Гидравлический привод Советский патент 1987 года по МПК E02B13/02 

Изобретение относится к средствам гидроавтоматики и может быть использовано при автоматизации управления гидротехническими сооружениями, например сифонными водовыпусками, имеющими запорные органы на зарядных трубах.

Цель изобретения - упрощение конструкции в условиях принудительного управления запорным органом.

На фиг. 1 изображен гидравлический привод; на фиг. 2 - то же, в составе управляемого сифонного водовыпуска.

Гидравлический привод содержит емкость 1 с крышкой, размещенные внутри емкости 1 сливной сифон 2 и поплавок 3, соединенный рычагом 4 с осью 5 вращения и щто- ком 6, расположенную между верхним бьефом и емкостью 1 водозаборную трубку 7, колодец 8 для подтопления выходной части нисходящей ветви сифона 2, вакуумную трубку 9, соединяющую полость сифона 2 в верхней его части с атмосферой и перекрываемую электромагнитным клапаном 10. На входе восходящей ветви сливной сифон 2 имеет воздухозаборный треугольный вырез 11 (отверстие).

На фиг. 2 приведен пример использования предлагаемого гидропривода для дистанционного управления известными устройствами. В данном случае показано его использование для управления сифоном 12 водовыпуска, имеющим вакуумную трубку 13 и зарядный насадок 14, соединенный с капором сифона 12 трубкой 15.

Для работы гидравлического привода необходим гидравлический перепад не менее 10-15 см.

Гидравлический привод работает следующим образом.

Вода из верхнего бьефа по водозаборной трубке 7 непрерывно поступает в емкость 1, заполняет ее до максимального уровня (МУ) и, переливаясь через гребень сифона 2, захватывает воздух из полости сифона 2 и уходит в колодец 8 и далее в нижний бьеф гидротехнического сооружения. Выносимый из полости сифона 2 воздух отводится в атмосферу. При открытом электромагнитном клапане 10 количество выносимого воздуха постоянно компенсируется его поступлением из атмосферы по вакуумной трубке 9, сифон 2 не включается, и в емкости 1 стабильно держится максимальный уровень. Поплавок 3, рычаг 4 и шток 6 находятся в верхнем (отжатом) положении.

При закрытом электромагнитном клапане 10 атмосферный воздух не попадает в полость сифона 2, в нем образуется вакуум, что приводит к включению сифона 2 на полную производительность и понижению уровня воды в емкости 1. При понижении уровня производительность сифона 2 уменьшается и наступает момент, когда производительность водозаборной трубки 7 и сливного сифона 2 выравниваются. Наличие колодца 8 не позволяет прорваться воздуху в сифон 2 со стороны нижнего бьефа и не приводит к выключению сифона 2. В емкости 1 стабилизируется пониженный уровень воды. При производительности сифона 2, значительно превышающей производительность трубки 7, в емкости 1 стабилизируется минимальный (нижний) уровень воды (НУ), соответствующий отметке расположения верхнего угла возду- хозаборного треугольного выреза 11. При достижении уровнем воды этой отметки через

5 вырез 11 начинается постепенно нарастающий подсос воздуха в сифон 2. Его производительность соответственно снижается и, достигнув баланса между притоком и оттоком, стабилизируется. С понижением и стабилизацией уровня воды в емкости 1 со0 ответственно опускается и устанавливается поплавок 3 с рычагом 4 и штоком 6. Таким образом, управляя электромагнитным клапаном 10, можно получить как минимум два стабильных положения поплавка

5 3 и штока 6, предназначенного для управления (включения-отключения) уставкой гидроавтоматов.

При используемом гидравлическим приводом перепаде уровня воды в верхнем и нижнем бьефах сооружения 10-15 см, ем0 кости 1, равной 2-3 л, расходе воды по трубке 7, равном около 0,1 л/с, максимальном расходе сливного сифона около 0,4 л/с (сифон 2 из стальной трубки диаметром 20 мм), объеме поплавка около 0,5 дм, соотношении плеч рычага 4 1:3 на штоке 6

5 получается сила около 15Н (1,5 кг) вполне достаточная для управления уставкой (золотником, клапаном или задвижкой) гидроавтоматов маль1х и средних неэлектрифицированных гидротехнических сооружений. Для управления сливным сифоном 12,

0 выполненным из трубки диаметром 20 мм, электромагнитный клапан 10 должен перекрывать воздушное отверстие диаметром около 1 мм при величине хода (открытия) клапана 10 2-3 мм. Для этого достаточно энергии в несколько сотых ватта.

