Регулятор уровня верхнего бьефа

Регулятор уровня верхнего бьефа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано : для1автоматического регулирования уровня верхнего бьефа на перегораживающих сооружениях. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы в переходных режимах . Регулятор уровня содержит затвор 3, установленный на горизонтальной оси 5 вращения, и неподвижно укреп- . лен на одном из рычагов 8 трехзвен-. ного шарнирно-рычажного механизма, включакмцего тягу 9, одним концом соединенную с рычагом 4 затвора 3, а другим со свободным рычагом 8, одно плечо которого закреплено на подпорном сооружении 1, а на другом свободно подвешена управляющая емкость - противовес 12, в которой соосно размеще ...на поплавковая камера 1, трубка 36 сообщения с верхним бьефом выполнена гибкой, а ввод ее размещен на заданно отметке верхнего бьефа. При этом поплавковый привод выполнен в виде поплавка 15, жестко закрепленного на штоке 16, пропущенном через крышку с направляющими 23 и дно поплавковой камеры 1 f, на нижнем конце которого закреплен клапан 17с возможностью контактирования со сбросным отвер ти: ем 18 управляющей емкости-противове- qa 12, при этом поплавок 15 соединен С дном поплавковой камеры посредством сильфома 27. В дне управляющей емкости 12 выполнено сливное отверстие с патрубком 21. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. V)

„SU„„1716489 А I ру)у С 05 D 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

W%IDNQ

ПРИ ГННТ СССР

ОГЗИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и asnmmwv смн ФьсФГЮ. (2 (21) 4804473 /24 включающего тягу 9, одним концом сое(22) 20.03.90 :. диненную с рычагом 4 затвора 3, а дру(46) 29.02.92. Бюл. И 8 < :. гим со свободным рычагом 8, одно пле1. (71) Всесоюзный .научно-исследователь-. . чо которого закреплено на подпорном ский институт комплексной автоматиза- .. сооружении 1, а на другом свободно ции мелиоративных систем .. подвешена управляющая емкость — про(72) И.И.Голубенко. и Б.И.Асанов - тивовес 12, в которой соосно размеще(53) 621.646.3(088.8) ;.: .нв поплавковая камера 14, трубка 36 (56) Авторское свидетельство СССР сообщения с верхним. бьефом выполнена

N - 1062657, кл. G 05 D 9/02, 1983. гибкой, а ввод ее размещен на заданАвторское свидетельство СССР ной отметке верхнего бьефа. При этом

Р 403356, кл.. Е .02 В 13/02, 1976. поплавковый привод выполнен в виде (54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО .БЬЕФА . поплавка 15, жестко закрепленного на (57) Изобретение. относится к гидро- штоке 16,,пропущенном через крышку технике и может быть использовано . с направляющими 23 и дно поплавковой для автоматического регулирования .: камеры 14, на нижнем конце которого уровня верхнего бьефа на перегоражи- закреплен клапан 17 с возможностью 3 вающих сооружениях. Цель изобрете- контактирования со сбросным отверсти- у ния " повышение быстродействия и на- : ем 18 управляющей емкости-противове- %ФУ дежности работы в переходных режи- . ча 12, при этом поплавок 15 соединен мах. Регулятор уровня содержит, затвор : с дном поплавковой камеры посредст3» установленный на горизонтальной,:вом сильфона 27. В дне управляющей Я оси 5 .вращения, и неподвижно укреп- емкости 12 выполнено сливное отверлен на одном из рычагов 8 трехзвен- стие с патрубком 21. 2 э.п. ф-лы, ного шарнирно-рычажного механизма, . .3 ил.

Изобретение относится к гидротех", разделен диафрагмой с центральным отнике и может быть использовано для ., верстием на две полости, наддиафра(-автоматического регулирования уровня -, менная полость затвора снабжена сливверхнего бьефа на перегораживающих ной трубой, на которой размещен диасооружениях. фрагменный клапан, а поддиафрагменная

Известно устройство для регулиро- .. полость затвора сообщена через надвания уровня .в бьефах гидротехничес" диафрагменную полость клапана с нижких сооружений, содержащее установ- ним бьефом, на котором установлен ленный над водовыпуском цилиндричес". поплавковый клапан. При этом поплав,кий затвор, соединенный через коромыс,- ковый клапан выполнен в виде установло с грузом-противовесом, и поплав- ленной на выходном патрубке трубопроковый клапан, цилиндрический затвор,, вода втулки, жестко соединенной с по3 171648 плавком, причем на выходном патрубке выполнены сливные отверстия.

Известно также устройство для поддержания уровня воды, содержащее подпорное сооружение, в котором закреплен водовыпуск с установленным на нем затвором, связанный с шарнирнорычажным механизмом, управляющую емкость, сообщенную с верхним бьефом впускной трубкой и с нижним бьефом сбросным отверстием, снабженным клапаном с поплавковым приводом, встроенным в поплавковую камеру, сообщенную с верхним бьефом трубкой, а с нижним — сливным патрубком.

