Шлюзные ворота Советский патент 1941 года по МПК E02B7/20 E02C1/00 

Изобретение относится к шлюзным воротам, погружающимся в воду при заполнении воздушных полостей водой.

Новой особенностью предложенных ворот является то, что в цилиндрических полостях ворот установлены поршни, вытесняюш,ие воду из этих полостей при своем опускании; поршни соединены передачей с поворотными ш,итами, закрываюш ими отверстия в воротах, с целью подъема поршней давлением воды на эти щиты при их повороте для заполнения цилиндрических полостей водой. Таким образом, предложенное устройство ворот допускает использование энергии шлюзного перепада для опускания и подъема ворот.

На схематическом чертеже показан пример выполнения предложенных ворот, причем фиг. 1 изображает фасад (левая половинка) и разрез по КЛМН на фиг. 3 (правая половина); фиг. 2 - вид сверху (левая половина) и разрез по АБ на фиг. 1 (правая полавиеа); фит. 3 - разрез по ВГДЕ на фиг. 1; фиг. 4-8 - детали; фиг. 9 - расположение ворот в колодце стенки падения шлюза (вертикальный разрез).

Ворота представляют собой понтон, способный плавать в воде н, в зависимости от надобности (для открытия шлюза), погружаться в воду.

Ворота имеют обшивку 37 и 38, укрепленную на остове. Обшивка располагается со стороны верхнего бьефа и в тех местах, где в воротах устроены воздушные ящики 2, - также и со стороны нижнего. Остов ворот - ригельно-стоечного типа с двумя ригелями; главный ригель 39 расположен примерно на уровне одной трети высоты ворот от их нижней кромки, второй ригель 40 расположен у верхнего края ворот на уровне верхнего бьефа. Оба ригеля соединены стойками 41, 42 и 43. Поперечное сечение ригелей и стоек - двутавровое. Общивка 38 может быть сделана из досок, обшивка 37, образующая воздушные ящики 2, - из железных листов, слабо изогнутых по цилиндрической поверхности или плоских.

Между главным и верхним ригелями имеются особые полости 1, которые Могут быть по желанию заполняемы водой или воздухом: водои - для открытия ворот, воздухоМ - для закрытия. Полости 1 образованы цилиндрами, в которых движутся поршни 3, способные вытеснять воду из цилиндров в то время, когда ворота опущены для последующето их всплывания перед закрытием шлюза. Для подъема поршней используется шлюзный перепад путем давления воды на устроенный под главным ригелем шит 4, поворачквающпйся на горизоптальной оси 5. Длина ш,ита меньше или равна ширине ворот. На чертеже длина шита указана равной ширине ворот. Бо время закрытия воротами шлюза шит нижней кромкой входит в швеллерный брус 33 и для наполнения камеры должен быть сначала поднят примерно на 5 см. После его подъема вода поворачивает ш;нт приблизительно на 50 и посредством особой передачи (фиг. 3) поднимает поршни 3. Благодаря этому после окончания наполнения камеры шлюза цилиндры 1 заполняются водой и создается возможность опускания (открытия) ворот. Благодаря повороту щита 4 открывается отверстие 6, через которое вода из верхнего бьефа поступает в колодец 7, устроенный в стенке падения для погружения в него ворот (фиг. 9); из колодца 7 вода поступает в камеру шлюза и наполняет ее. После наполнения камеры ворота автоматически открываются, погружаясь в колодец 7. Система передачи давления воды от щита 4 к поршням 3 следующая. Треугольные фермючки 8, прикрепленные к щиту 4 с низовой стороны, заканчиваются пальцами 9, соединенными с зубчатыми секторами 10, скрепленными попарно в зоне выше главного ригеля 39 горизонтальными штангами. Главный ригель в местах прохода через isero секторов 10 имеет прорези 32. Секторы сцепляются с зубчатььми колесами 11, насаженными на валы 1.2; ка валах в свою очередь насажены зубчатые колеса 13, сцепляющиеся с зубчатыми штоками 51 поршней 3. Для обеспечения постоянного сцепления штоков с колесами 13, движение штоков направляется ролиами 52. При повороте щита валы так}ке поворачиваются и поднимают поршни. Для удержания порщней в их верхнем положении после того, как давление воды на шит вследствие наполнения камеры прекратится, на валах 12 насажены храповые колеса 14, удерживаемые зубцами храповых рычагов 15, имеющих плечи, выступающие в иротивонапорь ую (пизовую) сторону за очертания ворот. При опускании ворот в колодец 7 концы рычагов 15 ударяются в выступы, устроегшые в стенке падения со стороны колодца 7, храповые колеса 14 освобождаются и поршни, вытесняя из цилиндров воду, опускаются, создавая условия, способствующие последнему подъему (закрытию) ворот. Опускапие поршией и вытеснение воды из цилиндров происходит за счет собственного веса поршней и веса связанных с ними механизмов и щитов 4. Подъем ворот посредством их всплытия в то время, когда между камерой шлюза и верхним бьефом должно существовать водное сообщение для ввода или вывода судов, сделан невозможным благодаря применению следующих механизмов. С противонапорной стороны ворот имеются два выступа 18, а на стенке падения имеются два рычага 17 (фиг. 2 и 4), поворачивающиеся на горизонтальных осях 19. Ворота во время погружения в колодец 7 выступами 18 наклоняют рычаги, поворачивая их против часовой стрелки. Так как под рычагами 17 имеются пружины 16, то после погружепия ворот рычаги под действием пружин приходят в прежнее положение. Ворота, после опускания поршней в цилиндрах, всплывают до тех пор, пока выступы 18 не упрутся снизу в рычаг 17; рычаг не может повсрнуться далее по часовой стрелке, так как правые концы рычагов упираются в полосу 20.

