УСТЬЕ ДРЕНАЖНОГО КОЛЛЕКТОРА Российский патент 2021 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем.

Известно устье дренажного коллектор, включающее запорный орган с поплавковым приводом и штоком, установленный на оголовке дрены, рассоложенном в дренажном колодце, рычажно-шарнирный привод, в колодец введена водоприемная камера со сливным отверстием, внутри которой размещен клапан, ориентированный соосно полости отводящего патрубка и закрепленный к рычагу с поплавковым приводом, при этом водоприемная камера соединена с отводящим патрубком (Патент RU №2580123, Е02В 11/00 от 10.04.2016).

Недостатком такого устройства является значительное количество гидромеханических устройств, снижающих надежность сооружения, а также необходимость в реконструкции для применения на дренажном коллекторе с колодцем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устье дренажного коллектора, включающее запорный орган с поплавковым приводом и штоком, установленный на оголовке дрены, расположенном в дренажном колодце, колена коллектора с отводящим патрубком, при этом колодец сверху закрыт крышкой, верхняя часть ее снабжена подпружиненным воздушным клапаном для выпуска сжатого воздуха в атмосферу, а поплавок со штоком и с направляющими расположен в верхней части открытого снизу усеченного конуса, причем поплавок со штоком с установленным на оголовке дрены клапанном - затвором имеет крышку, выполненную из ферромагнитного металла, наверху которой расположен резиновый уплотнитель, при этом на отводящем патрубке колена также расположен резиновый уплотнитель, который совместно с уплотнителем, расположенным на крышке, при всплытии поплавка обеспечивает герметичное закрытие отводящего патрубка колена коллектора, имеющего постоянные магниты, фиксирующие поплавок в верхнем положении после всплытия (Патент RU №2668678, Е02В 11/00 от 02.10.2018).

Недостатком этого устройства является его сложность и, как следствие этого, недостаточная надежность в эксплуатации, что связано с необходимостью дополнительно иметь усеченный конус на отводном патрубке и клапанный затвор, а также с этим связанные постоянные магниты, которые требуют постоянного наблюдения в эксплуатации, очищать их от грязи и т.п.

Технический результат от использования заявляемого изобретения заключается в повышение надежности работы устройства, создании простых в производстве и долговечных в эксплуатации запорных элементов.

Технический результат достигается тем, что для устья дренажного коллектора, включающего запорный элемент поплавкового Типа, расположенный в колодце, колена коллектора с отводящим патрубком, колодец сверху закрыт крышкой, верхняя Часть снабжена подпружиненным воздушным клапаном для выпуска сжатого воздуха в атмосферу, запорный элемент поплавкового типа размещен на отводящем патрубке колена, и при всплытии запорный элемент обеспечивает герметичное закрытие отводящего патрубка, и резиновый уплотнитель, согласно изобретению оно снабжено дополнительно вторым запорным элементом автоматического действия в виде пустотелого конуса, ориентированного конусностью прикрепленной к поворотному рычагу поплавкового элемента, а его основание выполнено плоским прижимным кольцом уплотняемой плоской резиной в форме диска, ориентированного соосно полости водовыпускного оголовка отводящего коллектора, кроме того, он компактно смонтирован с первым запорным элементом ориентированным также конусностью прикрепленной к поворотному рычагу симметрично второму запорному элементу, а его основание выполнено идентично - плоским прижимным кольцом с уплотняемой плоской резиной в форме кольца соосно полости отводящего патрубка, при этом оба компактно- смонтированных запорных элемента друг с другом прикреплены конусными вершинами на прикрепленном поворотном рычаге, один конец которого соединен с поплавком, другой конец которого соединен с осью вращения, закрепленной в стенках колодца с возможностью перемещения вверх или вниз поплавковых элементов автоматического действия.

Кроме того, оба пустотелых поплавковых запорных элемента имеют прижимной элемент, выполненный из металла, скрепленного с резиновым уплотнителем.

Кроме того, прижимные элементы с резиновыми уплотнениями по внешнему периметру диаметр больший, чем диаметр отводящего патрубка, соответственно, и водовыпускного оголовка отводящего коллектора.

На чертеже показана принципиальная схема устья дренажного коллектора.

Устройство содержит размещенные дрены 1, коллектор 2 с нижним коленом 3, прямолинейный участок 4 трубы с последующим верхним коленом 5, камеру разряжения 6, воздухозаборную камеру 7, примыкающие к выпускным стенкам колен 3 и 5 и трубки 8, соединенные концами с концами с камерами 6 и 7, и отводящий патрубок 9. Камеры 6 и 7 соединены с помощью коллектора 2, отверстия 10 и 11 выполнены в стенках колен 3 и 5.