Однако в таком устройстве наполнение оросительного канала затягивается из-за широкого его русла и движения воды по уклону, что недопустимо ведет к сработке верхнего бьефа на сброс (т.е. большая инерционность привода камеры), а также невозможно задавать заданное время ооработки поплавковой камеры. Кроме того, 25 связь поплавковой камеры, камеры управления затвором с уровнем нижнего в канале неустойчива и длительна, так как неустойчив момент движения затвора - он при закрытии вынужден производить удары о трубу и вызывает ее разрушение. Перетекание из камеры . управления в поплавковую камеру, связанную с уровнем нижнего бьефа, также медленное, а значит имеет сброс воды, теряется чувствительность за35 твора к изменению уровня верхнего бьефа. Затвор работает для малых изменений напоров в верхнем оьефе, но камера имеет значительные размеры.

Камера управления заиливается выпадающими на ее дно наносами - это снижает надежность работы регулятора, причем отсутствует возможность очистки камеры.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности работы в переходных режимах.

Поставленная цель достигается тем что в регуляторе уровня верхнеЭ

ro бьефа, содержащем подпорное сооружение, в котором закреплен водовыпуск с установленным на нем затвором, связанный с шарнирно-рычажным механизмом, управляющую емкость, сообщенную с верхним бьефом впускной трубкой и с нижним бьефом сбросным отверстием, снабженным клапаном с поплавковым приводом, встроенным в поплавковую камеру, сообщенную с верхним бьефом трубкой, а с нижним - сливным патрубком, затвор установлен на горизонтальной оси вращения и неподвижно укреплен на одном из рычагов трехзвенного шарнирно-рычажного механизма, включающего тягу, одним концом соединенную с рычагом затвора, а другимсо свободным рычагом, одно плечо которого закреплено на подпорном сооружении, а на другом свободно подвешена управляющая емкость-противовес, в которой соосно размещена поплавковая камера, трубка сообщения с верх-. ним бьефом выполнена гибкой, а вход ее размещен на заданной отметке верхнего бьефа.

Кроме того, поплавковый привод выполнен в виде поплавка, жестко закрепленного на штоке, пропущенном через крышку и дно поплавковой камеры, на нижнем конце которого закреплен клапан с возможностью контактирования со сбросным отверстием управляющей емкости-противовеса, при этом поплавок соединен с дном поплавковой камеры посредством сильфона.

В дне управляющей емкости выполнено сливное отверстие.

На фиг. 1 изображен регулятор уровня верхнего бьефа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел

I на фиг. 1.

Регулятор уровня верхнего бьефа содержит в подпорном сооружении 1 водовыпускную трубу 2, в конце которой установлен клапанный затвор 3 с рычагом 4, прикрепленный к трубе 2 посредством шарнира 5. Выше трубы 2 с внешней стороны подпорного сооружения 1 закреплена опора 6, к которой посредством шарнира 7 закреплен трехзвенный шарнирно-рычажный механизм, включающий поворотный, рычаг 8 и ры— чаг 4 клапанного затвора 3, которые связаны между собой при помощи тяги

9 и шарниров 10 и 11. Емкость-противовес 12 подвешена через шарнир 13 к консольной части рычага 8.

Управляющее приспособление выполнено в виде регулирующей емкости-про" тивовеса 12 и закрепленной внутри цилиндрической камеры 14, в которой поплавок 15 закреплен на штоке 16 с клапаном 17 с возможностью взаимодействия его со сбросным (водовыпускным) отверстием 18 управляющей емкостипротивовеса 12. Поплавковая камера

17164

14 снабжена в нижней части дна сливным патрубком 19 с вентилем 20, а емкость-противовес - пЪтрубком 21 с вентилем 22. Кроме того, поплавковая камера 14 в своей верхней части имеет направляющие 23, закрепленные ребрами 24 жесткости и оборудованные конусообразным насадком 25, а в нижней части имеет направляющие 26 и сильфон 10

27 для изолирования полости поплавковой камеры 14 от полости емкостипротивовеса и для свободного поступа= тельного движения штока 16.

ЕЮ<ость-противовес 12 сообщена с верхним бьефом через отверстие 28 с гибкой трубкой 29, подсоединенной к впускному патрубку 30 с вентилем 31. патрубок 30 в стенке сооружения 1 расположен ниже заданного уровня 32. 20

Над воронкообразным насадком 25 на коромысле 8 закреплена трубка 33, подсоединенная к па рубку 34 с вентилем 35 через гибкую трубку 36. Патрубок 34 расположен в стенке соору-. 25 женил 1 на заданном уровне 32 верхнего бьефа сооружения. Площади поперечных сечений патрубков 30 и 34,. соответственно, к спивным патрубкам

19 и. 21 различны и могут регулиро- ЗО ваться вентилями 20, 22, 31 и 35 ° Регулятор работает следующим об- . разом..

