一种带开度传感器的弧形闸门支铰及装配定位方法技术

本发明专利技术公开了一种带开度传感器的弧形闸门支铰，它包括固定铰座，所述固定铰座通过支铰轴与活动铰座铰接；所述支铰轴与活动铰座相配合的位置安装有轴承装置，所述轴承装置包括轴承内圈和轴承外圈，所述轴承内圈固定套装在支铰轴的外部，并采用内圈径向限位装置使其与支铰轴始终保持固定，所述轴承内圈的一端通过加工在支铰轴上的轴肩进行轴线限位，另一端通过固定安装有内圈轴承端盖。此种弧形闸门支铰结构能够实现闸门开度检测，而且采用内置式的传感器，延长了传感器的使用寿命，而且提高了其检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种带开度传感器的弧形闸门支铰及装配定位方法
本专利技术涉及水利水电工程中弧形闸门支铰安装
，具体涉及一种带开度传感器的弧形闸门支铰及装配定位方法。
技术介绍
在现代水利水电工程中弧形闸门不需要门槽，水道连续，水流流态良好。是众多的闸门中最为经济的一种门型，因而弧形闸门被广泛采用。而弧形闸门后期服役中，孔口的泄洪大小就是通过调节闸门的开度，闸门开度调节，通过传感器信号传输到控制室，从而有利于精确操作。以前弧形闸门开度传感器一般通过高度位置显示，是装在闸门的门体结构件上，因为裸露在外也不便于保护，与上游水位的检测是分开控制，无法进行协同。本专利技术是开度传感器安装在支铰内，通过对活动支铰的位置变化来检测到闸门的开度。这样安全性和稳定性更有了保障，为闸门后期整个服役过程中，推动了智能大坝、信息化技术的发展。例如：在CN105509629A中公开了一种弧形闸门开度检测装置及方法，此种开度检测装置采用角度检测装置，而且此角度检测装置采用倾角传感器，直接安装于弧形闸门的扇叶支臂上，这种结构的开度检测装置，无法适应恶劣的环境，长时间使用之后存在着精度不高，而且使用寿命无法得到保证。在，CN202371006U中公开了一种采用球形轴承的弧形闸门支铰，但是中支铰无法实现闸门角度的检测。
技术实现思路
本专利技术主要是为常用的埋弧焊方法提供一种带开度传感器的弧形闸门支铰及装配定位方法，此种弧形闸门支铰结构能够实现闸门开度检测，而且采用内置式的传感器，延长了传感器的使用寿命，而且提高了其检测精度；有效防止轴承的串动影响传感器开度检测准确性，这样保证弧形闸门安装后，闸门在整个服役期间开启过程中，中央控制的统一调度和控制，促进了智能大坝技术的发展。为了解决上述技术问题，本专利技术提出以下技术方案：一种带开度传感器的弧形闸门支铰，它包括固定铰座，所述固定铰座通过支铰轴与活动铰座铰接；所述支铰轴与活动铰座相配合的位置安装有轴承装置，所述轴承装置包括轴承内圈和轴承外圈，所述轴承内圈固定套装在支铰轴的外部，并采用内圈径向限位装置使其与支铰轴始终保持固定，所述轴承内圈的一端通过加工在支铰轴上的轴肩进行轴线限位，另一端通过固定安装有内圈轴承端盖。所述轴承外圈套装在轴承内圈的外部并形成可转动的滑动轴承配合，所述轴承外圈的一端通过活动铰座的内腔体进行端面定位，另一端通过外圈轴承端盖进行端面定位，所述外圈轴承端盖固定安装在活动铰座的外壁上，所述轴承外圈与外圈轴承端盖之间安装有外圈径向限位装置使其与活动铰座同步转动。所述内圈轴承端盖的外壁上固定安装有开度传感器探头，所述开度传感器探头与安装在轴承外圈外端面的弧形电阻丝相配合，并检测电阻变化。所述开度传感器探头与信号传输线相连，所述信号传输线与闸门主控制器相连。所述内圈径向限位装置包括内圈固定销孔，所述内圈固定销孔加工在轴肩的端面，所述内圈固定销孔上插装有内圈固定销，所述内圈固定销的另一半配合插装在轴承内圈侧面的定位销孔内。所述内圈轴承端盖通过轴套进行轴向限位，所述轴套的另一端与固定铰座的内端面相贴合，所述轴套与支铰轴相配合的内壁上加工有安装槽，所述安装槽内部安装有密封圈。所述外圈径向限位装置包括外圈固定销孔，所述外圈固定销孔加工在外圈轴承端盖的内端面，所述外圈固定销孔上插装有外圈轴承固定销，所述外圈轴承固定销的另一半配合插装在轴承外圈侧面的定位销孔内。