Регулятор уровня верхнего бьефа Советский патент 1991 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в гидротехнических сооружениях для регулирования уровня воды верхнего бьефа.

Цель изобретения - повышение надежности регулятора.

На фиг. 1 показан регулятор, в разрезе; на фиг. 2 - вид со стороны верхнего бьефа; на фиг. 3 - регулятор в работе; на фиг. 4 - общий вид регулятора; на фиг. 5 - регулятор при исполнении гибкой оболочки из шар- нирно соединенных металлических полос.

Регулятор содержит основной затвор 1, выполненный в виде основного щита 2 с горизонтальной осью 3 вращения, к плоскости которого со стороны нижнего бьефа прикреплены консоли 4, на которых установлен груз-противовес 5, а со стороны верхнего бьефа жестко присоединены толкатели 6. Над основным затвором установлен вспомогательный затвор, выполненный в виде камеры 7, образованной установленным на горизонтальной оси 8 вращения дополнительным щитом 9, гибкой оболочкой 10 и плитой 11 перекрытия, причем гибкая оболочка 10 соединяет свободный конец щита 9 с плитой 11 перекрытия, а плита перекрытия имеет отверстия 12 и 13, сообщающие полость камеры 7 с верхним бьефом. Отверстие 13, кроме того, предназначено для пропуска через плиту 11 перекрытия толкателей 6. Камера 7 сообщается с верхним бьефом также через патрубок 14, выходное отверО00

ю

Ч)

XI оо

стие которого направлено в сторону плоскости щита 2 основного затвора.

Регулятор работает следующим образом.

При наполнении в сооружении, меньшем расчетного (), основной затвор 1 закрыт, вспомогательный затвор находится в некотором промежуточном положении, близком к максимальному, при этом щит 9 вспомогательного затвора лежит на толкателях 6.

При увеличении наполнения в верхнем бьефе сооружения вспомогательный затвор под действием возникшего при этом избыточного момента вращения от действия сил давления воды на щит 9 отходит от толкателей 6 и, поворачиваясь в осях 8 вращения, перемещается по мере роста наполнения Hi в крайнее верхнее положение (показано пунктирными линиями на фиг, 1)

С достижением наполнения расчетного значения Нр основной затвор 1 приходит в равновесное состояние При поступлении в сооружение избыточных расходов воды основной затвор начинает открываться, сбрасывая излишки расходов воды в нижний бьеф сооружения и поддерживая при этом постоянное наполнение Нр в верхнем бьефе Причем под действием перемещающихся масс воды в сторону образовавшегося отверстия начинается отток воды из камеры 7 вспомогательного затвора через патрубок 14 при одновременном сливе через отверстия 12 и 13. При этом по мере увеличения открывания основного затвора давление в камере 7 вспомогательного затвора понижается, и вследствие возникающей при этом силы давления воды подуровень воды верхнего бьефа, сбрасывая в нижний бьеф сооружения часть поступающего расхода. Следовательно, избыточный расход сбрасывается через оба затвора - основной и вспо- могательный, при этом в сооружении поддерживается наполнение, близкой к расчетному Нр. Точность поддержания уровня в верхнем бьефе сооружения определяется только работой основного затвора.

В случае прекращения поступления избыточных расходов воды, т.е. когда расход воды, поступающий в сооружение, равен расходу отвода, основной затвор 1 перемещается в крайнее нижнее положение, а вспомогательный перемещается в крайнее верхнее положение. Наполнение в сооружении при этом равно расчетному Нр.

При уменьшении наполнения Н в верх нем бьефе сооружения вследствие уменьшения расхода, поступающего в сооружение, вспомогательный затвор начинает опускаться вслед за уменьшением наполнения Н и ложится на толкатели 6.

Когда через регулятор сбрасывается некоторый расход воды, часть этого расхода

сбрасывается через основной затвор 1, а оставшаяся часть через вспомогательный затвор. Вследствие попадания какого-либо предмета в боковые уплотнения щита 9 вспомогательного затвора может произой0 ти его заклинивание, и он зафиксируется в некотором положении, при этом величина избыточного расхода воды уменьшается. Вследствие этого основной затвор 1 начинает опускаться, поддерживая при этом на5 полнение в верхнем бьефе, близкое к расчетному Нр, и толкателями 6 упирается в щит 9. При этом, если величина заклинивания незначительна, то основной затвор тут же срывает вспомогательный с места и на0 чинает перемещаться в верхнее положение, при этом предмет, попавший в боковые уплотнения, благодаря наличию сил трения о бетонные устои сооружения выносится за пределы уплотнений щита 9, и вспомога5 тельный затвор переходит в гидравлический режим работы.

