Регулятор уровня верхнего бьефа

(71) Киргизский сельскохозяйственный институт им. К. И. Скрябина и Бассейновое производственное управление оросительныхсистем Чуйской долины(56) Авторское свидетельство СССРМ 1492345, кл. 6 05 О 9/00, 1987,(57) Изобретение относится к гидротехникеи может быть использовано в гидротехнических сооружениях для регулирования уровня воды верхнего бьефэ. Цельюизобретения является повышение надежности регулятора. Регулятор содержит основось станои затвор, установленного щения основног ыполненныи в виде горизонтальной оси вращита, к плоскости котороЬ к ии Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в гидротехнических сооружениях для регулирования уровня воды верхнего бьефэ.Цель изобретения - повышение надежности регулятора.На фиг. 1 показан регулятор, в разрезе; на фиг, 2 - вид со стороны верхнего бьефа; на фиг. 3 - . регулятор в работе; на фиг. 4 - общий вид регулятора; на фиг, 5 - регулятор при исполнении гибкой оболочки из шарнирно соединенных металлических полос. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР го со стороны нижнего бьефа прикреплены консоли, на которых установлен груз-противовес, вспомогательный затвор, выполненный в виде камеры, расположенной над основным затвором и образованной установленным на горизонтальной оси вращения дополнительным щитом, плитой перекрытия и гибкой оболочкой, соединенной одной кромкой с плитой перекрытия, а другой кромкой со свободным концом щита вспомогательного затвора, причем камера сообщается с верхним бьефом сооружения через отверстия и патрубок. В нижней части камеры на горизонтальной оси вращения подвешен донный щит, а к устоям сооружения прикреплены фиксаторы, причем вращения донного щита и фиксаторы у новлены на уровне плиты перекрытия. В потоках, влекущих большое количество плавника, возможно введение в конструкцию толкателей, прикрепленных к щиту основного затвора со стороны верхнего бьефа, 3 з.п, ф-лы, 5 ил. О,Регулятор содержит основной затвор 1, 4 выполненный в виде основного щита 2 с ч горизонтальной осью З,вращения, к плоскости которого 1 со стороны нижнего оьефа )И прикреплены консоли 4, на которых установлен груз-противовес 5, а со стороны верхнего бьефа жестко присоединены толкатели 6. Над основным затвором установлен вспомогательный затвор, выполненный в виде камеры 7, образованной установленным на горизонтальной оси 8 вращения дополнительным щитом 9, гибкой20 25 30 35 40 50 55 оси 12, принимает вертикальное положение, сбросив этим отложившиеся наносы на дно сооружения, Следовательно, благодаря наличию донного щита появляется возможность создания более низких давлений в камере 7, что увеличивает силы давления оболочкой 10 и плитой перекрытия - поперечной балкой 11, причем гибкая оболочка10 соединяет свободный конец щита 9 споперечной балкой 11. Перед поперечнойбалкой на расстоянии 1 на горизонтальнойоси 12 вращения установлен донный щит13, з в нижней части камеры вспомогательного затвора установлен сбросной патрубок14, причем Верхнее входное отверстие патрубка расположено на уровне основания камеры 7, а выходное отверстие подведено кплоскости щита 2 ОснОВного затВОра, В Основании камерц расположены фиксаторы15, прикрепленные соответственно к сбросному патрубку 14 и к бетону устоев сооружения.В предлагаемой конструкции сброснойпатрубок 14 имеет трвпецеидальную формув плоскости, показанной нз фигурах, но впринципе патрубок может быть выполнен ииз трубы круглого сечения. Если сброснойпатрубок имеет небольшое поперечное сечение или же отсутствует, то оба фиксатора15 прикрепляются к устоям сооружения.Для исключения касания щитом 13 толкателей 6 В процессе работы в щите 13 напротив толкателей вцполненц вырезы,Регулятор работэет следующим образом.При наполнении в сооружении, меньшем расчетноо (ННР), основной затвор 1закрыт., вспомогательный за Гвор находитсяв некотором промежуточном положении,близком к максимальному (фиг. 1), при этомщит 9 вспомогательногс затвора лежит натолкателях б,При увеличении наполнения в верхнембьефе сооружения Вспомогательный затворпод действием возникшего при этом избыточного момента вращения от действия силдавления воды на щит 9 отходит от толкателей б и, поворачиваясь В осях 8 вращения,перемещается по мере роста наполнения Нв крайнее верхнее голожение (показанопунктирными линиями на фиг. 1),С достижением наполнения расчетногозначения Нр основнсй затвор 1 приходит враВнОВесное состояние, При поступлении Всооружение избыточных расходов водц оснОВнОЙ затвор начинает Открываться, сбра"сывая излишек расходсв воды в нижнийбьеф сооружения в поддерживая при этомпостоянное наполнение Нр в верхнем бьефе. При этом под действиеи скоростногонапора воды, возникгюще о от перемещающихся масс потока воды в с; оронуобразовавшегося отверстия, донный щит 13, Вращаясь восях 12, начинает перемещаться в верхнееполсжение и прижмется пстоком воды кфиксаторам 5 (пункглсные линии на фиг,1), вследствие чего камера 7 приобретает некоторое замкнутое очертание. Причем поступление воды в камеру 7 происходит через отверстия на участках 1 и к, а отток воды происходит через патрубок 14, При этом давление в камере 7 вспомогательного затвора начинает понижаться по мере увеличения открывания основного затвора 1, и щит 9 под действием давления воды на гибкую оболочку 10 начинает опускаться под уровень воды верхнего бьефа, сбрасывая в нижний бьеф часть поступающего расхода, Следовательно, избыточнцй расход воды, поступающий в сооружение, сбрасывается через оба затвора - основной и вспомогательный, при этом в сооружении поддерживается наполнение, близкое к расчетному Нр, Точность поддержания уровня в верхнем бьефе сооружения определяется только работой основного затвора.