Предохранительное устройство судоходного шлюза

Предохранительное устройство судоходного шлюза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов, а именно для защиты ворот шлюза от навала судов.

Известны предохранительные устройства, предназначенные для защиты ворот судоходного шлюза от навала судов, включающие гибкий заградительный элемент, перекрывающий судоходный пролет шлюза и амортизаторы, установленные на стенках камеры шлюза (А.с. СССР №1079745, МПК E02C 1/10, опубл. 1984 г.).

Недостатком таких устройств является сложность маневрирования заградительным элементом, который при установке в судоходный пролет специальными механизмами опускается в воду ниже осадки судов или поднимается вверх портальным подъемником выше надводных габаритов судна. Работа таких механизмов приводит к частым отказам и к остановке шлюза.

Известны предохранительные устройства в виде поворотных рам, которые шарнирно закреплены на стенках шлюза. Устройства перекрывают судоходный пролет шлюза и удерживают судно за скуловые обводы (см. Rudolf Kuhn, Binnen-werkehrwasserbau, Berlin. 1984, стр.298). Однако такие системы недостаточно надежны, т.к. требуют маневрирования поворотными рамами перед каждым входом судна в камеру, что удлиняет цикл судопропуска и требует наладки механизмов поворота.

Одним из наиболее близких аналогов предлагаемого устройства по технической сущности и назначению является предохранительное устройство судоходного шлюза по пат. RU №2425922, МПК E02C 1/00 (2006/01), опубл. 2011 (авт. Колосов М.А.) Устройство, выбранное за прототип предлагаемого решения, включает гибкий заградительный орган в виде цепи или каната, перекинутый через судоходный пролет шлюза, и систему амортизаторов. Система амортизаторов выполнена в виде резиновых блоков, размещенных на стенах шлюза. Резиновые блоки амортизаторов установлены в нишах, размещенных на горизонтальных площадках стен камеры шлюза. В этих же нишах установлены поворотные балки, один конец которых оперт на шарнир у торцевой стенки ниши. Второй конец балки оперт на рельсовые пути через колесные опоры и соединен с концом заградительного органа. Резиновые блоки закреплены одним торцом к вертикальной стенке ниши, а другим опираются в вертикальную грань поворотной балки.

Недостатком прототипа является недостаточная надежность устройства при установке его в судоходный пролет в условиях переменных уровней воды.

Заявляемое устройство позволяет получить новый по сравнению с прототипом технический результат, заключающийся в повышении надежности устройства при установке его в судоходный пролет в условиях переменных уровней воды.

Для достижения указанного технического результата используется следующая совокупность существенных признаков: предохранительное устройство судоходного шлюза (состоящее, так же как и прототип, из гибкого органа, перекинутого через судоходный пролет камеры шлюза, амортизаторов, установленных на стенах камеры шлюза и штанги, сопряженной с гибким органом) в отличие от прототипа, гибкий орган закреплен за концы штанг, шарнирно сопряженных с подъемными штангами, последние установлены на тележках, оборудованных канатной системой подъема и опускания штанг, при этом подъемные штанги в опущенном положении заградительного органа в камере шлюза оперты на тележки, в торцах которых установлены амортизаторы, а верхний ярус указанных тележек выполнен ступенчатым, при этом суммарная высота ступеней соответствует амплитуде колебаний уровней воды в камере, а высота каждой ступени соответствует шагу перестановки заградительного органа.

Сопоставление предлагаемого устройства и прототипа показало, что поставленная задача - увеличение надежности устройства при установке его в судоходный пролет в условиях переменных уровней воды решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».

В свою очередь, проведенный информационный поиск в области водного транспорта не выявил отдельных отличительных признаков заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 дано схематическое изображение устройства в поперечном разрезе;

на фиг.2 - изображение устройства в продольном разрезе по оси шлюза;

на фиг.3 - изображение тележки в сопряжении с амортизатором в плане.

Предохранительное устройство состоит из амортизаторов 1 и тележек 2, установленных на рельсы, проложенные по стенам камеры шлюза. На тележку 2 оперты штанги 3, шарнирно сопряженные с подъемными штангами 4. Подъем штанг 4 и штанг 3 производится канатно-лебедочной системой, установленной на тележке 5. Гибкий заградительный орган (канат, цепь) 6 подвешен к концам штанг 3 и опущен в судоходный пролет шлюза. В зависимости от уровня воды в камере гибкий орган 6 занимает положение 7 при высоких уровнях или положение 9 при низких уровнях, при этом штанги 4 устанавливают на соответствующую ступень тележки 2. Соответственно уровням судно 10 входит в контакт с гибким органом 6.

Заявляемое устройство действует следующим образом.

При навале судна на гибкий орган 6 происходит передача усилия через штанги 3 на тележку 2. Гашение энергии навала происходит в амортизаторе, усилия от которого передаются на упор 11. При деформации амортизатора происходит перемещение системы тележек 2 и штанг 4.

Для прохождения судна 10, после опорожнения камеры, штанги 4 снимают с упоров тележки 2 штанги 3 и поднимают заградительный орган 6 вверх, выше надводных надстроек судна.

Описанное устройство разработано специалистами кафедры Гидротехнических сооружений, конструкций и гидравлики ФГБОУ ВПО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены расчеты, показавшие возможность использования устройства в шлюзовых камерах канала им. Москвы и гидроузлов Волжского каскада. В дальнейшем предполагается рекомендовать устройство для использования на внутренних водных путях Российской Федерации, что позволит значительно повысить безопасность шлюзования судов и одновременно обеспечить защиту ворот шлюзов от навала судов.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».

Предохранительное устройство судоходного шлюза, состоящее из гибкого органа, перекинутого через судоходный пролет камеры шлюза, амортизаторов, установленных на стенах камеры шлюза, и штанги, сопряженной с гибким органом, отличающееся тем, что гибкий орган закреплен за концы штанг, шарнирно сопряженных с подъемными штангами, при этом подъемные штанги установлены на тележках, оборудованных канатной системой подъема и опускания штанг, в свою очередь, подъемные штанги в опущенном положении заградительного органа в камере шлюза оперты на тележки, в торцах которых установлены амортизаторы, а верхний ярус указанных тележек выполнен ступенчатым, при этом суммарная высота ступеней соответствует амплитуде колебаний уровней воды в камере, а высота каждой ступени соответствует шагу перестановки заградительного органа.