Отверстия 10 колена 3 ориентированы в сторону последующего колена 5, а отверстия 11 колена в сторону предыдущего колена 3. Колодец 12 сверху перекрыт крышкой 13 и представляет собой герметичную камеру, верхняя крышка которого снабжена подпружиненным воздушным клапаном 14.

В колодце 12 накопления воды установлены дополнительно второй запорный элемент 15 и первый запорный элемент 16, выполненные в виде пустотелых конусов 15 и 16, прикрепленных своими вершинами к горизонтальному поворотному рычагу 17, который крепится выходом отводящего патрубка 9 и оголовка 18 водовыпускного отводящего коллектора 19 на оси 20 вращения, закрепленной в стенках колодца 12. Горизонтальный поворотный рычаг 17 также соединен с вертикальной тягой 21 поплавка 22. Запорные элементы в виде пустотелых конусов 15 и 16, ориентированы прикреплением вместе своей вершиной конусностью друг к другу к горизонтальному поворотному рычагу 17, который установлен с возможностью поворота на оси 20. Выход отводящего патрубка 9 и выход оголовка 18 водовыпускного отводящего коллектора 19 перекрывается, соответственно, большим основанием, выполненным плоским металлическим прижимным кольцом 2 и 24 с уплотняемой резиной 25 и 26 в форме диска, ориентированных соосно полости отводящего патрубка 9 и оголовка 18 водовыпускного коллектора 19.

Поворотный рычаг 17 имеет верхний пустотелый конус 15 с прижимным металлическим кольцом 23 с уплотняющей плоской резиной 25 в форме диска для перекрытия отводящего патрубка 9, а нижний пустотелый конус 16 с прижимным металлическим кольцом 24 с уплотняющей плоской резиной 26 в форме диска для перекрытия оголовка 18 водовыпускного отводящего коллектора 19, при этом запорные элементы 15 и 16 являются вместе их соединения с одним поплавковым устройством 22 с вертикальной тягой 21, и представляют максимальное отклонение вверх или вниз с возможностью горизонтального поворотного рычага 17, для запорных элементов 15 и 16 (конусов). Прижимные металлические кольца 23 и 24 с уплотнителями плоскими резинами 25 и 26 в форме дисков, имеют по внешнему периметру диаметр, больший, чем диаметр отводящего патрубка 9 и водовыпускного оголовка 18 отводящего коллектора 19.

Высотный диапазон работы между отводящим патрубком 9 и оголовком 18 водовыпускного отводящего коллектора 19 задается таким образом, чтобы иметь возможность при необходимости их полости с отверстиями поочередно (попеременно) открывать или закрывать в рабочем режиме при заполнении высотного диапазона работы колодца 12, т.е. при опускании и поднятия уровня в нем в заданном изменении по высоте колодца 12., а это связано также с всплытием поплавкового привода 21 с горизонтальным поворотным рычагом 17 на оси 19 вращения при заполнении колодца 12.

Поворот рычага 17 передается на попеременный рабочий режим работы запорных элементов 15 и 16 вверх или вниз в рабочее положение.

Поворот рычага 17 передается с возможностью открытия запорного элемента 15 отводящего патрубка 9 и закрытия оголовка 18 водовыпускного отводящего коллектора 19, и соответствующего попеременного следующего цикла на перекрытия отводящего патрубка 9, и открытия, соответственно, оголовка 18 водовыпускного отводящего коллектора 19, при этом плавок 22 также опускается вниз или поднимается вверх и зависит от уровня воды в колодце 12 накопления.

Устье дренажного колодца работает следующим образом.

При открытии положения отводящего патрубка 9, водовыпускной оголовок 18 отводящего коллектора 19 закрыт запорным элементом 1 посредством прижимного металлического кольца 24 с плоской уплотнительной резиной 26 в форме диска, взаимодействующих с оголовком 18 отводящего коллектора 19, при этом вода под напором поступает в накопительный колодец 12 и заполняет его из коллектора 2 через колена 3 и 5. При этом подпор воды в концевой части коллектора 2 обеспечивает поступление воды в колодец 12 через колена 3 и 5. При заполнении колодца 12 водой горизонт воды повышается. В результате заполнения водой колодца 12 поплавок 22 связанного с запорным элементами 15 и 16 всплывает и автоматически нижний запорный элемент 16 откроет водовыпускной оголовок 18 отводящего коллектора 19, а запорный элемент 15 закроет отводящий патрубок 9, обеспечивая, таким образом, опорожнение колодца 12 (сливе) до минимального заданного уровня, т.е. уровень в колодце 12 постепенно уменьшается, при закрытии отводящего патрубка 9 с помощью запорного элемента 15 с помощью передвижения вверх поплавка 22, связанного тягой 21 с поворотным рычагом 17 на оси 20, что допускает устойчивость положения его вследствие того, что один из плеч рычага закреплено к оси 20, а второе плечо связано шарнирно с поплавком 22, учитывая вес запорных элементов 15 и 16, которые надежно своими вершинами жестко крепятся к рычагу 17 соосно друг другу.