В случае прекращения поступления избцточных расходов воды, т,е. когда расход воды, поступающий в сооружение, равен расходу отвода, основной затвор 1 перемещается в крайнее нижнее положение, а вспомогательный перемещается В крайнее верхнее положение, Наполнение в сооружении при этом равно расчетному Нр. Причем в случае зак.Инивания или наличия больших трений, препятствующих подьему Вспомогательного затвора, основной затвор, опускаясь, упирается толкателями 6 в щит 9 и перемещает его в верхнее положение.Донный щит 13 работает следующим образом,При открывании основного затвора 1 (при нарастании величины избыточного расхода) донный щит 13 скоростным напором потока воды прижимается к фиксаторам 15, отделяя этим камеру 7 от основного потока и способствуя этим воэможности создания более низких давлений В камере 7, а следовательно, при этом увеличивается величина перепада давлений между верхним бьефом и камерой 7, что, в конечном итоге, увеличивает силы, действующие на подвижные части вспомоательного затвора, что особенно важно для работы регулятора в случае больших сопротивлений при заклиниваниях, При прекращении поступления избыточного расхода Воды в сооружение основной затвор закрывается, и донный щит 13 под действием сил тяжести, как собственной, так и от отложившихся наносов, вращаясь вводы, действующие на вспомогательный затвор, и что позволяет, в конечном итоге,развивать ему большие усилия в случае заклинивания щита 9. Кроме того, при работерегулятора в потоках, несущих большое количество взвешенных наносов, исключается полностью возможность зэилениякамеры 7, так как при последующем закрытии регулятора наносы сбрасываются надно сооружения при повороте донного щита 1013 в исходное положение.Таким образом, применение в конструкции донного щита 13 с установкой его нагоризонтальной оси 12 вращения в целомспособствует увеличению надежности работы регулятора,Если регулятор применяется в чистыхпотоках, не содержащих взвешенные наносы, возможно жесткое закрепление донногощита к фиксаторам 15. 20На особо ответственных сооружениях гибкая оболочка вспомогательного затвора должна быть выполнена из шарнирно соединенных металлических полос, 25Эффективность предлагаемой конструкции в сравнении с прототипом заключается в том, что применение донного щита с установкой его на горизонтальной оси ара щения позволяет ему развивать большие усилия для перемещения щита вспомогательного затвора, что способствует надежной работе затвора при наличии больших трений, 35Кроме того, исключается возможность заиления камеры вспомогательного затвора, так как замкнутая полость камеры образуется только при наличии избыточных расходов воды. 40 Следовательно, введение в конструкцию донного щита с установкой его на горизонтальной оси вращения в целом увеличивает надежность работы регулятора.Формула изобретения 1, Регулятор уровня верхнего бьефа, содержащий основной затвор, выполненный в виде установленного на горизонтальной оси вращения основного щита, к плоскости которого со стороны нижнего бьефа прикреплены консоли, на которых установлен груз-противовес, вспомогательный затвор, выполненный в виде сообщенной с верхним бьефом камеры, расположенной над основным затвором и образованной установленным на горизонтальной оси вращения дополнительным щитом, плитой перекрытия и гибкой оболочкой, соединенной одной кромкой со свободным концом дополнительного щита, а другой кромкой с плитой перекрытия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности регулятора, в нижней части камеры на горизонтальной оси вращения подвешен донный щит, а к устоям сооружения прикреплены фиксаторы, причем ось вращения донного щита и фиксаторы установлены на уровне плиты перекрытия.2, Регулятор по и, 1, отл и ча ющийся тем, что гибкая оболочка выполнена из шарнирно соединенных металлических полос,3. Регулятор по п. 1, отл ича ющийс я тем, что к плоскости основного щита со стороны верхнего бьефа прикреплены толкатели с возможностью контакта с дополнительным щитом,4. Регулятор пои, 1, отл и ча ющийся тем, что камера содержит патрубок, выходное отверстие которого расположено в плоскости1682977 Составитель Н.ГондаксазоваТехред М.Моргентал Корректор Т.Кол дактор Т.Юрчиков енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Произ аказ 3412 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5