Гидравлический авторегулятор

Гидравлический авторегулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Рест1ублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

< 687167

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву —— (22) Заявлено 11.05.71 (21) 1657874, 29-15 с присоединением заявки № (23) Пр иор итет— (5! ) М. Кл. -

Е 02 В 7 42

Государственный номвтет

СССР оа делам нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 25.09.79. Бюллетень Л 35

Дата опубликования описания 05.!0.79 (53) УДК 62 .833 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Рохман и Я. В. Бочкарев (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ABTOPF ГУЛЯТОР

Изобретение относится к технике автоматизации горных бесплотинных водозаборных узлов.

Известен гидравлический авторегулятор, включающий сегментные затворы, укрепленные на одной оси вращения, и поплавковый привод, размещенный в шахте, соединенной посредством трубопровода с верхним бьефом сооружения. Этим авторегулятором нельзя регулировать уровень нижнего бьефа.

Предложенный гидравлический авторегулятор для горных бесплотинных водозаборных узлов отличается от известного тем, что для обеспечения регулирования уровня нижнего бьефа он выполнен с размещенным в колодце, соединенным с нижним бьефом, поплавком-задатчиком, соединенным гибкой связью с монтированными на стенке шахты поворотным лотком.

На фиг. 1 изображен авторегулятор, продольный разрез, в случае истечения из-под полотнища затвора; на фиг. 2 — то же, в

gëó÷àå истечения через верх полотнища затвора; на фиг. 3 — то же, план.

На фиг. 1. 2 и 3 цифры без индексов обозначают детали нижнего затвора авторегулятора, цифры с индексами верхнего затвора.

Гидравлический авторегулятор уровня нижнего бьефа для горных бесплотннных

5 водозаборных узлов состоит из двух сдвоенных, одинаковых по высоте, полотнищ i.сгментных затворов — нижнего 1 и верхнего 1, OHOpHbIX Ho 2. 2, iio p TBoM KOTOpblX I1Oлотнища 1, 1 соединяются с обшей горизонтальной осью вращения 3.

Защитные открылки 4 это Г-образные радиальные поверхности, составляющие одно целое с обшивкой полотнищ нижнего затвора того же очертания. Предназначены они для предохранения опорных ног 2,2 от по-!

5 падения мусора и плавника при переливе воды через верх полотнища затвора 1. С внутренних сторон открылок 4 (вогнутая сторона) и по верхней кромке нижнего 33Твора 1, а также на боковых стенках и по дну(по периметру полотнища нижнего затвора 1) выполняются уплотнения 5.

Авторегулятор имеет общие валы с блоками 6,6, тросы 7,7, посредством которых нижнее полотнище затвора 1 соединяется

687!67

3 с Ilроти вовсе ом — — Г!Оп.1гlвком 8, всрхнее 1 с нус1отслои емкостью Ь, имеюшеи в дне с i IIB!Ii)с к11Г!1!1)!ъ)13 1н нов Отвсрстис 8

1 1; i,х 1 с.: =i I! )i .1!! гзнсл 3:)нсi, )ля !1!)01 НBÎBI i:.a.

111 Il,:11,1;ка 8,;1 ах Га 9, агля и» стотелои B." 1КОсты

8 . Сливные трубопроводы 10,10 соединяют ша»ты 9,9 с пониженными у)астками местности (например, внизу по реке).

Упор 11 приварен на кромке нижнего пол0! IIIII ra затвора 1 и напра!)лен в стoрону верхнего полотнища затвора 1.

Валы с блоками 12,!21, тросы 13,131соединяют по!!лавки-задатчики 14,14, находяIljHEñÿ B 11! ахтах 15,15, смонтир1)ванныс с

:.)ксцснгрис 1те 1т)»1 на стенках шахт,9 I!0BO1) i р 0 т и ы м,l 10 T K a м 1! 6, 1 6, н а с а ж е н н ь1 м и 11 а горизонта!ь1ые оси вращения. Внизу шахт

15,15, вне зоны скопления донных наносов.

» страиваются входные отверстия 17,17, обеспсчивающие доступ волы из нижнего оьсфа в шахть1.

