Регулятор уровня верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях Советский патент 1993 года по МПК G05D9/00 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования уровней и расходов воды в верхнем бьефе перегораживающих и водозаборных сооружений.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности регулятора уровня воды верхнего бьефа,

На фиг. 1 показан авторегулятор уровня верхнего бьефа в составе гидротехнического сооружения, вид сверху; на фиг.2 - то же, положение закрыто ; на фиг.З - то же, положение открыто ; на фиг.4 - схема работы вспомогательного затвора с водонаполняе- мой емкостью, соединение ее с задатчиком уровня и сообщение его с шахтой привода, управления; на фиг.5-соединение плоского щита с боковыми пластинами и их размещение в боковых стенках сооружения; на фиг.6 - сечение оси вращения в месте соединения с затвором; на фиг.7. - узел соединения части полой оси с шахтой.

Регулятор уровня воды верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях состоит (фиг. 1 и 2) из основного сегментного затвора 1, укрепленного на общей оси вращения 2, к которой жестко прикреплен вспомогательный затвор в виде плоского щита 3, снабженного водонаполняемой емкостью 4, и привод управления 5, размещенный в шахте 6 сообщающейся с нижним бьефом коротким патрубком и сливным отверстием 7, а с .задатчиком уровня верхнего бьефа 8 - трубопроводом 9. Водонаполняемая емкость 4 (фиг.З и 4) сообщается с верхним бьефом через ось 2, трубопровод 10 и задатчик уровня 8, причем ось 2 на участке крепления плоского щита 3 выполнена полой и имеет входное отверстие в полость трубопровода 10 и выходное отверстие в полость водонаполняемой емкости 4. Слив воды из емкости 4 осуществляется через отверстие 11.

Для исключения заклинивания плоского щита 3 с его боков прикреплены направляющие пластины 12, перемещающиеся внутри выступов-открылков 13, устраивав- мых в стенках водопропускного отверстия 14 (фиг.5). Затворы регулятора уровня воды верхнего бьефа расположены на различных пролетах гидротехнического сооружения. Например, основной сегментный затвор 1 устанавливается на речном пролете 15, а плоский щит 3 в камере водоприемника 16 на пороге 17 (фиг.З). Камера водоприемника 16 защищена от поступления в нее крупных Фракций наносов порогом 18. Забор воды в отводящий канал 19 осуществляется при помощи щитов 20.

Ось 2 на участке крепления плоского щита 3 сообщает рпдонапопняемую емкость

4 с шахтой 6, гибкой трубчатой вставкой 21 и входом отверстия штуцера 22.

Полость оси 2 сообщена с водонаполняемой емкостью 4 отверстием 23. К концу оси

2 приваривается фланец 24, к которому жестко прикреплена полуось 25, Полуось 25 заделывается в подшипник 26 с возможностью вращения. Для обеспечения смазки трущихся поверхностей полуоси 25 и подшипника 26 в нем устроены канавки 27, куда закачивается смазывающее вещество.

Опорный подшипник 26 крепится к пластине 28 и присоединяется к устою сооружения 29 при помощи анкерных болтов 30.

5Работа регулятора уровня заключается в следующем.

При отсутствии воды в верхнем бьефе регулятор находится в закрытом положений (фиг„2). С поступлением воды уровень в вер0 хнем бьефе повышается, достигает верхней кромки водослива 18 и переливается в камеру водоприемника 16, наполняя ее. Открытием щитов 20 регулируют забор воды в отводящий канал 19.

5Регулятор уровня находится в закрытом положении (фиг.2) до тех пор, пока расход воды источника не превысит расход воды, забираемый в отводящий канал 19, т.е. когда уровень не достигнет входного отверстия

0 задатчика 8.

Положением входного отверстия задатчика уровня воды 8 определяется наполнение в камере водоприемника 16, при котором обеспечивается забор расчетных

5 расходов воды в отводящий канал 19.

