Стабилизатор расхода воды в бъефах гидротехнического сооружения Советский патент 1982 года по МПК G05D9/02 E02B13/02 

Изобретение относится к гидротехнике, может быть использовано для стабилизации водоподачи водораспределительных сооружений. Известен стабилизатор расхода для каналов с большими уклонами, со держащий водослив с отверстиями в передней стенке, направляющие стенк отводящую трубу, коробчатый затвор и перекрывающую ее пластину fl. Однако данная конструкция имеет недостаточно высокую пропускную спо собность и небольшую точность стабилизации при больших колебаниях уровня. Кроме того, для изменения открытия затвора необходимы значительные усилия, что приводит к необ ходимости оснащения электроприводом при таком коэффициенте его использования . Известен стабилизатор расхода, содержащий коробчатый секционный затвор со ступенчатой верховой гра и ступенчатым водосливом, за деланным в устои сооружения, нижние ребра верховой и низовой граней затвора снабжены соответственно криволинейными и плоскими козырьками и расположены на одном уровне 2. Недостатком данного стабилизатора расхода является необходимость прокладки линии электроснабжения и устройство электропривода для регулирования открытия затвора в связи с его большим весом, кроме того, данный затвор исключает возможность применения мощности л)нии связи и телесвязи при создании САР Цель изобретения - повышение надежности и упрощение стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе расхода аоды в бьефах гидротех.нического сооружения , содержащем коробчатый секционный затвор со ступенчатой верхо-. вой гранью, неподвижно закрепленной в устоях гидротехнического сооружения, содержит размещенные в нижнем бьефе под коробчатым секционным затвором горизонтальную плиту, шарнирно связанную одним концом с уста новленной на горизонтальной оси вра щения напорной плитой, жестко соеди ненной с криволинейным щитом, други концом,посредством тросовой тяги ,пер кинутой через блок вращения - с параллелограммной вилкой, жестко соедине ной с напорной плитой, а также емкость, образованную напорной плитой и жестко соединенной с ней одной кромкой гибкой оболочкой, соединенной другой кромкой с вертикальным патрубком подводящей напорной трубы и сообщенную с нижним бьефом сливны отверстием, в верхнем бьефе на подводящей напорной трубе установлен клапан, шарнирно связанный с первым плечом коромысла, второе плечо кото рого снабжено направляющей, в которой вертикально установлен шток, кон тактно связанный с горизонтальной плитой. На чертеже представлена конструкция стабилизатора расхода воды в бьефах гидротехнического сооружения. Стабилизатор расхода воды в бьефа гидротехнического сооружения состоит из горизонтальной плиты 1,9соединенной через шарнир 2 с напорной плитой 3 и, посредством тросовой тяги k через блок 5 вращения, с параллелограммной вилкой 6, также жест ко соединенной с напорной плитой, имеющей горизонтальную ось 7 вращения и криволинейный щит 8, жестко насаженный на конец плиты с целью пе рекрывания щитового отверстия снизу. Напорная плита ограничивает сверху емкость 9, которая может изменять свой объем за счет наличия гибкой оболочки 10 и содержит сливное отвер стие 11 в нижнем бьефе сооружения, напорная труба 12 с патрубком 13 в верхнем бьефе стабилизатора, на котором установлен клапан 1, шарнирнп связанный посредством штока 15 с первым плечом коромысла 16, второе плечо которого снабжено направляющей 17, в которой вертикально установлен шток 18 с регулировочным винтом 19. Шток контактно связан с горизонтальной плитой 1. В качестве стабилизирующего устройства применен коробчатый секционный затвор 20, жестко заделанный в устои гидротехнического сооружения 21. Устройство работает следующим образом. При поступлении воды в верхнем бьефе, жидкость через патрубок 13 по напорной трубе 12 поступает в емкость 9. Одновременно с поступлением воды в емкость происходит сброс через сливное отверстие 11 в нижнем бьефе сооружения, при этом расход поступления больше сбросного расхода, следовательно, с ростом напора в верхнем бьефе увеличивается давление внутри емкости, и напорная плита 3 с параллелограммной в 1лкой 6 поворачивается по часовой стрелке, увлекая за собой горизонтальную плиту 1. в строго горизонтальном положении в пределах данного щитового отверстия при помощи тросовой тяги 4, перекинутой через блок 5 вращения, и шарнира 2. На заданной отметке горизонтальная плита касается конца щтока 18 и сообщает некоторое перемещение, в результате чего возмущение через коромысло 16, шток 15 передается на клапан 14, причем, возмущение, передаваемое на клапан, является больше по величине, чем исходное, вследствие неодинаковости плеч коромысла, т.е. где Н - левое плечо коромысла; 2 - правое плечо коромысла, что обеспечиваетвысокую точность удержания горизонтальной плиты на заданной отметке. При этом необходимо, чтобы при отсутствии воздействия от горизонтальной плиты правое плечо незначительно перевешивало, что обеспечивает в данном случае открытие клапана. Горизонтальная плита замыкает клапан до тех пор, пока сумма моментов, действующий относительно оси вращения 7, не будет равна нулю. т.е. , гдеЙМЬц - моменты, действующие относительно оси, от внеш1: них нагрузок (вес воды, гидростатическое давление, вес самой конструк ции и т.д.); 2Mb - момент от давления воды на напорную плиту изнутри емкости. Для изменения уставок необходимо, вращая винт 19, переместить шток 18 вниз или вверх, при этом клапан открывается или закрывается и этим заставляя следовать за задатчиком горизонтальнз ю плиту. Затвор 20, жестко заделанный в устои сооружения 21, выполняет роль стабилизатора расхода, а горизонтальная плита, подаваемая снизу, позволяет полностью coxpaHlifl стабилизирующие свойства коробчатого затвора.

Эффективность, предлагаемой конструкции состоит в том, что отпадает необходимость в больших тяговых уси-. ЛИЯХ с применением электропривода и с прокладкой линии электроснабжения В данном случае для изменения расхода необходимы незначительные усилия связанные с открытием или закрытие впускного клапана, при исполнении самого стабилизатора из неподвижных : элементов, в частности из металла ил железобетона. Данная конструкция не исключает возможности использования мощности линии связи или телесвязи для отработки команд на изменение расхода. В настоящее время име ется действующая модель данной конструкции со стабилизирующей способностью менее 5%.

Формула изобретения

Стабилизатор расхода воды в бьефах гидротехнического сооруиения, содержащий коробчатый секционный затвор со ступенчатой верховой гранью, неподвижно закрепленной в

устоях гидротехнического сооружения отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения стабилизатора, он содержит раз.мещенные в нижнем бьефе под коробчатым секционным затвором горизонтальную плиту, шарнирно связанную одним концом с установленной на горизонтальной оси вращения на- порной плитой, жестко соединенной с криволинейным щитом, а другим концом посредством тросовой тяги, перекинутой через блок вращения с параллелограммной вилкой, жестко соединенной с напорной плитой, а та же емкость, образованную напорной плитой и жестко соединенной с ней одной кромкой гибкой оболочкой соединенной другой кромкой с вертикальным патрубком подводящей напорной трубы, и сообщенную с нижним бьефом через сливное отверстие, в верхнем бьефе на подводящей напорной трубе .установлен клапан, 1иарнирно установленной с первым плечом коромыспа, второе плечо которого снабжено направляющей, в которой вертикально установлен шток, контактно связанный с горизонтальной плитой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N6181 79, кл. Е 02 В 5/06, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР IP 687171, кл. Е 02 В 13/02, 1978 (прототип).