Для включения сифона 12 водовыпуска по линии телемеханики на электромагнитный клапан 10 подается электрический сигнал - импульс постоянного тока малой мощности (менее 1,5 Вт), направленный на открытие

Q клапана 10 и доступ атмосферного воздуха в вакуумную трубку 9 и по ней в малый сливной сифон 2. Сливной сифон 2 разрежается. Постоянно поступающая по трубке 7 в емкость 1 вода заполняет ее, поплавок 3 всплывает и своим штоком 6 перекрывает

5 доступ атмосферного воздуха в вакуумную трубку 13 сифона 12. Зарядный насадок 14, установленный на любом ближайшем к рабочему сифону перепаде потока воды, постоян5

но отсасывая по трубке 15 воздух из-под капора сифона 12, включает его в работу. Для выключения сифона 12, достаточно по линии телемеханики подать на электромагнитный клапан 10 электрический сигнал той же мощности (менее 1,5 Вт), но обратного по направлению тока. Клапан 10 закрывается и перекрывает доступ атмосферного воздуха в вакуумную трубку 9 и малый сливной сифон 2. Постоянно идущий по водозаборной трубке 7 расход воды включает сливной сифон 2, уровень воды в емкости 1 понижается, поплавок 3 опускается, шток 6 открывает доступ атмосферного воздуха в вакуумную трубку 9 и под капор рабочего сифона 12. При этом, несмотря на работу зарядного насадка 14, в связи с относительно малой его производительностью и больщим поступлением воздуха по трубке 13, рабочий сифон 12 выключается.

Формула изобретения

Гидравлический привод, преимуществсм- но для запорного органа гидротехннчсч ко о сооружения, содержащий емкость, соедипен ную трубкой с верхним бьефом сооружения, поплавок, расположенный в емкости и кинематически соединенный с запорным органом, и сливной сифон, восходящая ветвь которого опущена в емкость, а нисходящая - в колодец, предотвращающий попадание воздуха в полость сифона, отличающийся тем, что, е целью упрощения конструкции в условиях принудительного управления запорным органом, он снабжен вакуумной трубкой с управ- 5 ляемым клапаном, соединенной одним концом с полостью сифона в верхней его части, а другим - с атмосферой, причем в нижней части восходящей ветви сифона выполнен треугольный вырез.

if8.2

Составите,ть А. Сергеев

Редактор Л. ЛангазоТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 2483/24Тираж 606Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к средствам гидроавтоматики и может быть использовано при автоматизации управления гидротехническими сооружениями, например сифонными водовыпусками, имеющими запорные органы на зарядных трубках. Цель изобретения - упрощение конструкции в условиях принудительного управления запорным органом. Гидравлический привод содержит емкость 1, соединенную трубкой 7 с верхним бьефом, поплавок 3 со щтоком 6 и сливной сифон 2 с колодцем 8 и вырезом 11. Вода по трубке 7 постоянно подается в емкость 1. После начала перелива воды через колено сифона 2 при закрытом клапане 10 сифон 2 заряжается и сбрасывает воду из емкости 1 до выреза 11. За счет подсоса воздуха через вырез 11 производительность сифона уменьшается, что обеспечивает поддержание нижнего уровня воды в емкости 1 и нижнее положение поплавка 3. При открытом клапане 10 сифон 2 не заряжается из-за поступления воздуха через трубку 9, что обеспечивает поддержание верхнего уровня воды в емкости 1 и верхнее положение поплавка 3. В результате изменением положения штока 6 обеспечивают два фиксированных положения запорного органа гидротехнического сооружения. 2 ил. i (Л со 00 О5 Фиг,