所述活动铰座和支铰轴相配合的位置安装有唇形密封圈，所述唇形密封圈的外端面通过固定环板限位，所述固定环板通过螺钉固定安装在活动铰座的外壁上。所述信号传输线通过穿过出线装置，所述出线装置通过固定螺栓固定在活动铰座的外壁上，所述出线装置上还安装有二通接头。所述开度传感器探头固定安装在支架的顶部，所述支架通过固定座固定安装在内圈轴承端盖的外壁上。所述弧形电阻丝通过固定座固定安装在轴承外圈的外端面，并跟随活动铰座一起转动。所述支铰轴的两外端面都通过轴端盖固定安装在固定铰座上；所述开度传感器探头采用碳刷结构。带开度传感器的弧形闸门支铰的装配定位方法，它包括以下步骤：Step1：装配前，检查支铰轴、轴承外圈和轴承内圈的，并在支铰轴的轴肩端面加工内圈固定销孔，在轴承内圈的相应位置加工与之相配合的定位销孔；Step2：轴承外圈的限位装配，将轴承外圈和轴承内圈装配之后压装到支铰轴上，并保证内圈固定销孔和轴承内圈端面的定位销孔之间通过内圈固定销配合限位，再装配内圈轴承端盖和轴套；Step3：轴承外圈的限位装配，将外圈轴承端盖装配到活动铰座上，并对轴承外圈进行端面定位，在轴承外圈和外圈轴承端盖上同时加工外圈固定销孔和定位销孔，再将外圈固定销孔同时插入到外圈固定销孔和定位销孔，并保证轴承外圈和外圈轴承端盖固定；Step4：再通过焊接的方式将外圈轴承端盖上的外圈固定销孔焊接封堵；Step5：再完成其它零部件的装配，最终完成整个支铰的装配。本专利技术有如下有益效果：1、通过将所述开度传感器探头与安装在轴承外圈外端面的弧形电阻丝相配合，保证了活动铰座转动过程中改变了开度传感器探头与弧形电阻丝的接触位置，进而改变了电阻值，最终将电阻值的变化转化为角度值的变化，实现了弧形闸门开度角度的检测。2、上述的开度传感器探头和弧形电阻丝构成的开度检测装置安装在弧形闸门支铰的内部，替代传统的安装在弧形闸门扇叶支臂上的角度传感器，其检测精度会更加的准确，而且通过活动铰座能够对其进行很好的保护，防止户外环境对其产生损害，延长了其使用寿命。3、才开度检测装置的检测原理，是通过将电阻值的变化，转化为开度的变化，替代传统的将位移信号转化为开度信号的检测方式，大大的提高了检测精度，为整个闸门的控制提供了数据基础，方便实现自动化控制。4、通过所述的内圈径向限位装置能够保证轴承内圈始终与支铰轴处于相对静止状态，有效的防止了轴承工作过程中轴承内圈的攒动，进而保证了开度传感器探头在工作过程中，其位置不会发生改变，进而使其检测到的角度变化始终是活动铰座转动的绝对角度，不会因为，其自身角度的微变，而带来的相对误差。5、通过所述的外圈径向限位装置能够保证轴承外圈始终与活动铰座固定，保证其始终跟随活动铰座转动，而且他们之间不会发生相对转动，同时也保证了弧形电阻丝也始终跟随活动铰座转动，最终将活动铰座的转动角度转化为电阻值的变化，准确的将电阻值转化为角度值，而且提高了检测精度。6、通过轴承内圈与固定铰座保持相对静止，而将轴承外圈与活动铰座保持相对静止，这样在闸门启闭运行中，只有轴承内外圈之间的相对转动，而不会因为轴承内外圈自身角度变化而带来检测误差，有利于开度传感器探头的正常工作，后期运行中也不会对开度传感器探头有影响，利于开度传感器探头正常检测，对大坝设备监控信息化提供了保障。7、通过将开度传感器探头与闸门控制器相连，能够通过闸门控制器将电阻值的变化转化为角度的变化，进而方便了闸门控制器对闸门开闭的控制。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的整体装配结构剖视图。图2为本专利技术图1中A局部结构示意图。图3为本专利技术图1中B局部结构示意图。图4为本专利技术局部放大结构示意图。图5为本专利技术开度传感器探头和弧形电阻丝之间的配合结构示意图。图6为本专利技术开度传感器探头安装局部结构示意图。