，获取堆焊后的表面轮廓线，经运算可得到在不同位置的修复刀具进给量。在同线上采用一压电传感器获取粗加工后的表面粗糙度值，从而实现钢止水结合面修复精度的控制。
传感器获得的信息经过比较、放大后可以传输给工控机或PLC，实现对于修复的闭环控制，配合液压控制的上、下仿形头，进一步提高了修复精度，减轻了劳动强度，提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明整体结构的主视图。
图2是本发明整体结构的俯视图。
图3是本发明整体结构的右视图。
图4是本发明中行走机构的主视图。
图5是本发明中行走机构的左视图。
图6是本发明中行走机构的俯视图。
图7是本发明中上仿形头的主视图。
图8是图7的A-A剖视图。
图9是本发明中下仿形头的主视图。
图10是图9的B-B剖视图。
图11是本发明中检测模块的主视图。
图12是本发明中检测模块的左视图。
具体实施方式
如图1、图2和图3中，一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，在底坎埋件钢板外的混凝土上打入地脚螺栓12，用拉杆11和杆件使轨道板竖立设置在底坎埋件钢板上，在轨道板的中部水平设有一导轨13，从而构成装置的行走轨道1，行走机构2的一侧与导轨13滑动连接，从而实现对行走机构2运动轨迹的约束，轨道板可根据闸室尺寸设为多段。行走机构2上方通过门架安装座29安装有门架4，加强筋通过上仿形头加强筋固定板24和行走机构2连接，另一端与门架4连接，从而确保门架4的刚度，减少因结构变形对修复精度的影响，通过滑动换向导轨28，门架4可以在行走机构2上换向，从而减小修复加工的死区。
如图7和图8中，在门架4的顶端安装有上仿形头5，上仿形头5中的上修复刀具51与上液压马达52同轴连接，上液压马达52与上液压缸53的活塞杆连接，上液压缸53的油缸安装在门架4上；如图9和图10中，在门架4的中部下方安装有下仿形头3，下修复刀具31与下液压马达32同轴连接，下液压马达32与下液压缸33的活塞杆连接，下液压缸33的油缸安装在门架4的中部。
如图4、图5和图6中，在行走机构2上设有液压泵站21，由工控机或PLC控制的液压泵站21通过管道为上液压马达52、上液压缸53、下液压马达32和下液压缸33提供液压驱动力。在行走机构2上设有伺服电机23，伺服电机23通过减速机构22与主动轮26连接，较小的从动轮27随着主动轮26运行，实现行走机构沿轨道1的方向行走，在行走机构2上还设有一手轮25，手轮25与减速机构22连接，可以手动控制行走机构2的动作，可以实现手动和电动的切换，从而对局部实行反复修磨。
如图1、图11和图12中，在行走机构2上还设有检测模块6，检测模块6上设有第一传感器61、第二传感器62和第三传感器63。因为损坏主要集中在反弧门底止水板和闸室底坎止水带接触的位置，在该位置无破损或变形较小的一侧设置电容式第一传感器61，获取闸室底坎止水带的变形曲线作为加工的基准线，反弧门底止水板和闸室底坎止水带的修复刀具进给量都以此基准线为准。第二传感器62采用电感式传感器，位于反弧门钢止水结合面的接触位置，用于获取堆焊后的表面轮廓线，与变形基准线比较后计算得到该位置的修复进给量。第三传感器63采用压电式传感器和第二传感器62的运行轨迹在同一线上，用于获取表面粗糙度的曲线，从而控制粗磨或精磨的修复精度。
修复时，行走机构2行走速度可由伺服电机来进行调节控制，以基准线作为修复的基准曲线，工控机或PLC通过控制液压泵站21来控制下仿形头3中的下液压缸33的活塞杆伸缩和上仿形头5中的上液压缸53的活塞杆伸缩，从而控制刀具的进刀量。直至第二传感器62获取的表面轮廓线与基准线重合或差值在设定范围内。通过第三传感器63获取表面粗糙度的曲线，工控机或PLC选择采用粗磨或精磨修复，通过控制输入上液压马达52和下液压马达32的液压油量，从而控制刀具的转速，实现粗磨或精磨的切换。
Claims (10)
1.一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：行走机构(2)的一侧与轨道(1)连接，门架(4)安装在行走机构(2)上，门架(4)一端安装有上仿形头(5)，门架(4)的中间位置安装有下仿形头(3)，行走机构(2)上还安装有检测模块(6)；
行走机构(2)上设有泵站(21)，上仿形头(5)中上液压马达(52)与上液压缸(53)的活塞杆连接，上修复刀具(51)与液压马达(52)连接，下仿形头(3)中的下液压马达(32)与下液压缸(33)的活塞杆连接，下修复刀具(31)与下液压马达(32)连接，上液压马达(52)、上液压缸(53)、下液压马达(32)和下液压缸(33)通过管道和泵站(21)连接；
行走机构(2)上设有伺服电机(23)，伺服电机(23)通过减速机构(22)与主动轮(26)连接。
2.根据权利要求1所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的轨道(1)中，在竖立的轨道板中部设有一导轨(13)。
3.根据权利要求1所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的轨道(1)为多段。
4.根据权利要求1所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的检测模块(6)中设有第一传感器(61)、第二传感器(62)和第三传感器(63)。
5.根据权利要求4所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的第一传感器(61)在第二传感器(62)和第三传感器(63)的外侧。
6.根据权利要求4或5所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的第二传感器(62)和第三传感器(63)的运行轨迹共线。
7.根据权利要求6所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的第一传感器(61)采用电容式传感器用于基准线的测量；第二传感器(62)采用电感式传感器用于表面轮廓线的测量，第三传感器(63)采用压电式传感器用于表面粗糙度的测量。
8.根据权利要求1所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的行走机构(2)上还设有手轮(25)，手轮(25)与减速机构(22)连接。
9.根据权利要求1所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的门架(4)与行走机构(2)之间还设有斜拉的加强筋。
10.根据权利要求1所述的一种反弧门钢止水同步仿形修磨机，其特征在于：所述的行走机构(2)顶端还设有滑动换向导轨(28)，用于实现门架的换向。
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