Водозаборное сооружение для горных рек Советский патент 1990 года по МПК E02B9/04 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к горным речным водо- заборным сооружениям.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем улучшения очистки низовой створки.

На фиг. изображено водозаборное сооружение, вертикальный разрез (штриховыми линиями показано положение створок при очистке); на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I

на фиг. 2j на фиг. 4 - разрез Б-Б

на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - узел II на фиг. 1; на фиг. 7 - узел III на фиг. 1; на фиг. 8 - вид Г на фиг. 7; на фиг. 9- узел IV на Фнг. 1; на фиг. 10 - вид Д на фиг. 9.

Водозаборное сооружение состоит из защитной эерховрй решетчатой ствррки J, лежащей на решетчатой низовой створке 2, перекрывающей водоприемную галерею 3. Обе створки 1 и 2 установлены с возможностью вращения вокруг осей 4 и 5, расположенных соответственно на верховой и низовой кромках галереи 3. Створка 1 снабжена дугообразной опорой 6, на которую опирается створка 1 при подъеме v створки 2 от нижнего ограничителя 7 до верхнего ограничителя 8. Створка 2 посредством трособлочных механизмов - тросов 9 и 10 и системы блоков 1J и 12 соединена в точке 13 с приводной опрокидывающейся емкостью 14 и возвратным поплавком 15. Поплавок 15 размещен в камере 16 и имеет вер- тикальную штангу 17, к верхнему концу которой прикреплен трос 10. Емт-о кость 14 снабжена, в верхней части зацепом 18 и выступом 19 в нижней час

0

5

0

5

0

,

5

0

ти, взаимодействующим с упором 20. Для наполнения емкости 14 имеется соединительный трубопровод 21 с затвором 22. Входной конец трубопровода 21 соединен с верхним бьефом, а выходной расположен над емкостью 14. Затвор 22 соединен с управляющей опрокидывающейся емкостью 23 посредством шарнирно-рычажного механизма - тяг 24 и коромысла 25, установленного на шарнирной опоре 26. Зацеп 18 имеет возможность взаимодействия с емкостью 23.

Над емкостью 23 расположена вы ходная часть подпитывающего канала 27, который перекрыт решеткой 28 и снабжен затвором 29. Затвор 29 посредством шарнирно-рычажного механизма - тяг 30 и коромысла 31 на шарнирной опоре 32 соединен с управляющим поплавком 33, размещенным в управляющей камере 34. Камера 34 имеет сбросное отверстие 35 и соединена с галереей 3 посредством трубопровода 36. Входное отверстие 37 имеет возможность вертикального перемещения. Все элементы привода расположены в колодце 38, расположенном на берегу в стороне от плотины 39 с галерей 3. В дне колодца 38 .выполнен канал 40, а камера J6 соединена сбросным каналом 4) с нижним бьефом. Подпитывающий канал 27 расположен на водоскате плотины 39, Емкости 14 и 23 имеют сливные регулируемые отверстия,

В водоприемную галерею 3 через решетчатые стэорки J и 2 поступает расхрд воды не меньше расчетного. ,Уровень воды в галерее 3 устанавливз ется на расчетной, отметке. При этом входное отверстие 37 трубопровода 3(j

затоплено под уровень воды в галерее 3. Вода по трубопроводу 36 поступает в камеру 34 и заполняет ее. Поплавок

33всплывает, тем самым через систему тяг 30, коромысла 31 и шарнирной опоры 32 опускает затвор 29, поступления воды из канала 27 в емкость 23 не будет..Вес емкости 23, соединенной через тяги 24, коромысло 25 и шарнирную опору 26 с затвором 22, меньше веса самого затвора 22. Затвор 22 опушен, трубопровод 21 перекрыт, т.е. вода не поступает в емкость 14.

В галерею 3 поступает расход воды меньше расчетного. Тогда за счет понижения уровня воды в галерее 3 входное отверстие 37 трубопровода 36 обнажается и поступления воды в камеру

34не будет. Поплавок 33 опустится, так как из камеры 34 вода вытечет через калиброванное отверстие 35. Опускание поплавка 33 вызовет подъем затвора 29. Если решетчатые створки 12 не засорены, то вся вода проваливается в галерею 3 и не будет перелива воды через плотину 39, т.е. в канал 27 вода поступать не будет. Положения емкости 23, затвора 22 и емкости 14 не изменятся. Если ясе створки 1 и 2 засорятся каменным материалом, то вода начнет переливаться через плотину 39 и поступит в канал 27, оттуда - в емкость 23. Заполнение емкости 23 вызовет ее опускание и через тяги 24, коромысло 25 и шарнирную опору 26 последует подъем затвора 22,

что вызовет поступление воды через трубопровод 21 в емкость 14.

Емкость 14 заполнится водой. Сила веса емкости 14 через трос 9 и систему блоков 11 передастся в точку 13 створки 2. Когда момент силы веса емкости 14 относительно оси 5 нижней створки 2 превысит момент от силы веса самой створки 2, она поднимется до упора 8. Одновременно с подъемом створки 2 поднимется створка 1 за счет скольжения ее нижнего конца относительно дугообразной опоры 6. По мере подъема створки 2 момент силы веса емкости 14 увеличивается за счет увеличения плеча, а момент от силы веса створки 2, наоборот, уменьшается за счет уменьшения плеча, в связи с этим скорость подъема створки 2 будет наибольшей в конце подъема. Поэтому подъем створки 2 завершится ударом об упор 8, и весь каменный материал оп0

5

0

рокидывается в нижний бьеф. Емкость 14, опускаясь вниз, зацепляет зацепом 18 емкость 23 и опрокидывает ее. Вода из нее выливается в емкость 14, еще более увеличивая ее вес. За опорожнением емкости 23 последует закрытие затвора 22 и прекращение поступления воды из трубопровода 21 в емкость 14. К концу опускания емкость 14 выступом 19 зацепляется за упор 20 и опрокидывается.