Питак)шая труба 18, ерсз которую рас»0;I, из BL!)»I!0ÃÎ Оьефа сООру)кения подастся в поворогный лоток 16, !3 3 последнего подается или B шахту 9 илH 1 сливной трубопровод 19, служа)ций для сбора 11злишков воды из поворотного лотка в пониженные у астки месгности. Вход 20 в питаю1цую трубу 18 устраивается 1пже минимального горизон 1 ;и воды в рекс, при котором обеспечивается максимальная водоподача в отвод канала с истечением из-под полотнища ссгментног0 затвора 1 (см. фиг. 1).

Питающая труба 181 подает воду из вер»него бьефа сооружения в поворотный лоток 16 . Из последнего вода подается или в пустотелую емкость 8 или в сливной трубопровод 19 .

Входное отверстие 20 устраивается на плоском щитке 21, который может изменять свое положение при пом1)ш)! ручного или телемеханического управления. Отметка входного отверстия 20 в питающий трубопровод 18 изменяется от отметки верха роI мок полотнищ затворов 1,1, когда последние находятся в закрытом состоянии, до более повышенных горизонтов в реке, обеспечивающих максимальную водоподачу с истечением через верх полотнища затвора (см. фиг. 2).

Гидравлический ав-,орсгулятор уровня нижнего бьефа для горных бесплотинных водозаборных узлов работает в трех режимах.

Первый режим — по схеме истечения из-под полотнища сегментного затвора 1.

В этом режиме полотнища сегментных затворов нижнего 1 и верхнего 1 находятся в

1 сложенном состоянии (см. фиг, 1). Нижняя крОмка полотнища верхнего сегментного затвора 1 находится на упоре 11 под действием разницы моментов сил натяжения тросов 7 верхнего затвора и пустотелой смкосги 8 . Нижние кромки полотнищ сегментных затворов 1 находятся на отметке минимального горизонта воды в реке, при котором обеспечивается максимальная водоподача в отвод канала. При этом противо1 вес-поплавок 8 и пустотелая емкость 8 заимут самое нижнее положение в шахтах 9,9.

В этом случае момент от веса противовеса3 поплавка 8 уравновешен моментом от силы натяжения тросов 7 нижнего затвора. Через питающий трубопровод 18 поступает расход в поворотный лоток 16, а из последнего выливается в сливной трубопровод 19.

В отвод канала осуществляется постоянная водоподача, следовательно, через входВ0е отверстие 17 вода поступит в шахту 15 и по закону сообщающихся сосудов займет заданну10 отметку горизонта воды, как и в отводе канала. 11оплавок — задатчик

14 погружен в волу, ватерлиния которого находится на отметке горизонта отвода (Bb!талкивающая сила, действующая на поплавок-з адатчик 4, ура вновеше на весом последнего с учетом силы натяжения троса 13, соединенного посредством блоков 12 с поворотным лотком !6). По мере повышения уровня воды в реке выше минимального горизонта водоподача в отвод канала увеличится. Поплавок-задатчик 14 всплывает в шахте 5, сила натяжения троса 13 уменьшится и поворотный лоток 16 ввиду его эксцентричности повернется в сторону шахты 9.

Расход питаю1цей трубы 18, поступающий в поворотный .И)гок 16, будет сливатьзо ся в шахту 9. Но расход истечения из шахты 9 в сливной трубопровод 0 меньше, чем постуll;II.!IHB в нее, что приведет к подье»v B0,),B!» Ней. В результате наполнения шахты 9 противовес-поплавок 8 погрузится в воду, облегчившись в весе вследствие возникновения выталкивающей сил. Как только момент от Bccd противовеса-поплавка 8 станет меньше момента от силы натяжения тросов 7 нижнего затвора 1, протиBОвес-поплавок поднимается вверх, а полотнища затворов опустятся вниз. По мере

З закрытия затворов уровень воды в отводе канала понизится, поплавок-задатчик опусти Гся, создав тем самым силу натяжения троса 13, которая поднимет поворотный лоток 16, и часть расхода начнет сбрасываться в С.ливной трубопровод 19. Расход истечения из шахты 9 в сливной трубопровод 10 станет больше, чем поступление, следовательно, уровень в шахте упадет, что обусловит движение противовеса-поплавка вниз, а затворов — на открытие. Равновесие сис50 темь; будет при равенстве расхода истечения из шахты 9 в сливной трубопровод 10 и поступления из поворотного лотка 16, что будет лишь при заданном уровне воды в нижнем бьефе (с учетом зоны неччвствительности задаваемой в расчете и принимаемой в пределах 1--2 см) .