Применение предлагаемого устья дренажного коллектора позволяет уменьшить глубину колодца до минимального размера, расширяет его функциональные возможности и снижает эксплуатационные затраты. Кроме того, запорный элемент более гарантированно выполняет функцию запирания в виде клапана, промышленно применимо.

Следует отметить, что описанный выше запорный элемент является только примером выполнения изобретения. Для специалиста в данной области понятно, что при осуществлении изобретения возможны самые различные изменения и модификации, не выходящие за пределы объема защиты. Кроме того, следует отметить, что использование единственно по геометрическим параметрам одно запорного элемента не исключает соответствующих признаков во множественном числе другого запорного элемента.

В целом это дает возможность работы в автоматическом режиме устья дренажного коллектора, позволяет упростить конструкцию за счет исключения усеченного конуса на отводящем патрубке с направляющими и повысить надежность крепления к рычагу запорных элементов, снизить серию гидроударов, так как запорные элементы каждый из них жестко прижимается рычагом с поплавком для запирания в виде действующего в рабочем положении поплавка

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем. Устье дренажного коллектора содержит колодец (12) с отводящим патрубком (9) с коленами (3 и 5) и водовыпускным оголовком (18) отводящего коллектора (19). Колодец (12) сверху закрыт крышкой (13), которая имеет подпружиненный воздушный клапан (14) для выпуска воздуха в атмосферу. Запорные элементы (15 и 16) выполнены полыми, имеют пустотелый конус, вершины которых ориентированы соосно друг другу и закреплены жестко к подвижному рычагу (17) с поплавком (22), один из запорных элементов перекрывает отверстие отводящего патрубка (9), а другой - отверстие оголовка (18) водовыпускного отводящего коллектора (19). Запорные элементы (15 и 16) имеют со стороны перекрытия водовыпускных отверстий большие основания, выполненные с плоскими прижимными кольцами (23 и 24) с уплотнительной плоской резиной (25 и 26) в форме дисков, ориентированных соосно полостям патрубка (9) и оголовка (18) водовыпускного отводящего коллектора (19). Запорные элементы (15 и 16) вершинами прикреплены к подвижному рычагу (17), один конец которого соединен с поплавком (22), а другой – с осью вращения (20), закрепленной в стенках колодца с возможностью перемещения вверх или вниз поплавковых элементов автоматического действия. Обеспечивается создание простых в производстве и долговечных в эксплуатации запорных элементов и повышение надежности работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устье дренажного коллектора, включающего запорный элемент поплавкового типа, расположенный в колодце, колена коллектора с отводящим патрубком, колодец сверху закрыт крышкой, верхняя часть снабжена подпружиненным воздушным клапаном для выпуска сжатого воздуха в атмосферу, запорный элемент поплавкового типа размещен на отводящем патрубке колена, и при всплытии запорный элемент обеспечивает герметичное закрытие отводящего патрубка, и резиновый уплотнитель, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительно вторым запорным элементом автоматического действия в виде пустотелого конуса, ориентированного конусностью, прикрепленной к поворотному рычагу поплавкового элемента, а его основание выполнено плоским прижимным кольцом с уплотняемой плоской резиной в форме диска, ориентированного соосно полости водовыпускного оголовка отводящего коллектора, кроме того, он компактно смонтирован с первым запорным элементом, ориентированным также конусностью, прикрепленной к поворотному рычагу симметрично второму запорному элементу, а его основание выполнено идентично - плоским прижимным кольцом с уплотняемой плоской резиной в форме кольца соосно полости отводящего патрубка, при этом оба компактно смонтированных запорных элемента друг с другом прикреплены конусными вершинами на прикрепленном поворотном рычаге, один конец которого соединен с поплавком, другой конец которого соединен с осью вращения, закрепленной в стенках колодца с возможностью перемещения вверх или вниз поплавковых элементов автоматического действия.

2. Устье по п. 1, отличающееся тем, что оба пустотелых поплавковых запорных элемента имеют прижимной элемент, выполненный из металла, скрепленного с резиновым уплотнителем.

3. Устье по п. 1, отличающееся тем, что прижимные элементы с резиновыми уплотнениями имеют по внешнему периметру диаметр, больший, чем диаметр отводящего патрубка, соответственно, и водовыпускного оголовка отводящего коллектора.