Устройство для наполнения камеры шлюза Советский патент 1987 года по МПК E02C1/06 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к механизмам затворов, предназначенных для подачи воды в каналы или камеры шлюзов.

Цель изобретения - повышение безопасности и сокраш,ение времени шлюзования, а также увеличение пропускной способности шлюза.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для наполнения камеры шлюза содержит связанные с затвором 1 регулируемые силовые установки 2.1 и 2.2 (включающие последовательно соединенные управляемый преобразователь, электродвигатель и передачу, которые не показаны), блок 3 стабилизации движения с датчиками (не показаны), канал 4 управляющего сигнала, блок 5 управления, блок 6 задания графика подъема затвора и блок 7 поддержания уклона, состоящий из задатчика 8 уклона, схемы 9 сравнения, согласующего каскада 10, корректора 11 скорости затвора и измерителя 12 уклона с датчиками 13 и 14 уровня, установленными в точках, разнесенных по длине камеры.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от водоизмещения шлюзуемого судна или состава выбирается режим наполнения камеры и задается блоком 6 задания график подъема затвора, с выхода которого соответствующие команды поступают на блок 5 управления и за- датчик 8 уклона, входящий в блок 7 под- державжя безопасного уклона. Блок 5 управления в соответствии с поступившей командой формирует управляющие сигналы, которые по каналу 4, через корректор 11 скорости и блок 3 стабилизации движения поступают на входы регулируемых силовых установок 2.1 и 2.2, управляющих перемещением затвора 1.

При движении затвора 1 его скорость корректируется блоком 7 поддержания безопасного уклона в зависимости от действительного уклона водной поверхности в камере шлюза. Величина безопасного уклона, который поддерживается устройством, определяется водоизмещением шлюзуемых судов и составов и устанавливается задатчиком 8 уклона по команде, поступающей с блока 6 задания.

Задатчик 8 уклона вырабатывает пропорциональный безопасному уклону сигнал, величина которого остается постоянной до окончания движения затвора. Сигнал задатчика 8 подается в схему 9 сравнения, на второй вход которой поступает с измерителя 12 уклона сигнал, пропорциональный действительному уклону водной поверхности. Сигналы, поступающие в схему 9 сравнения, имеют противоположные знаки, причем знак каждого из них определяется основным сигналом, управляющим силовыми установками 2.1 и 2.2. Сигнал задатчика 8

уклона действует согласно с основным сигналом, суммируется с ним и способствует повыщению скорости подъема затвора 1. Сигнал, пропорциональный действительному

уклону, поступающий с измерителя 12 уклона, действует встречно основному сигналу и вычитается из него, что приводит к снижению скорости. Схема 9 сравнения по разности сигналов оценивает отклонение действительного уклона от заданной величины, вырабатывает корректирующий сигнал с учетом знака отклонения и направляет его на один из входов согласующего каскада 10, где по сигналу, поступивщему с одного из выходов блока 5 управления на второй вход согласующего каскада 10, производится согласование уровня корректирующего сигнала с изменяющейся величиной основного управляющего сигнала, формируемого блоком 5 уп- равнения. После согласующего каскада 10 корректирующий сигнал поступает на вход

корректора 11 скорости затвора, включенного в разрыв канала 4 основного управляющего сигнала (между выходом блока 5 управления и входом блока 3 стабилизации движения), где в соответствии с его величиной и знаком производится корректировка основного сигнала, управляющего силовыми установками 2.1 и 2.2, что в конечном итоге приводит к корректировке скорости перемещения затвора 1. .

При этом сохраняется порядок и последовательность работы элементов схемы блока 3 стабилизации движения, поддерживающего.бесперекосное движение затвора 1 с необходимой скоростью по сигналам обратных связей, поступающих с датчиков (не показаны) перекоса и скорости затвора.

Действительный уклон водной поверхности в камере шлюза определяется по разности глубин, измеренных в местах установки датчиков 13 и 14 уровня, в качестве которых могут быть использованы устройства известных конструкций (например, акустические,

поплавковые и др.), позволяющие измерять расстояния от водной поверхности до дна камеры и преобразовывать их в пропорциональный электрический сигнал. Информация о глубинах с датчиков 13 и 14 поступает на входы измерителя 12 уклона, который оценивает величину разности глубины по разности электрических сигналов датчиков и по ней на выходе формирует сигнал, пропорциональный действительному уклону водной поверхности. Для устранения искажения информации об уклоне необходимо, чтобы при одинаковых горизонтах воды в камере, т. е. при отсутствии уклона, сигналы, получаемые от датчиков уровней, были бы равны по величине. Сигнал с выхода измерителя 12 уклона подается в схему 9 сравнения, где сравнивается с сигналом, пропорциональным заданной предельной величине безопасного уклона, поступившим с задатчика 8 уклона.