图中：固定铰座1、活动铰座2、内圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带开度传感器的弧形闸门支铰，它包括固定铰座（1），所述固定铰座（1）通过支铰轴（5）与活动铰座（2）铰接；所述支铰轴（5）与活动铰座（2）相配合的位置安装有轴承装置，其特征在于：所述轴承装置包括轴承内圈（7）和轴承外圈（6），所述轴承内圈（7）固定套装在支铰轴（5）的外部，并采用内圈径向限位装置使其与支铰轴（5）始终保持固定，所述轴承内圈（7）的一端通过加工在支铰轴（5）上的轴肩进行轴线限位，另一端通过固定安装有内圈轴承端盖（8）；所述轴承外圈（6）套装在轴承内圈（7）的外部并形成可转动的滑动轴承配合，所述轴承外圈（6）的一端通过活动铰座（2）的内腔体进行端面定位，另一端通过外圈轴承端盖（15）进行端面定位，所述外圈轴承端盖（15）固定安装在活动铰座（2）的外壁上，所述轴承外圈（6）与外圈轴承端盖（15）之间安装有外圈径向限位装置使其与活动铰座（2）同步转动；所述内圈轴承端盖（8）的外壁上固定安装有开度传感器探头（13），所述开度传感器探头（13）与安装在轴承外圈（6）外端面的弧形电阻丝（24）相配合，并检测电阻变化；所述开度传感器探头（13）与信号传输线（18）相连，所述信号传输线（18）与闸门主控制器相连。...

【技术特征摘要】
1.一种带开度传感器的弧形闸门支铰，它包括固定铰座（1），所述固定铰座（1）通过支铰轴（5）与活动铰座（2）铰接；所述支铰轴（5）与活动铰座（2）相配合的位置安装有轴承装置，其特征在于：所述轴承装置包括轴承内圈（7）和轴承外圈（6），所述轴承内圈（7）固定套装在支铰轴（5）的外部，并采用内圈径向限位装置使其与支铰轴（5）始终保持固定，所述轴承内圈（7）的一端通过加工在支铰轴（5）上的轴肩进行轴线限位，另一端通过固定安装有内圈轴承端盖（8）；所述轴承外圈（6）套装在轴承内圈（7）的外部并形成可转动的滑动轴承配合，所述轴承外圈（6）的一端通过活动铰座（2）的内腔体进行端面定位，另一端通过外圈轴承端盖（15）进行端面定位，所述外圈轴承端盖（15）固定安装在活动铰座（2）的外壁上，所述轴承外圈（6）与外圈轴承端盖（15）之间安装有外圈径向限位装置使其与活动铰座（2）同步转动；所述内圈轴承端盖（8）的外壁上固定安装有开度传感器探头（13），所述开度传感器探头（13）与安装在轴承外圈（6）外端面的弧形电阻丝（24）相配合，并检测电阻变化；所述开度传感器探头（13）与信号传输线（18）相连，所述信号传输线（18）与闸门主控制器相连。2.根据权利要求1所述的一种带开度传感器的弧形闸门支铰及，其特征在于：所述内圈径向限位装置包括内圈固定销孔（4），所述内圈固定销孔（4）加工在轴肩的端面，所述内圈固定销孔（4）上插装有内圈固定销（3），所述内圈固定销（3）的另一半配合插装在轴承内圈（7）侧面的定位销孔内。3.根据权利要求1所述的一种带开度传感器的弧形闸门支铰及，其特征在于：所述内圈轴承端盖（8）通过轴套（9）进行轴向限位，所述轴套（9）的另一端与固定铰座（1）的内端面相贴合，所述轴套（9）与支铰轴（5）相配合的内壁上加工有安装槽，所述安装槽内部安装有密封圈（22）。4.根据权利要求1所述的一种带开度传感器的弧形闸门支铰，其特征在于：所述外圈径向限位装置包括外圈固定销孔（23），所述外圈固定销孔（23）加工在外圈轴承端盖（15）的内端面，所述外圈固定销孔（23）上插装有外圈轴承固定销（14），所述外圈轴承固定销（14）的另一半配合插装在轴承外圈（6）侧面的定位销孔内。5.根据权利要求1所述的一种带开度传感器的弧形闸门支铰，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建中，陈勇，刘桂芳，杨光平，仵海进，徐志敏，左琛，郑士强，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团机械船舶有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42