Регулятор уровня верхнего бьефа Советский патент 1992 года по МПК G05D9/02 

Фиг. 1

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в водозаборных и перегораживающих сооружениях.

Известно устройство для регулирования уровня, содержащее плоский щит, под- вешенный шарнирно к забральной стенке перегораживающего сооружения. По бокам щита жестко соединены с ним консоли для подвески груза-противовеса.

Известен плоский вододейс твующий затвор-автомат уровня верхнего бьефа, имеющий плоское полотнище, шарнирно опирающееся посередине на качающуюся раму, расположенную со стороны верхнего бьефа и на рычаги-корректоры в верхней части.

Известен также регулятор уровня верх него бьефа, содержащий подвешенный на горизонтальной оси вращения плоский щит, имеющий жестко соединенные с ним консоли, на которых подвешен груз-противовес, причем плоский щит установлен с обеспечением расположения его диагонали по вертикали, а ось вращения закреплена в верхней части щита,

Недостатком устройства является не- возможность концентрированного сброса малых расходов воды, что снижает надежность работы устройства, поскольку при малых расходах воды регулятор работает малым сбросным отверстием, что приводит к забиванию отверстия регулятора и к потере его работоспособности, т.е. регулятор теряет контроль за уровнем воды в верхнем бьефе сооружения.

Цель изобретения - повышение надеж- ности регулятора за счет концентрированного сброса малых расходов воды, что в конечном итоге исключает возможность забивания регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем основной затвор, включающий подвешенный на первой горизонтальной оси вращения плоский щит, имеющий жестко соединенные с ним консоли, на которых подвешен груз-противовес, в плоском щите основного затвора выполнено отверстие, на котором установлен вспомогательный затвор, выполненный в виде плоского щита, установленного на второй оси вращения и имеющего жестко сое- диненные с ним консоли, на которых подвешен груз-противовес.

При этом, в плоском щите основного затвора выполнено отверстие, на котором установлен вспомогательный затвор, выполненный в виде плоского щита, установленного на второй оси вращения и имеющего жестко соединенные с ним консоли, на которых подвешен груз-противовес.

Работа устройства поясняется следующими схемами:

На фиг.1 - 3 показана работа устройства; на фиг.4 - устройство, общий вид.

Устройство содержит основной и вспомогательный затворы.

Основной затвор содержит плоский щит 1, подвешенный на первой горизонтальной оси вращения 2 к устоям сооружения, консоли 3, жестко прикрепленные к плоскому щиту 1 и груз-противовес 4, подвешенный на консолях 3. Кроме того, в нижней части щита 1 выполнено отверстие 5, а в верхней его части прикреплены фиксаторы 6.

Вспомогательный затвор подвешен на второй горизонтальной оси 7 вращения над отверстием 5 основного затвора и содержит плоский щит 8, прикрепленный на второй оси вращения 7, консоли 9, жестко соединенные с плоским щитом 8 и груз-противовес 10, подвешенный на консолях 9 вспомогательного затвора. При закрытом положении вспомогательного затвора плоский щит 8 перекрывает отверстие 5 основного затвора.

Положительный эффект от указанного исполнения регулятора заключается в том, что благодаря введению вспомогательного затвора, имеющего небольшие размеры возможен концентрированный сброс малых расходов воды, что в конечном итоге исключает возможность забивания регулятора.

Устройство в процессе работы поэтапно поддерживает два расчетных наполнения Hi и Н2 (Н2 Hi) (см.фиг.1 - 3), где Hi - расчетное наполнение в сооружении, поддерживаемое вспомогательным затвором; На - расчетное наполнение в сооружении, поддерживаемое основным затвором.

Первый этап работы устройства заключается в следующем.

При отсутствии в сооружении избыточных расходов воды наполнение HI в сооружении меньше расчетного наполнения Hi, поддерживаемого вспомогательным затвором, вследствие чего момент вращения от силы тяжести конструкции вспомогательного затвора больше момента вращения от силы давления воды на плоский щит 8 вспомогательного затвора. Вследствие этого вспомогательный затвор закрыт и плоский щит 8 плотно перекрывает отверстие 5 основного затвора. Причем, основной затвор в течение всего первого этапа работы регулятора находится в закрытом положении.

С поступлением в сооружение избыточных расходов воды наполнение HI в верхнем бьефе начнет возрастать и при некотором малом превышении расчетного наполнения Н1 момент вращения от силы давления воды на плоский щит 8 станет больше момента

вращения от сил тяжести вспомогательного затвора, в результате чего затвор, вращаясь в оси 7, начнет открываться (см.фиг.1 , 2), сбрасывая избыточные расходы воды в нижний бьеф сооружения и поддерживая посто- янное наполнение в верхнем бьефе сооружения в пределах допустимой ошибки регулирования.

По мере увеличения поступающих в сооружение расходов воды вспомогательный затвор и далее наращивает свое открытие до момента касания грузом-противовесом 10 фиксирующего элемента 6, после чего дальнейшее перемещение затвора прекратится и он под действием гидродинамиче- ской силы потока воды, прижимается к фиксаторам 6. Данный момент работы регулятора соответствует окончанию первого этапа работы регулятора, чему соответствует максимальное открытие вспомогательно- го затвора.

Второй этап работы регулятора заключается в следующем.

В связи с окончанием работы вспомогательного затвора (см.выше по тексту) уро- вень воды в верхнем бьефе сооружения станет неконтролируемым и начнет увеличиваться по мере дальнейшего роста избыточного расхода. При достижении уровня воды расчетного наполнения Н2, поддержи- ваемого основным затвором, момент вращения от силы гидростатического давления воды на напорную грань плоского щита 1

станет равным моменту вращения, создаваемому силами тяжести основного и вспомогательного затвора.

При дальнейшем увеличении избыточного расхода воды и при некотором малом превышении HI расчетного наполнения Н2 основного затвора равенство моментов нарушится и основной затвор, отрабатывая возмущение, начнет открываться, сбрасывая избыточные расходы воды в нижний бьеф сооружения и стремясь к поддержанию постоянного уровня Н в верхнем бьефе сооружения (см.фиг.З).

При уменьшении избыточного расхода воды работа регулятора уровня повторится в обратном порядке.

Формула изобретения Регулятор уровня верхнего бьефа, включающий основной затвор, содержащий подвешенный на первой горизонтальной оси вращения плоский щит, имеющий жестко соединенные с ним консоли, на которых подвешен груз-противовес, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности в работе регулятора, в плоском щите основного затвора выполнено отверстие, на котором установлен вспомогательный затвор, выполненный в виде плоского щита, установленного на второй горизонтальной оси вращения и имеющего жестко соединенные с ним консоли, на которых подвешен груз- противовес.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в водозаборных и перегораживающих сооружениях. Цель Изобретения - повышение надежности работы регулятора - достигается тем, что устройство содержит основной затвор, включающий подвешенный на первой горизонтальной оси 2 вращения плоский щит 1, имеющий жестко соединенные с ним консоли 3, на которых подвешен груз-противовес 4, при этом в плоском щите 1 основного затвора выполнено отверстие 5, на котором установлен вспомогательный затвор, выполненный в виде плоского щита 8, установленного на второй оси 7 вращения и имеющего жестко соединенные с ним консоли 9, на которых подвешен груз-противовес 10. 4 ил.

Фиг. 2

Шыаз

ФигЧ