Если действительный уклон водной поверхности меньше заданной предельной величины, сигнал задатчика 8 по величине больше сигнала измерителя 12 уклона и определяет знак корректирующего сигнала, вырабатываемого схемой 9 сравнения по разности поступивших сигналов. Корректирующий сигнал через согласующий каскад 10 (который может быть выполнен на базе усилителей, управляемых сигналом, поступающим с выхода блока 5 управления и пропорциональным основному управляющему сигналу) подается на коррекуор 11 скорости, где увеличивает основной сигнал управления силовыми установками 2.1 и 2.2, что сопровождается повышением скорости подъема затвора 1 и увеличением расхода воды через увеличивающееся водопропускное отверстие. Это вызывает увеличение крутизны волны попуска, т. е. увеличение уклона водной поверхности в камере шлюза. По мере увеличения уклона уменьшается разность сигналов задатчика 8 и измерителя 12, что проводит к уменьшению корректирующего сигнала на выходе схемы 9 сравнения и, соответственно, снижению скорости затвора 1. При этом уклон водной поверхности в камере достигает предель- ного безопасного значения, установленного задатчиком 8 уклона, корректирующий сигнал становится равным нулю и затвор 1 продолжает движение с установивше.йся скоростью, заданной блоком 5 управления.

При дальнейшем движении затвора уст- ройство поддерживает безопасное значение уклона, производя корректировку скорости подъема затвора и, тем самым, расхода воды через открываемое отверстие. Так, при уменьшении уклона пропорциональный ему сигнал, вырабатываемый измерителем 12, становится меньше сигнала задатчика 8 и на выходе согласующего каскада 10 появляется корректирующий сигнал, который увеличивает скорость затвора аналогично описанному. Наоборот, при увеличении уклона Bbinie допустимого значения сигнал измерителя 12 уклона превышает значение, установленное задатчиком 8 уклона, что вызывает появление корректирующего сигнала с противоположным знаком, который уменьща

0 5

5 д

ет величины сигналов управления силовыми установками 2.1 и 2.2, что приводит к уменьшению скорости движения затвора, ограничению расхода воды через отверстие и уменьшению уклона.

Отключение устройства производится при достижении затвором конечного положения.

Применение в устройстве дополнительного блока поддержания безопасного уклона водной поверхности, содержащего задатчик уклона, схему сравнения, согласующий каскад, корректор скорости и измеритель уклона с датчиками уровня, позволяет за счет регулирования скорости движения затвора поддерживать рациональный расход воды через открываемое водопропускное отверстие.

Формула изобретения

Устройство для наполнения камеры шлюза, содержащее последовательно соединенные блок задания графика подъема затвора шлюза и блок управления, а также блок стабилизации движения этого затвора и связанные с ним регулируемые силовые установки, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности и сокращения времени шлюзования, а также увеличения пропускной способности шлюза, оно снабжено дополнительным блоком поддержания уклона поверхности водного потока, включающим последовательно соединенные задатчик уклона уровня воды, схему сравнения, согласующий каскад и корректор скорости затвора, подключенный своим входом к выходу блока управления, а выходом - к входу блока стабилизации движения затвора шлюза, а также измеритель уклона уровня воды с датчиками, подключенными к его входам и установленными в точках, разнесенных вдоль по длине камеры шлюза, причем вход задатчика уклона уровня воды связан с выходом блока задания графика подъема затвора шлюза, выход измерителя уклона уровня воды подключен к одному из входов схемы сравнения, а второй вход согласующего каскада подключен к одному из выходов блока управления.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к механизмам затворов, предназначенных для подачи воды в каналы или камеры шлюзов. Цель изобретения - повышение безопасности и сокраш,ение времени шлюзования, а также увеличение пропускной способности шлюза. Устройство содержит связанные с затвором 1 регулируемые силовые установки 2.1 и 2.2, блок стабилизации движения 3 с датчиками, канал управляюш,его сигнала 4, блок управления 5, блок задания 6 графика подъема затвора и блок поддержания уклона 7, состоящий из задатчика уклона 8, схемы сравнения 9, согласуюшего каскада 10, корректора скорости затвора 11 и измерителя уклона 12 с датчиками 13 и 14 уровня, установленными в точках, разнесенных по длине камеры. 1 ил. S (Л со О5 ел