Регулятор уровня воды для сооружений с малыми перепадами Советский патент 1981 года по МПК G05D9/00 

Изобретение относится к водораспределению и предназначено для регулирования уровня воды на водораспределительных гидротехнических сооружениях энергетического и оросительного назначения с перепадами уровней воды в бьефах от 10 см и выше. Известно устройство, работающее по принцщ1у непрямого действия IT. Недостатком этого устройства является наличие дополнительного источника энергии, что снижает надежность работы. Существующие регуляторы вепрямого действия, использующие эиергшо перепада уровней ь бьефах, имеют в основном рабочий орган прислонного типа и не удовлетворяют требования для сооружений с малыми перепадами (10 см). Наиболее близким к предлагаемому цо принципу работы является приспосо ление для регулирования равномерной вьхработки горючего из баков в самолете, срстоящее из двух мембран сильфонного типа, воздействующих в противоположных направлениях на общий шток, который посредством щарнирного промежутоного рычага связан со штоком двух рабочих органов (запорных клапанов). Мембраны связаны трубопроводами с двумя другими аналогичными мембранами, которые -ь свою очередь связаны каждая со свода поплавком и расположены в баках с горючим 2. Недостатки известного устройства при применении его в качестве регулятора уровня жидкости - при увеличении расхода .жидкости резко возрастают габариты отдельных узлов устройства (поплавков, мембран); горизонтально расположенные мембраны (сильфоны) при работе на регулировании оросительной воды заиляются, что затрудняет работу устройства. Цель изобретения - повышение надежности работы, создание более экономичной и технологичной конструкции регулятора уровня воды для сооружений с малыми перепадами. Посггавленная цель достигается тем,что в регуляторе уровня воды для сооружений 5ё с малыми перепадами, содержащем рабочий орган с приводами, клапанную систему, гидравлически связанную с приводом посредством двух мембран с поплавковым датчиком уровня, рабочий орган выполнен в виде обоймы, связнной посредством эластичной оболочки с опним из торцов корпуса привода, закрытого с другого кон ца, внутри которого установлена с возмож ностью перемещения вдоль оси корпуса сгекка, связанная по периферии с корпусом привода с помощью эластичной перегородки, посредством которой корпус привода разделен на две полости, причем обойма жестко связана со стенкой посред ством соединительного узла. Кроме того, клапанная система состоит из двух камер с мембранами, разделенных на подмембранную и надмембранную полости, и четырех клапанов, размещенных встречно и на одной вертикальной соси, соединенной одним концом с одной из мембран, размещенной в первой камере, подмембранная и надмембранная полости которой соединены соответственно с подмембранной и надмембранной полостями второй камеры, в которой размещена вторая мембрана. При этом соединительный узел выполнен в виде трех стержней, расположенных под углом 120 . На чертеже изображен регулятор уровня воды для сооружений с мальтми перепа дами, принципиальная схема. Рабочий орган с приводом представляет собой обойму 1, закрепленную на соединительном узле в виде трех стержней 2 расположенных под углами в 12О и в свою очередь жестко связанных со стен кой 3, герметично посредсгвом эластичной перегородки, разделяющей корпус привода на две изолированные полости 4 и 5 Кроме того, между обоймой 1 и корпусом привода 6 имеется гибкое уплотнение 7 в виде эластичной перегородки. Таким образом, система обойма 1., стержни 2, стенка 3 мелеет возможность горизонтального перемещения вдоль продольной оси с изменением величины пропускаемого вокруг обоймы 1 через водопропускное отверстие расхода воды. Полное перекрытие отверстда дост гается прижатием обоймы 1 к стенкам 8 водопропускного отверстия. Клапанная система, связанная с полостями 4 и 5 соответственно трубопроводами & И 10, включает в себя четырехседёльное клапанное устройство с встречно 7 размешенными и на одной вертикальной оси клапанами 11-14, подпружиненных с одной стороны