ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СУДОХОДНОГО ШЛЮЗА Российский патент 2011 года по МПК E02C1/00 

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для защиты ворот шлюза от навала при входе судна.

Известны предохранительные устройства судоходных шлюзов, предназначенные для защиты ворот, включающие гибкий орган (канат, цепь), перекрывающий судоходный пролет и амортизаторы, установленные на стенах шлюза. В качестве амортизаторов используются гидравлические цилиндры с системой перепуска жидкости (см. Семанов Н.А., Варламов Н.Н., Баланин В.В. Судоходные каналы, шлюзы и судоподъемники. «Транспорт», М., 1970, стр.271, рис.146, рис.147) или противовесы (см. авт. св. №872635, опубл. БИ №38, 1981).

Недостатками известных устройств являются сложность системы амортизаторов, их низкая надежность (гидросистемы) и громоздкость (противовесы). Кроме того, известные системы имеют высокую инерционность, что приводит в момент навала к значительным усилиям в заградительном органе (канате, цепи) и вызывает их разрыв.

Цель изобретения - повышение надежности системы амортизаторов.

Эта цель достигается тем, что в качестве амортизаторов используются резиновые блоки с «мягкой» деформационной характеристикой («сила - деформация»), при этом блоки размещены в нишах на стенках шлюза и взаимодействуют с поворотной балкой, на которую передаются усилия от навала судов, воспринимаемые гибким органом (канатом, цепью).

Сущность изобретения поясняется чертежом, где

на фиг.1 - представлен план расположения предохранительного устройства на шлюзе;

на фиг.2 - узел «А» системы амортизаторов в плане;

на фиг.3 - разрез I-I фиг.2;

на фиг.4 - система амортизаторов с одним блоком;

на фиг.5 - схема типового конического блока;

на фиг.6 - типовая диаграмма зависимости «сила - деформация» резинового блока.

Предохранительное устройство судоходного шлюза 1 для защиты ворот 2 включает гибкий орган 3 (канат, цепь), перекинутый через судоходный пролет шлюза 1. Концы каната 3 закреплены за балки 4, которые размещены в нишах 5, ниши 5 размещены на горизонтальных площадках стен шлюза 1. Балки 4 оперты в нише 5 на шарнир 6 и тележки 7, установленные на круговые пути 8. На вертикальной стенке ниши 5 закреплены резиновые конусные блоки 9. Количество блоков 9 определятся расчетной энергоемкостью, при этом блоки малой энергоемкости и, соответственно, малой деформативности установлены ближе к шарниру 6, блоки с большей энергоемкостью к концу балки 4.

Расстояние до места установки промежуточных блоков от оси поворота балки (шарнира 6) определяется зависимостью

где Δ_i - расчетная деформация i-го промежуточного блока;

L - расстояние от оси поворота балки до крайнего (концевого) блока;

Δ - расчетная деформация крайнего (концевого) блока.

В шлюзах, рассчитанных на шлюзование малых судов, допускается в шине 5 устанавливать один блок 9, если его расчетная энергоемкость обеспечивает гашение энергии судна (Фиг.4). В качестве резиновых блоков используются устройства фирмы Bridgestone (Япония), Trellex (Швеция) и ДР.

Работа устройства

Перед входом судна 10 в шлюз 1 гибкий заградительный орган 3 поднимается выше уровня воды или опускается сверху в зависимости от способа наводки (на чертеже не показано). Способы паводка известны и применяются на практике.

Судно 10 при навале на заграждение 3 (канат или цепь) производит натяжение, при этом усилие навала передается на балки 4, установленные на двух стенках шлюза 1. Балки 4, поворачиваясь вокруг шарниров 6 и перемещаясь по круговым путям 8, сжимают блоки 9, которые поглощают энергию навала и останавливают судно 10.

После остановки судна 10 энергия сжатия блоков возвращает балку 4 и гибкое заграждение 3 (канат, цепь) в исходное положение, которое затем перемещается из судоходного пролета известным способом (погружение на дно шлюза, подъем вверх маневровой балкой и др.), при этом судно 10 отходит к стенке шлюза и швартуется.

Предохранительное устройство судоходного шлюза включает гибкий заградительный орган в виде цепи или каната, перекинутый через судоходный пролет шлюза, и систему амортизаторов. Система амортизаторов выполнена в виде резиновых блоков, размещенных на стенах шлюза. Резиновые блоки амортизаторов установлены в нишах, размещенных на горизонтальных площадках стен камеры шлюза. В этих же нишах установлены поворотные балки, один конец которых оперт на шарнир у торцевой стенки ниши. Второй конец балки оперт на рельсовые пути через колесные опоры и соединен с концом заградительного органа. Резиновые блоки закреплены одним торцом к вертикальной стенке ниши, а другим оперты в вертикальную грань поворотной балки. Технический результат заключается в повышении надежности системы амортизаторов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Предохранительное устройство судоходного шлюза, установленное перед воротами, включающее гибкий заградительный орган в виде цепи или каната, перекинутый через судоходный пролет шлюза, и системы амортизаторов в виде резиновых блоков, размещенных на стенах шлюза, отличающееся тем, что резиновые блоки амортизаторов установлены в нишах, размещенных на горизонтальных площадках стен камеры шлюза, в этих же нишах установлены поворотные балки, один конец которых оперт на шарнир у торцевой стенки ниши, а второй конец балки оперт на рельсовые пути через колесные опоры и соединен с концом заградительного органа, при этом резиновые блоки закреплены одним торцом к вертикальной стенке ниши, а другим оперты в вертикальную грань поворотной балки.

2. Предохранительное устройство по п.1, отличающееся тем, что резиновые блоки, установленные между стенкой ниши и вертикальной гранью балки, имеют переменную высоту, при этом блоки с малой высотой установлены со стороны шарнира балки, а с большей высотой - со стороны судоходного пролета шлюза.

3. Предохранительное устройство судоходного шлюза по п.1 или 2, отличающееся тем, что каждый резиновый блок установлен с учетом его расчетной деформации, при этом расстояние от оси поворота балки до оси блока составляет
,
где Δ_i - расчетная деформация i-го промежуточного блока;
L - расстояние от оси поворота балки до крайнего (концевого) к судоходному пролету блока;
Δ - расчетная деформация крайнего (концевого) блока.