Вода из верхнего бьефа сооружения через патрубок 30, гибкую трубку

29 и выпускное отверстие 28 постоянно поступает в управляющую емкостьпротивовес 12. Сливной патрубок 21 перекрыт вентилем 22. Вследствие того, что под действием усилий от ве- 40 са поплавка 15 и штока 16 оголовок. водовыпускного. отверстия 18 перекрывается клапаном 17, то вода заполняет емкость-противовес 12. Вес емкости 12 увеличивается, и через трех- 4g звенный шарнирно-.рычажный механизм . автоматический затвор 3 закрывает вы-.. ходное отверстие в трубке 2, т.е..момент от веса емкости-противовеса 12 и веса воды, находящейся в ней> боль- 50 ше момента силы гидростатического дав.- ления воды на клапанный затвор 3.

Затвор 3 находится в закрытом положе-. нии..Одновременно в поплавковой камере 14 вода отсутствует, а сам поплавок 15 расположен в нижнем положении..

При превышении уровня 32 воды в верхнем бьефе над расчетным вода проходит через патрубок 34, гибкую труб89 ку 36 и трубку 33, поступает в воронкообразный насадок 25 и далее в поплавковую камеру 14. Камера 14 за-I полняется водой, которая, достигнув поплавка 15, начинает его поднимать, в результате чего шток 16 поднимается, и клапан 17 открывает водовыпускное (сливное) отверстие 18. Вода, таким образом из полости емкости-противовеса 12 поступает в нижний бьеф.

Одновременно через сливной патрубок

19 идет отток воды из камеры 14. В связи с тем, что поступающий расход больше оттока воды, поплавковая камера 14 быстро .наполняется водои. Момент сил от веса емкости-противовеса

12 и части в ней воды относительно оси 5 вращения затвора 3 становится меньше момента от силы гидростатического давления воды верхнего бьефа на плоскость затвора 3, и последний открывается.

При прекращении поступления воды в поплавковую камеру, 14 одновременно идет ее опорожнение через трубку

19 и под действием веса поплавка 15, штока 16 закрывается водовыпускное отверстие 18 клапаном 17, емкостьпротивовес 12 заполняется водой, когда момент силы от веса ее относивЂ,åëüíî оси 5 вращения на затвор 3, передающийся через трехзвенный шарнирно-рычажный механизм, становится больше момента от силы гидростатического давления из верхнего бьефа, затвор 3 закрывает отверстие трубы 2.

При регулировании имеющихся вентилей в устройстве задают время наполнения и выпуск воды, соответственно регулируется и время сработки уровня верхнего бьефа. В связи с небольшой разностью объемов поплавковой камеры 14 и самого поплавка 15 наполнение камеры 14, необходимое для всплытия поплавка 15, требует незначительного времени.

Расположение конструкции трехзвенного шарнирно-рычажного механизма, связанного с затвором 3 и емкостьюпротивовесом 12, сохраняет требуемый момент, необходимый для закрытия или открытия затвора,.одновременно за счет удлинения плеча коромысла 8, уменьшает размеры емкости-противове" са, т.е. снижает материалоемкость.

Эффективность устройства заключается в том, что оно просто по конструкции, повышает точность регули1716ч89 рования, и быстродействие в рабо е, при этом камеры свободно промываются от взвешенных наносов в воде за счет статического напора в них. Кроме того, устройство характеризуется надежностью обеспечения за счет устойчивого момента закрывания и отсутствия заиления камер.

-формула изобретения

1. Регулятор уровня верхнего бьефа, содержащий подпорное сооружение, в котором закреплен водовыпуск с установленным на нем затвором, связанный с шарнирно"рычажным механизмом, управляющую емкость, сообщенную с верхним бьефом впускной. трубкой и с нижним бьефом сбросным отверстием, снабженным клапаном с поплавковым приводом, встроенным в поплавковую камеру, сообщенную с верхним бьефом трубкой, а с нижним - спивным патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы в переходных режимах, затвор установлен на горизонтальной оси вращения и неподвижно укрепген на одном из рычагов трехзвенного шарнирно-рычажного механизма, включающего тягу, одним концом соединенную с рычагом затвора, а другимсо свободным рычагом, одно плечо которого закреплено на подпорном соору" жении, а на другом свободно подвешена управляющая -емкость-противовес, . в которой соосно размещена поплавковая камера, трубка сообщения с верх» ним бьефом выполнена гибкой, а вход ее размещен на заданной отметке верхнего бьефа.

2. Регулятор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что поплавковый привод выполнен в виде поплавка, жестко закрепленного на штоке, пропущенном через крышку и дно поплавковой камеры, на нижнем конце которого закреплен клапан с возможностью кон-тактирования со сбросным отверстием управляющей емкости-противовеса, при этом поплавок соединен с дном по25 плавковой камеры посредством сильфона, 3. Регулятор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в дне управляющей емкости выполнено спивное отверстие.,171648g

Составитель И;Голубенко

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекиар

Редактор H.Ãîðâàò

Заказ 612 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 l3035, Москва, )i(-35, Раунскай наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбийат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1Ð1