Вся вылившаяся вода по каналу 40 поступает в камеру 16. Поплавок 15, находящийся в камере 16, всплывает и через систему блоков 12 и трос 10 резко выводит створку 2 из верхнего положения равновесия. Момент силы веса створки 2, по мере ее опускания, увеличивается. К моменту полного подъема поплавка 15 этот момент силы достигает величины, достаточной для самостоятельного без дополнительной силы опускания створки 2 до упора 7.

5 фиксирующего нижнее рабочее положение створки 2. Емкость 14 поднимется до предельного верхнего положения, из камеры 16 вода постепенно вытечет через сбросной канал 41 в нижний бьеф, поплавок 15 опустится. Вся система устройства примет исходное рабочее положение, начнется забор воды в галерею 3. В момент полного раскрытия створок 1 и 2 уровень воды в верхнем бьефе несколько повысится, поступление воды в галерею 3 будет продолжаться через просветы и верх створки 1, а транспортируемые потоком наносы будут накапливаться перед ней. В момент полного закрытия створок 1 и 2 вода из верхнего бьефа резко волной потечет в нижний бьеф, частью провалится в галерею 3. Накопившиеся перед створкой 1 наносы будут снесены в

с нижний бьеф отмеченной волной.

0

5

0

Уровни воды в верхнем бьефе и в галерее 3 стабилизируются, система заработает в режиме забора воды.

Во время стабилизации уровней возможен перелив воды через плотину 39 и поступление ее в канал 27 с последующим включением устройства на режим подъема створки 2. Во избежание этого время заполнения емкостей 23 и 14 должно быть большим, чем время стабилизации уровней в галерее 3 и р верхнем бьефе, что достигается регулированием пропускной способности

0

5

сливных отверстий емкостей 23 и 14, а также трубопровода 2) и канала 27,

Формула изобретения Водозаборное сооружение для горных рек, включающее размещенную в реке плотину с поперечной водоприемной галереей в гребне, решетчатую низовую створку, шарнирно прикрепленную к низовой кромке галереи, защитную верховую створку, шарнирно прикрепленную к верховой кромке галереи и лежащую на низовой створке, соединительный трубопровод с затвором, входной конец которого подключен к верхнему бьефу, подпитывающий канал, входная часть которого расположена в плотине, и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы путем улучшения очистки низовой створки, оно снабжено ограничителями нижнего и верхнего положений низовой створки, низовая створка выполнена с дугообразной опорой, на которую опирается верховая створка, верховая створка выполнена решетчатой, подпитывающий канал расположен на водоскате плотины и снабжен затвором, а привод выполнен в виде расположенного на бе

5

регу реки в стороне от плотины колодца с упооом в нижней части и камерой в дне, сообщенной сбросным каналом с нижним бьефом, возвратного поплавка с вертикальной штангой, расположенного в камере и соединенного тро- соблочным механизмом с низовой створкой, управляющей камеры, сообщенной трубопроводом с галереей и сбросным отверстием с колодцем, управляющего поплавка, установленного в управляющей камере и соединенного шарнирно- рычажным механизмом с затвором подпитывающего канала, управляющей опрокидывающейся емкости, размещенной в колодце под выходной частью подпитывающего канала и соединенной шар- нирно-рычажным механизмом с затвором соединительного трубопровода, и приводной опрокидывающейся емкости/ размещенной в колодце под выходным концом соединительного трубопровода и соединенной трособлочным механизмом с низовой створкой, причем приводная емкость снабжена выступом, расположенным в нижней части, взаимодействующим с упором колодца, и зацепом, расположенным в верхней 0 части, взаимодействующим с управляющей емкостью.

0

5

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к горным ручным водозаборным сооружениям. Цель изобретения - повышение надежности работы путем улучшения очистки низовой створки. В плотине 39 выполнена водоприемная галерея 3. Сверху галерея 3 перекрыта двумя решетчатыми створками 1 и 2, установленными с возможностью поворота на осях 4 и 5. Створка 1 расположена на створке 2 и имеет возможность взаимодействия с дугообразной опорой 6 при поднятии створки 2 приводом от ограничителя 7 до ограничителя (упора) 8. Привод выполнен автоматическим в виде водоналивных опрокидывающихся емкостей 14 и 23, кинематически соединенных с затворами 22 и 29, и поплавков 15 и 33. Когда решетчатые створки 1 и 2 чистые, вода, переливаясь через плотину 30, поступает в камеру 3. Уровень воды в камере 3 выше отверстия 37. При засорении створок 1 и 2 уровень воды в камере 3 понижается, поплавок 33 опускается и приводит в движение емкость 23. Затем приводятся в движение затвор 22 и емкость 14, которая через трособлочную систему поднимает створку 2. При ударе створки 2 об упор 8 весь мусор со створки 2 сбрасывается в нижний бьеф. После чего поплавок 15 возвращает всю систему в первоначальное положение. 10 ил.

16 15 36 М 2/ 33 гг 31 25 2J 38

ВьЭА

П

«

фие.1

Б-Б

ю

12

/7 sW

/

N

/5 J5 4V/&A

Фие.З

Ю

11

Фиг. 5

ФиьВ

фиг. 7

114

Фиг. 9

Составитель А.Сергеев Редактор В.Данко . Техред Л.Сердюкова

Заказ 268

Тираж 528

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Вид Г

гз

Фиг. 8

ВЛД

9

1878

Д

К

Фиг.10

Корректор О.Ыипле

Подписное