Если величина заклинивания существенна, то основной затвор 1, упершись толкателями 6 в щит 9, останавливается, при

0 этом наполнение в верхнем бьефе, став нерегулируемым, начинает быстро понижаться, а следовательно, растет момент вращения от веса металлических частей затвора и груза-противовеса 5 на щит 9, пере5 даваемый через толкатели 6. При некотором наполнении Hi величина этого момента становится существенной, срывает щит 9 с положения заклинивания и перемещает его в верхнее положение, при этом предмет, спо0 собствующий заклиниванию затвора при трении о бетонные устои сооружения, выносится за пределы уплотнений, и вспомогательный затвор переходит в гидравлический режим работы.

5 При необходимости длину толкателей можно установить максимальной, при которой крайнему нижнему положению основного затвора соответствует перемещение толкателями щита 9 вспомогательного за0 твора в крайнее верхнее положение, что необходимо в потоках, содержащих большое количество мусора (топляка).

В случае, если заклинивание щита 9 происходит при возрастании избыточного расхо5 да воды, то вся на грузка поп ропуску расходов приходится на основной затвор 1, вследствие чего он начинает наращивать свое открывание, увеличивая сбросной расход. При этом давление в камере 7 вспомогательного затвора понижается, а следовательно, растут

силы давления воды, действующие на подвижные части вспомогательного затвора, и по достижении величины этих сил некоторых больших значений вспомогательный затвор все же перемещается из положения заклинивания.

Как видно из приведенного выше описания работы регулятора, он благодаря введению в конструкцию основного затвора толкателей 6 практически полностью исключает возможность заклинивания щита 9 вспомогательного затвора, что существенно увеличивает надежность работы регулятора.

На особо ответственных сооружениях гибкая оболочка вспомогательного затвора должна быть выполнена из шарнирно соединенных металлических полос.

Эффективность предлагаемой конструкции в сравнении с прототипом заключается в том. что благодаря введению в конструкцию основного затвора толкателей 6 исключается возможность заклинивания щита 9 вспомогательного затвора, и возможна работа вспомогательного затвора при наличии больших трений в боковых уплотнениях щита 9.

Формула изобретения 1. Регулятор уровня верхнего бьефа, содержащий основной затвор, выполненный в виде установленного на горизонтальной оси

5 вращения основного щита, к плоскости которого со стороны нижнего бьефа прикреплены консоли, на которых установлен груз-противовес, вспомогательный затвор, выполненный в виде камеры, расположен0 ной над основным затвором и образованной установленным на горизонтальной оси вращения дополнительным щитом, плитой перекрытия и гибкой оболочкой, соединенной одной кромкой с плитой перекрытия, а дру5 гой со свободным концом дополнительного щита, причем камера сообщается с верхним бьефом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, к плоскости основного щита со стороны вер0 хнего бьефа прикреплены толкатели с возможностью контакта с дополнительным щитом.

2.Регулятор по п. 1,отличающийся тем, что гибкая оболочка выполнена из шар5 нирно соединенных металлических полос.

3.Регулятор по п. 1,отличающийся тем, что камера содержит патрубок, выходное отверстие которого расположено у плоскости основного щита.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в гидротехнических сооружениях для регулирования уровня воды верхнего бьефа. Целью изобретения является повышение надежности регулятора Регулятор содержит основной затвор, выполненный в виде установленного на горизонтальной оси вращения основного щита, к плоскости которого со стороны нижнего бьефа прикреплены консоли, на коюрых закреплен груз-противовес, вспомогательный затвор, выполненный в виде дополнительного щита с горизонтальной осью вращения, расположенной над основным затвором. Свободный конец щита соединен гибкой оболочкой, а противолежащая кромка оболочки прикреплена к лгите перекрытия с образованием камеры, сообщающейся с верхним бьефом через отверстия и патрубок. Кроме того, к плоскости щита основного затвора со стороны верхнего бьефа жестко прикреплены толкатели. 2 з.п. ф лы, 5 ил. fe

У////////////////,

Фиг,

У///////////

2 мф t

Чх

L В

//////////////

8 62891

Фиг

Фиг.5

У///////////,