При повышении расхода воды источника над расходом воды, забираемым в отводящий канал 19. уровень в камере .водоприемника 16 начнет увеличиваться и

0 достигнет входного отверстия задатчика 8. Вода одновременно поступает в шахту 6 по трубопроводу 9 и трубопроводу 10 и в полую ось 2 затвора в водоналивную емкость 4 плоского щита 3. С наполнением шахты 6

5 на привод управления 5 начинает действовать сила гидростатического давления воды, а наполнение водой емкости 4 увеличивается вес щита 3, являющегося противовесом к основному сегментному затвору 1. При рас0 четном наполнении шахты 6 и емкости 4 произойдет открытие регулятора на определенную величину, обеспечивая одновременно сброс излишков воды и наносов через отверстие речного пролета 15 и водопропу5 скное отверстие 14 со сбросом плавающих предметов и органического мусора в нижний бьеф сооружения.

Дальнейшее повышение расходов воды в источнике обуславливает увеличение расходов поды, поступающих в водоприемник

1б;а следовательно, и повышение уровней воды в нем. Расход воды, поступающей через отверстие задатчика 8, будет больше расхода воды, вытекающей из шахты 6 через трубопровод и сливное отверстие 7 и из водонаполняемой емкости 4 через сливное отверстие 11. Уменьшение расходов воды в верхнем бьефе водозаборного сооружения обуславливает понижение уровней в камере водоприемника 16 и уменьшение расходов воды, поступающих в отверстие задатчика 8. Слив воды из шахты 6 через трубопровод и отверстие 7, а также из водонаполняемой емкости 4 через отверстие 11 уменьшит силу гидростатического давления воды, деист- вующей на напорную грань привода управления 5 и вес щита 3.

Уменьшение сил, открывающих регулятор, приводит к его закрытию. Равновесное положение регулятора наступит тогда, когда приток воды через входное отверстие задатчика 8 будет равен оттоку ее из шахты 6 и водонаполняемой емкости А.

Предлагаемая конструкция регулятора уровня воды верхнего бьефа в гидростатических сооружениях по сравнению с прототипом имеет более простую и надежную конструкцию, т.к. один из сегментных затворов выполнен в виде плоского щита и исключена сложная передаточная трособ- лочная система, состоящая из общего вала, тросов и блоков. Помимо того, основные подвижные элементы (сегментный затвор, привод управления и плоский щит) жестко соединены между собой и укреплены на об-

0

5

5

0

5

0

щей оси вращения, чю также повышает надежность в работе регулятора.

Помимо того, обеспечивается надежность регулятора в паводковый период, т.к. плоский щит оборудован боковыми направляющими пластинами, исключающи ми боковое истечение в зазоры между полотнищем плоского щита и устоями сооружения, куда вместе с водой могут попасть плавающие предметы, остатки деревьев и кустарников, приводящих к заклиниванию регулятора и отказу его работы.

Формула изобретения Регулятор уровня верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях, содержащий основной сегментный затвор, установленный на горизонтальной оси вращения, на которой закреплен жестко привод управления, размещенный в шахте, сообщенной с верхним бьефом через задатчик уровня и имеющей сливное отверстие, вспомогательный затвор, расположенный на пороге сооружения, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора и повышения его надежности, вспомогательный затвор выполнен в виде плоского щита, снабженного боковыми направляющими пластинами и водонаполняемой емкостью и жестко прикрепленного к горизонтальной оси вращения, причем горизонтальная ось вращения на участке крепления плоского щита выполнена полой и через этот участок оси вращения водонаполняемая емкость сообщена с шахтой.

29i.oai

От задагмика27 V уровня 8 /

Фиг.7 п

Использование: в гидротехнике. Цель: упрощение конструкции и повышение на70. . 15 дежности. Сущность изобретения: регулятор содержит основной сегментный затвор 1, привод управления 5, вспомогательный затвор в виде плоского щита Зс боковыми направляющими пластинами 12 и водона- полняемой емкостью 4. Емкость 4 затвора и шахта 6 привода управления 5 сообщены с задатчиком уровня 8, расположенным на одном из пролетов сооружения, через по- лую ось 21) вращения. Положительный эффект: конструкция упрощена и надежна, так как вспомогательный затвор выполнен в виде плоского щита 3 и исключена сложная передаточная трособлочная система, основные подвижные элементы жестко соединены между собой и укреплены на общей оси 2 вращения, что только повышает надежность в работе регулятора. 7 ил. Я / Ё