Гидравлический авторегулятор

Союз Соеетскин Социалистическитт Рест 1 убликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ пщ 687167 К АВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛЬСТВУ(23) Пр иор итет -(5) М. Кл.02 В 7 Ч 2 Государстеенный комитет СССР оа делам нзооретений н открытий(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АВТОРЕ 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 случае 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 уровнянижнего бьефа для горных бесплотннных 5 водозаборных узлов состоит из двух сдвоенных, одинаковых по вь 1 соте, полотнищ сегментных затворов - нижнего 1 и верхнего 1 , опорных ног 2,2, посредством которых полотнища 1,1 соединяются с обшей горизонтальной осью врагцения 3.Защитные открылки 4 это Г-образныерадиальные поверхности, составляющие одно целое с обшивкой полотнищ нижнего затвора того же очертания. Предназначены они для предохранения опорных ног 2,2 от по падения мусора и плавника при переливеводы через верх полотнища затвора 1. С внутренних сторон открылок 4 (вогнутая сторона) и по верхней кромке нижнего затвора 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 полотпигцс затвора 1 соединяется3с протВОвесом -- ГОплс 1 вком 8, Вс(1 хцсе с пустотсло емкостью Ь, имекпцеи ц лцс сл пвпхс к 11 Г ПбрОВГ ц цое Отвсрстиа 811 а 5 та 9 ц пал цьзца нцс ллй рО ивова синпоп,;1;1 к 5, . ахта 9 для пчстотелои емкости 8, Сливнье труоопроводы 10,10 соединяют шахты 9,9 с поцижснньми у 1 Г 1 стк 1 ми местности например, Внизу цо реке).Упор 11 приварен ца кром;е нижнего полотццща затвора 1 и направлен в сторону верхнего полотнища затвора 1.Валы с блоками 12,21, тросы 13,13 С;Слиняют цолавки-залатчики 14,141, цахоляПиася в иахтах 15,15, смонтированные с эксГс 1 Гриситатом на стенках шахт,9 ПОПО.С 1 Г ротным 1 лотк ми6,6, наса женнь 1 ми ца горизонталь ые оси вращения. Внизу шахт 15,15, вне зоны скопления донных наносов. чстраиваются входные отверстия 17,17, обеспсчпваюцИе достп Волы из нижего Оьефа в шахть.Питак 5 щая труба 18, 1 ерсз которую рас. ход из Ве 1 хпсго Оьефа сооружанг 1 я подастся В поворогный лоток 16, из последнего подается илц В шахту 9 илисливной трубопровод 19, служации для сбора:Влишков волы из поворотного лотка в пониженные уаст. ки месгности. Вход 20 В питаюцую трубу 8 устраивается Пже минимального горизонта воль н рекс, при котором обеспечивается максимальная водоподача в отвод канала с истечением из-под полотнища сегментного затвора 1 (см. фиг. 1).Питающая труба 18 подает воду из Вар- 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 помогцт ручного или телемеханического управления. Отметка входного отверстия 20 в питающий трубо провод 18 изменяется от отметки верха кро 1мок полотнищ затворов 1,1, когда последние находятся в закрытом состоянии, до более повышенных горизонтов з реке, обеспечивающих максимальную водоподачу с истечением через верх полотнища затвора(см. фиг. 2).Гидравлический ав-,орагулятор уровня нижнего бьефа для горных бесплотинных водозаборных узлов работает в трех режимах.Первый режим - по схеме истечения из-под полотнища сегментного загвора 1. В этом режиме полотнища сегментных затворов нижнего 1 и верхнего 1 находятся в1сложенном состоянии (см. фиг. 1), Нижняя кромка полотнища верхнего сегментного затвора 1 находится на упоре 11 под действием разницы моментов сил натяжения троаов 7 верхнего затвора и пустотелой смкосги 8. Нижние кромки полотнищ сегментных затворов 1 находятся на отметке мцнимального горизонта воды в реке, при котором обеспечивается максимальная водополача в отвод канала. При этом противонвас-поплавок 8 и пустотелая емкость 8 заимут самое нижнее положение в шахтах 9,9.В этом случае момент от веса противовесапоплавка 8 уравновешен моментом от силы натяжения тросов 7 нижнего затвора. Через питаО 1 ций трубопровод 18 поступает расход в поворотный лоток 16, а из послелнего выливается в сливной трубопровод 19.1 О В отвод канала осуществляется постоянная волоподача, следовательно, через входное отверстие 17 вода поступит в шахту 15 и по закону сообщающихся сосудов займет заланнуо отметку горизонта воды, как и в отводе канала. 11 оплавок - захватчик 14 погружен в волу, ватерлиния которого находится на отметке горизонта отвода (выталкивающая сила, действующая ца поплавок-з адатчик4, ура вновеше на весом послед.него 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 шахте5, сила натяжения троса 13 уменьшится и поворотный лоток 16 ввиду его эксцентричности повернется в сторону шахты 9.