Регулятор уровня верхнего бъефа Советский патент 1981 года по МПК G05D9/00 

(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО БЬЕФА

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано в гидротехнических сооружениях в качестве регулятора уровня верхнего бьефа на водотоках рисовых и хлоп ковых систем. Известно устройство для регулиро вания расхода воды в гидротехнических сооружениях оросительных систем L включающих секторный затвор с гид равлической системой управления, име ющей мембрану. Оно вьтолнено с патрубком, в котором установлен самоцентрирующий поршень, взаимодействую щий посредством рычажной системы с мембраной гидравлической системы затвора . Недостатком конструкции является малый диапазон регулирования и сложность конструкции. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является сдвоенный затвор-автомат уровня верхнего бьефа с корректором прямого действия 2 . Сдвоенный затвор-автомат представляет собой два сегментных затвора, взаимоуравновешенных и взаимосвязанных тросовой тягой и укрепленных на одной оси. Нижний затвор соединен с осью жестко, а верхний свободно вращается на ней. С осью соединен также корректор положения затвора - пустотельный сектор цилиндра, обращенный выпуклостью в сторону верхнего бьефа и расположенный в камере, сообщающейся с верхним бьефом. Принцип действия авторегулятора основан на уравновешивании моментов сил, действующих на подвижные части затвора. Недостатком данного технического решения является сложность конструкции и одностороннее регулирование, а также малая чувствительность в диапазоне регулирования, Недостатки обусловлены тем, что необходимо применять дополнительные корректирующие элементы, а также использовать специальные тяговые тросы и питающие трубопроводы. Пропуск излишних расходов воды осуществляется только в одном направлении (из-под щита). Сечение водовыпуска полностью не освобождается. Малая чувствительность объясняется наличием трения на общивке затвора и в дополнительных элементах. Целью изобретения является упроще ние регулятора и повышение точности его работы. Поставленная цель достигается тем что регулятор, содержащий секторный затвор, установленный на первой гори зонтальной оси вращения, содержит также установленную на второй горизо тальной оси вращения раму и гибкую оболочку, одна из кромок которой закреплена на верхней части секторного затвора, а другая - на подвижном кон рамы. Регулятор изображен на фиг. 1 и 2 Он состоит из секторного затвора вращающегося вокруг первой горизонтальной оси вращения 2, гибкой оболочки 3, закрепленной нижней кромкой в.верхней части затвора 1, а верхним концом - на раме 4. Рама 4 вращается вокруг второй горизонтальной оси вра щения 5. Фиксатор 6 расположен на стенке coopyжe шя. Регулятор работает по принципу уравновещивания моментов сил. Сумма моментов сил веса и давлени воды на поверхность секторного затв ра 1 уравновещиваются моментом сил давления воды, действующих на повер ность гибкой оболочки 3. нормальном уровне воды верхн го бьефа секторный затвор плотно прижат к дну сооружения, а гибкая о лочка 3 находится в уравновешенном состоянии. I С увеличением воды в верхний бье одновременно увеличивается давление воды на поверхность затвора. Наруша ется баланс моментов сил, действующих на конструкцию. Увеличивается опрокидьшающий момент, действующий на поверхность гибкой оболочки 3, что вызывает поворот затвора 1 вокр Первой горизонтальной оси вращения и поворот рамы 4 тзокруг второй гори зонтальной оси враще}шя 5. 6 .4 Образуется водопропускная щель ежду нижней, частью затвора 1 и дном водовыпуска. В связи с вращением рамы 4 вокруг оси 5 уменьшается высота затвора и возникает перелив через гребень. Открытие затвора 1 и вращение рамы 4 продолжаются до уравновешивания моментов сил. Пропуск излишнего расхода воды и наносов осуществляется из-под затвора 1 , а плавающие частицы сбрасываются через гребень затвора. С дальнейшим увеличением расхода воды верхнего бьефа весь цикл работы повторяется. Размер щели увеличивается, перелив становится больше, следовательно, увеличивается сброс воды в нижний бьеф дпя поддержания уровня воды верхнего бьефа. При соударении воды, переливающейся через гребень и потока из-под щита уменьшается длина отгона прыжка и происходит успокоение потока. Если подача воды в верхнем бьефе уменьшается, происходит обратный процесс. Секторный затвор и рама поворачиваются в обратном направлении в сторону верхнего бьефа. Это вызывает уменьшение размера водопропускной щели и высоты слоя воды на гребне дпя создания нормального уровня воды в верхнем бьефе. При нормальной подаче расхода воды с верхнего бьефа затвор закрыт, и пропуск воды в нижний бьеф прекращается. Уровень воды в верхнем бьефе поддерживается постоянным. Регулятор может работать при режиме затопления и незатопления. Регулятор уровня верхнего бьефа может служить для автоматического процуска наносов в сооружениях (отстойники) . При отложении наносов напор воды перед сооружением увеличивается и это вызывает открытие затвора дпя смыва наносов перед сооружением. Конструкция предложенного регулятора уровня верхнего бьефа значительно упрощена, его шарнирная система не находится в воде, следовательно, не ржавеет. Кроме того, повьш1ены надежность и точность регулирования в заданном диапазоне. Регулятор может быть использован не только в мелких оросительных системах, но в узле гидротехнических сооружений хозяйственных и магистраль- ; ных каналах.

Формула изобретения

Регулятор уровня верхнего бьефа, содержащий секторный затвор, установленный на первой горизонтальной оси вращения, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора и повышения точности его работы, он содержит установленную на второй

горизонтальной оси вращения и гибкую оболочку, одна из кромок которой закреплена на верхней части секторного затвора, а другая на подвижном конце рамы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 376521, кл. G 05 D 9/00, 1969 Спрототип) .