Второй режим — переходной. Это происходит когда отметка уровня воды в реке превышает кромку верха полотнищ сег6871 ментных затворов 1,1, но еше нижний затвор не закрывается. В этом случае истечение происходит по схеме из-под и через верi полотнищ затворов.

В этих режимах затворы управляются противовесом-поплавком 8, а корректор положения (пустотелая емкость 8) верхнего затвора находится в нерабочем положении.

Третий режим — по схеме истечения через полотнище верхнего затвора,1.

Нижнее и верхнее полотнище сегмент- 40 ных затворов находятся в опушенном состоянии и одновременно являются порогом водослива с острым ребром и преградой для поступления донных наносов в отвод канала, противовес-поплавок 8 и емкость

8 — в самом верхнем положении. Момент от веса противовеса 8 и выталкивающей силы, действуюшей на последний, уравновешен только моментом от силы натяжения тросов нижнего затвора, а момент от веса пустотелой емкости 8 уравновешен силой lO натяжения тросов верхнего затвора.

При уровне воды в реке, не превышающего нормального, в отвод канала осушествляется подача постоянного расхода за счет поддержания постоянного слоя воды, переливаюшегося через кромку верхнего полотнища 1 (см. фиг. 2).

Через питаюший трубопровод 18 поступает расход в поворотный лоток 16, а из последней выливается в сливной трубо1 провод 19 . Работа поплавка-задатчика 14, Зе устанавливаемого в шахте 15, внизу которой имеется входное отверстие 17, соединяюшее шахту 15 с нижним бьефом, ана логична описанной выше работе поплавказадатчика 14.

По мере повышения уровня воды в реке нормального расход воды в отвод канала увеличится. Поплавок-задатчик всплывает в шахте 15, сила натяжения троса 13 уменьшится и поворотный лоток !6 повернется в сторону пустотелой емкости 8. Тогда рас- 40

-I ход поступаюшей из поворотного лотка 16 будет сливаться в пустотелую емкость 8, при этом расход истечения из сливного ка67

ir либрованного отверстия 8 меньше, «с» поступление, что приведет и наполнениго емкости 8. В результате наполнения пустотелой емкости вес ее увеличится. Момент от веса пустотелой е»кости и веса воды в ней станет больше момента от силы натяжения. тросов 7 верхнего затвора, поэтому емкость 8, наполненная водой, оггустится

I вниз, а верхнее полотнище затвора 1 сойдет с упора 11. По мере подъемы верхнего полотнища затвора уровень воды в отг1сь!е понизится, поплавок-задатчик 14 опусгится, создав тем самым силу натяжения тросы

13, которая поднимет поворотнып,нгто ° 16 и часть расхода начнет сбрасываться в «гинной трубопровод 19 .

Следовательно, пустотелая емкость будет опорожняться ввиду истечешгя из сливного калиброванного отверстия 8", что сгбусловит продвижение пустотелой емкости 8 вверх, а верхнего полотниньа -- вниз. Равновесие системы будет при равенстве расходы истечения из сливного калиброванного отверстия 8" и поступления из поворотного лотка 16, что будет лишь прн заданно» уровне воды в отводе канала.

Перестройка авторегулятора ны гр ой расход осуществляется путем изменения длины тросов 13,13, соединяющих погглавкн задатчика 14,14 с поворотными лотками 16,16 .

Фар.т .га азобрс гс нгг.г

Гидравлический а BTopeг». 15гтор д. 1я f ffiHf fx бесплотинных Во.1oçàáoрных eñ1î11óæ lilfli. включаюший сег»еlfTffhfe затворы, укрсff,ê иные на одной оси вращения. и пс>пл;гвког яй привод, размещенный в шахте, сосътиг ffff 1 iii посредством трубопроводы с вс рхггихг of,eôo» сооружения, от.ггг гающиг!с.г тем, что, с I!O,гьн1 обеспечения регулирования уровня ни>кис . бьефа, гидравлический авторегулятор выггсхнен с размешенны» в колодне, сосдинснны» с нижним бьефом, поплавком-задытчико», соединенным гибкой связью с монтировыпным на стенке шахты поворотным лотксг».

Я

Zf

Z!7

Составитель Я. Бочкарев

Редактор Д. Пинчук ехред О. Луговая Корректор Е. Лукач

Заказ 5690/29 Тираж 777 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П !! !! «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4