Расход питающей трубы 18, поступаюций в поворотный лоток 16, будет сливать- и ся в шахту 9. Но расход истечения из шахты 9 в сливной трубопровод О меньше, чем цостуцле;ие в цее, что приведет к подье яу Воды н цай. В результате наполнения шахты 9 противовес-поплавок 8 погрузится в воду, облегчившись В весе вследствие возникновения выталкивающей сил. Как только момент От васа противовеса-поплавка 8 станет меньше момента от силы натяжения тросов 7 нижнего затвора 1, противовес-поплавок поднимается вверх, а полотнища затворов опустятся вниз. По мере закрытия затворов уровень воды в отвода канала понизится, поплавок-задатчик опустится, создав тем самым силу натяжения троса 13, которая поднимет поворотный лоток 16, и часть расхода начнет сбрасываться в сливной трубопровод 19. Расход истечения из шахты 9 в сливной трубопровод 10 станет больше, чем поступление, следовательно, уровець в шахте упадет, что обуслоВит движение противовеса-поплавка вниз, а затворов - ца открытие. Равновесие системы будет при равенстве расхода истечения из шахты 9 в сливной трубогровол 10 и поступления из поворотного лотка 16, что будет лишь цри заданном уровне воды внижнем бьефе (с ччстом зоны цеччвствительцости задаваемой в расчете и принимае мой в пределах 12 см).Второй режим - переходной. Это происходит когда отметка уровня волы в река превышает кромку Верха полотнищ сег 6871 ментных затворов 1,1, но еше нижний затвор не закрывается, В этом случае истечение происходит по схеме из-под и через верх 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 полотнише верхнего затвора,1.Нижнее и верхнее полотнище сегмент 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 8уравновешен силой 20 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, переливающегося через кромку верхнего полотнища 1 (см. фиг. 2) .Через питаюший трубопровод 18 поступает расход в поворотный лоток 16, а из последней выливается в сливной трубо 1 провод 19. Работа поплавка-задатчика 14, 30 устанавливаемого в шахте 15, внизу которой имеется входное отверстие 17, соединяюшее шахту 15 с нижним бьефом, ана логична описанной выше работе поплавка. задатчика 14.По мере повышения уровня воды в реке нормального расход воды в отвод канала увеличится. Поплавок-залатчик всплывает в шахте 15, сила натяжения троса 13 уменьшится и поворотный лоток 6 повернется в сторону пустотелой емкости 8. Тогда рас ход поступаюшей из поворотного лотка6 будет сливаться в пустотелую емкость 8, при этом расход истечения из сливного ка 67млиброванного отверстия 8 меньше, чем поступление, что приведет и цаполнениго емкости 8 . В результате наполнения пустотелой емкости вес ее увеличится. Момент от веса пустотелой емкости и веса волы в ней станет больше момента от силы натяжения тросов 7 верхнего затворд, поэтому емкость 8, наполненная волой, оггуститсявниз, а верхнее полотнище затвора 1 сойдет с упора 11. По мере полъемд верхнего полотнища затвора уровень воды в от 11 оле понизится, поплавок-залатчик 14 опустится, создав тем самым силу натяжения троса 13, которая поднимет поворотныи лото; 16 и часть расхода начнет сбрасываться в сливной трубопровод 19.Следовательно, пустотелая емкость будет опорожняться ввиду истечешгя из сливного калиброванного отверстия 8", что обусловит продвижение пустотелой емкости 8 вверх, а верхнего полотниньдвниз. Равновесие системы будет при равенстве раскол;1 истечения из сливного калиброванного от.верстия 8" и поступления из поворотного лотка 16, что будет лишь прн згглднном уровне воды в отводе канала.Перестройка авторегулятора нд лр ой расход осушествляется путем изменения длины тросов 13,13, соединяющих погглдвкн задатчика 14,4 с поворотными лоткдми 16,16.Фар.тг.га ггзобрг. тс нгг.гГИЛРдВЛ 11 ЧССКИЙ аВТОРСГ,151 ТОР Л,151 го 11.ных бесплотинных волозаборных сооружсн 1111, включаюший сегментные затворы, укрс 1 ьн 1;- ные на одной оси врашения, и поплднк 1 пгь 15 привол, размешенный в шахте, соел 1111 с 11 нц 11 посредством тоубопроволд с верхним бг,сфо: сооружения, от.ггг гающггггсг тем, что, с 11.лыо обеспечения регулирования уровня ник 1 к,и бьефа, гидравлический авторегулятор выгго.гнен с размешенным в кололне, сослинсцным с нижним бьефом, поплавком-залдтциком.соединенным гибкой связью с монтировдпным на стенке шахты поворотным лотком.тель Луг и о щека род,Составиехред Осудаоствснногом иаобрстеннйа, Ж - 35, Рвутент, г. Уж о Бочкаревая Корректор Е, ЛукаПодписное итета СССР ткрытий я н аб., д. 4/5 ул. Проектная