пружинами 15, а с другойограничителями, закрепленными на оси клапанов. При этом клапанная система связана с нижним бьефом, трубопроводом 16 и содержит две камеры 17 и 18 с мембранами 19 и 20. Верхний конец штока связан с мембраной, делящей камеру 18 на подмембранную и надмембранную полости, которые перекрестно гидравлически связаны посредством трубопроводов 21 с подмембранной и надмембранной полостями, образованными делением мембранной камеры 18на две части. Мембрана 20 соединена с поплавковым датчиком 22 уровня посредством винтаоси 23. Устройство работает следующим образом. Понижение уровня воды в регулируемом бьефе приводит к тому, что поплавок 22, опускаясь, давит винтом 23 на мембрану 2О. , Перем.ещение вниз мембраны 20 в камере 18 передается через трубопроводы 21 на мембрану 19, которая опускаясь, . давит, на ось клапанов 11-14. При этом клапаны 11 и 13 закрываются, клапаны 12 и 14 открываются. Тогда из полости 4 по трубопроводу 9, затем через клапан 12 и трубопровод 16 вода начинает сливаться в нижний бьеф, а через клапан 14 по трубопроводу 10 вода из верхнего бьефа будет поступать в полость 5. В полостях 4 и 5 создается разность давлений, под давлением которой на стенку 3 система: стенка 3, стержни 2, обойма 1 переместится влево, увеличивая открытие водопропускного окна и тем самым увеличивая пропускаемый расход воды. При повышении уровня в регулируемом бьефе поплавок 22, всплывая, винтом 23 тянет за собой мембрану 20, перемещение которой вверх передается мембране 19которая в свою очередь тянет ось клапанов 11-14 вверх, при этом клапаны 11 и 13 открываются, клапаны 12 и 14 закрываются. Вода из верхнего бь&фа через клапан 11 по трубопроводу 9 поступает в полость 4, а по трубопроводу 10 через «Лапан 13, затем по трубопроводу 16 из полости 5 вода вытекает в бьеф. 58 Таким образом в полостях 4 и 5 создается разность давлений, противоположна предыдущему случаю, которая действует на стенку 2 и система: стенка 3, стержни 2 в обойма 1 переместится вправо, прикрывая водопропускное отверстие и уменьшая расход. Выполнение рабочего органа в виде обоймы примерно на 2 порядка снижает величины управляющих усилий работы конструкции при малых перепадах. Предлагаемое устройство универсально и может применяться как при малых пере падах, так и при больших, так как увеличение напора со стороны верхнего бьефа оказывает существенного влияния на управляющие усилия. Удельная экономия на одном регуляторе за сезон составит 1327,26 руб. без учета экономии на эксплуатацию сооружения. Формула изобретения 1. Регулятор уровня воды для сооружений с малыми перепадами, содержащий рабочий орган с приводом, клапанную систему, гидравлически связанную с приводом посредством двух мембран с поплавковым датчиком уровня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, в нем рабочий ор ган выполнен в виде обоймы, связанной посредством эластичной оболочки с одним 7 из торцов корпуса привода, закрытого с другого конца, внутри которого установлена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса стенка, связанная по периферии с корпусом привода с помощью эластичной оболочки, посредством которой корпус привода разделен на две полости, причем обойма жестко связана со стенкой посредством соединительного узла. 2.Регулятор по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что клапанная система состоит из двух камер с мембранами, каж- дая из которых содержит подметлбранную и надмембранную полости, и четырех клапанов, размещенных встречно и на одной вертикальной оси, соединенной одним концом с одной из мембран, размещенной в первой камере, подмембранная и надмембранная полости которой соединены со ответственно с подмембранкой и надмембранной полостями второй камеры, в которой размещена вторая ме.м-брана. 3.Регулятор поп. 1,отлича ющ и и с я тем, что соединительный узел выполнен в виде трех стержней, расположенных под углом 120°. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Чо 425162, кл. в O5D 9/О2, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 58711, кл. G О5 D 9/02, 1941 (прототип).