Если для закрытия шлюза ворота потребуется поднять, то полоса 20 должна быть немного отодвинута в сторону камеры, после чего рычаги под действием ворот снизу поворачиваются по часовой стрелке и освобождают ворота для всплытия. Поеле прохода выступов 18 над рычагами, рычаги под действием пружип 16 спова возвращаются в положение.

Механизм, служащий для передзижения полосы 20 в сторону камеры шлюза и для возвращения ее в прежнее положение, состоит в следующем (фиг. 1, 2, 5 и 6). Полоса 20 соединена шарпирно с двумя стрежнями 21, поворачиваемыми для передвижепия полосы в сторону камеры по направлению хода часовой стрелки примерно на 45°. Поворот стержней 21 происходит посредством вращения вертикального вала 22. Вертикальный вал 22 соединен с горизонтальным валом 23 при но.мощи конических щестеренок 24. Па валу 23 нataжeн противовес 25, служащий для автоматического возвращения полосы 20 Б исходное положение. Поворот вала 23 производится ключом, втулка которого вставляется в головку противовеса 25.

Паправление ворот во время движения производится посредством четырех роликов 26 (фиг. 2 и 8) и двух тавровых полос 27, скользящих по роликам 28, прикрепленным к стенам шкафов.

Водонепроницаемость закрытия шлюза с боков достигается посредством прикрепленных к концевым стойкам ворот четырех деревянных брусьев 29, упорные поверхности которых несколько наклонены к вертикали. Водонепроницаемость закрытия снизу достигается швеллером 30, входящим вертикальной верховой полкой лод уголКОвую металлическую полосу 31, прикреплен«ую к флютбету головы шлюза.

Водонепроницаемость закрытия щитом 4 достигается при помощи деревянных брусков, укрепленных по периметру щита. Привод щита 4 следующий. Щит подвешен на нескольких тягах 36, расположенных с противонапорной стороны обшивки ворот и щарнирно связанных с короткими плечами коленчатых перильных стоек 34 (фиг. 7); стойки 34 соединены шарнирно с поручнем 35 и средником 54. При позора чива яки всех стоек в одну сторону концы коротких плеч их поднимаются примерно на 5 см и поднимают щит. После поворота стоек 34 щит висит на их коротких плечах и опуститься не может, так как вес перил достаточен, чтобы удержать щит в поднятом положении.

Опускание перил небо;1ьших зорот делается одним человеком вручную, а более крупных - нереносной лебедкой, устанавливаемой на боковых стенах. Соединяя конец снасти, снабженный крюком, с поручнем и навивая снасть на барабан лебедки, один человек легко MO«veT опустить пернла. Лебедка по миновании надобности может быть удалена. Опускание щита после подъема ворот производится посредством подъема перпл вручную.

Для удаления воздуха из цилиндров 1 во время наполнения камеры щлюза, из цилиндров непосредственно ниже поднятых поршней выведены короткие трубочки, в которых имеются клапаны, пропускающие вытесняемый поднимающейся водой воздух наружу, но не пропускающие воду в направлении, обратном движению воздуха.

Цилиндры закрываются с боков парными стойками 42. Если все пространство между цилнндралп не используется в качестве воздущных ящиков или если воздушные ящики располагаются между копцевымп стойками и цилиндрами, то для равномерности хода поршней цилиндрические полости должны быть соединены трубками 53. Для придания воротам необходимой жесткости между стойками прикрепляются крестообразно расположенные диагональные связи 44. По верхнему ригелю на невысоких стоечках 45 укреплен служебный мостик, настил 46 которого делается из рифленого железа. Пространство т .же

главного ригеля, предназначенное для вращения щита и для направления течения воды во время наполнения камеры, заполнено поперечными фермочками 47 из уголкового железа, служащимл для поддержания плоской обшивки 48, направляющей течение воды. В иижнем верховом углу фермочки связаны тремя швеллерами 30, 49 и 33, предназначенными для обеспечения нижнего уплотнения ворот и щита; в нижнем низовом углу фермочки связаны взаимно уголковым железом 50.

Вес ворот, объем воздушных ящиков и т. д. может быть рассчитан так, чтобы при поднятом положении поршней 3 ворота удерживались в открытом (верхнем) положении до почти полного сравнения горизонта воды в камере с горизонтом верхнего бьефа благодаря силам трения ворот в пазах, создаваемым давлением воды на ворота.

Предмет изобретения.

Шлюзные ворота, погружающиеся в воду при заполнении воздушных полостей водой, отличающиес я тем, что в цилиндрических полостях 1 установлены поршни 3, вытесняющие воду из этих полостей при своем опускании и соединенные передачей с поворотными щитами 4, закрывающими отверстия в воротах, с целью подъема поршней 3 давлением воды на щит при повороте его для .заполнения полостей 1 водой.

Фиг - иг7.

21

35

1// 3|,-:v4

o

CO

i

cq H о A Ч Ф Н Ф teC S М О

а

и о

Рн О

М 5Й

s

f I I I bjlx