Регулятор уровня верхнего бьефа

ае а 48 А 1 Р 9/00 ГОСУДАРСТНИННЫЙ НОМИЙ юЯ(%ПЭВК н ВВРОН ПРИ ГННТ ОСАОБРЕТЕН ОГЙСАНИЕ Ин авщюаму саапеъе 1 В Изобретение относится к гидротех", . разделен диафрагмой с центральным отнике и может быть использовано для . , верстием на две полости, наддиафрагавтоматического регулирования уровня , менная полость затвора снабжена слив- верхнего бьефа на перегораживающих ной трубой, на которой размещен диасооружениях, Фрагменный клапан, а поддиафрагменнаяИзвестно 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 поь2(21) 4804473 Л 4 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 пле(71)Всесоюзный .научно-исследователь". чо которого закреплено на подпорном ский институт коиплексвой автоматиза", сооружении 1, а на другом свободно ции мелиоративных системподвешена 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 й 1062657, ю. С 05 Р 9 Л 2, 1983.гибкой, а ввод ее размещен на заданАвторское свидетельство СССР ной отметке верхнего бьефа. При этом Ю 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 иможет быть использовано . с направляющими 23 и дно поплавковой дляавтоматического регулирования .камеры 14, на нижнем конце которого уровня верхнего бьефа на перегоражи- закреплен клапан 17 с возможностью вающих сооружениях. Цель изобрете- контактирования со сбросным отверстиния " повышение быстродействия и на- : ем 18 управляющей емкости-противоведежности работы в переходных режи- .юа 12, при этом поплавок 15 соединен мах. Регулятор уровня содержит, затвор с дном поплавковой камеры посредст установленный на горизонтальной,:вом сильфона 27, В дне управляющей оси 5 .вращения, и неподвижно укреп- емкости 12 выполнено сливное отверлен на одномизрычагов 8 трехзвен- стие с патрубком 21. 2 э.п. Ф-лы, ного шарнирно-рычажного механизма, .3 ил.3 171648плавком, причем на выходном патрубкевыполнены сливные отверстия.Известно также устройство для поддержания уровня воды, содержащее подпорное сооружение, в котором закреплен водовыпуск с установленным нанем затвором, связанный с шарнирнорычажным механизмом, управляющую емкость, сообщенную с верхним бьефомвпускной трубкой и с нижним бьефомсбросным отверстием, снабженным клапаном с поплавковым приводом, встроенным в поплавковую камеру, сообщеннуюс 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, цто недопустимо ведет к сработке верхнего бьефана сброс (т.е. большая инерционностьпривода камеры), а также невозможнозадавать заданное время обработкипоплавковой камеры. Кроме того, 25связь поплавковой камеры, камеры управления затвором с уровнем нижнегов канале неустойчива и длительна,так как неустойчив момент движениязатвора - он при закрытии вынужденпроизводить удары о трубу и вызываетее разрушение. Перетекание из камеры .управления в поплавковую камеру,связанную с уровнем нижнего бьефа,также медленное,а значит имеет сбросводы, теряется чувствительность за 35твора к изменению уровня верхнегобьефа, Затвор работает для малых изменений напоров в верхнем бьефе, нокамера имеет значительные размеры.Камера управления заиливается выпадающими на ее дно наносами - этоснижает надежность работы регулятора, причем отсутствует возможность очисткикамеры.45Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы в переходных режимах.Поставленная цель достигаетсятем что в регуляторе уровня верхнеЭ50го бьефа, содержащем подпорное сооружение, в котором закреплен водовыпускс установленным на нем затвором, связанный с шарнирно-рычажным механизмом, управляющую емкость, сообщеннуюс верхним бьефом впускной трубкой ис нижним бьефом сбросным отверстием,снабженным клапаном с поплавковымприводом, встроенным в поплавковую камеру, сообщенную с верхним бьефомтрубкой, 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 соеди"ненную с рычагом затвора, а другимсо свободным рычагом, одно плецо 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 входее размещен на заданной отметке верхнего бьефа.Кроме того, поплавковый привод выполнен в виде поплавка, жестко закрепленного на штоке, пропущенном черезкрышку и дно поплавковой камеры, нанижнем конце которого закреплен клапан с возможностью контактированиясо сбросным отверстием управляющейемкости-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 - раз-.рез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - узел1 на Фиг. 1,регулятор уровня верхнего бьефасодержит в подпорном сооружении 1водовыпускную трубу 2, в конце которой установлен клапанный затвор 3 срычагом 4, прикрепленный к трубе 2посредством шарнира 5. Выше трубы 2с внешней стороны подпорного сооружения 1 закреплена опора 6, к которойпосредством шарнира 7 закреплен трехзвенный шарнирно-рычажный механизм,включающий поворотный,рычаг 8 и ры -чаг 4 клапанного затвора 3, которыесвязаны между собой при помощи тяги9 и шарниров 10 и 11, емкость-противовес 12 подвешена через шарнир 13к консольной части рычага 8.Управляющее приспособление выполнено в виде регулирующей емкости-про"тивовеса 12 и закрепленной внутрицилиндрической камеры 14, в которойпоплавок 15 закреплен на штоке 16 склапаном 17 с возможностью взаимодействия его со сбросным (водовыпускным)отверстием 18 управляющей емкостипротивовеса 12. Поплавковая камера1716414 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 кону-.сообразным насадком 25, а в нижней части имеет направляющие 26 и сильфон 27 для изолирования полости поплавковой камеры 14 от полости емкости- противовеса и для свободного поступа.- тельного движения штока 16.ЕЮость-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. 20Над воронкообразным насадком 25 на коромысле 8 закреплена трубка 33, подсоединенная к парубку 34 с вентилем 35 через гибкую трубку 36. Патрубок 34 расположен в стенке соору 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 35Регулятор работает следующим об- . разом,.Вода из верхнего бьефа сооружения через патрубок 30, гибкую трубку 29 и выпускное отверстие 28 постоянно поступает в управляющую емкость- противовес 12. Сливной патрубок 21 перекрыт вентилем 22. Вследствие того, что под действием усилий от ве 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 звенный шарнирно-рычажный механизм , автоматический затвор 3 закрывает вы- ходное отверстие в трубке 2, т,емомент от веса емкости-противовеса 12 и веса воды, находящейся в ней боль ше момента силы гидростатического дав.- ления воды на клапанный затвор 3. Затвор 3 находится в закрытом положении.,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 труб 89 6ку 36 и трубку 33, поступает в вооонкообразный насадок 25 и далее в поплавковую камеру 14, Камера 14 за-( 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 водой. 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, емкость- противовес 12 заполняется водой,когда момент силы от веса ее относительно оси 5 вращения на затвор 3, передающийся через трехзвенный шарнирно-рычажный механизм, становитсябольше момента от силы гидростатического давления из верхнего бьефа, затеор 3 закрывает отверстие трубы 2. При регулировании имеющихся вентилей в устройстве задают время наполнения и выпуск воды, соответственно регулируется и время сработкиуровня верхнего бьефа. В связи с небольшой разностью объемов поплавковой камеры 14 и самого поплавка 15 наполнение камеры 14, необходимоедля всплытия поплавка 15, требует незначительного времени.Расположение конструкции трехзвенного шарнирно-рычажного механизма, связанного с затвором 3 и емкостью- противовесом 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 регулирования. 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 изобретения1. 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 ко"торого закреплено на подпорном соору"жении, а на другом свободно подве"шена управляющая .емкость-противовес, .в которой соосно размещена поплавковая камера, трубка сообщения с верхним бьефом выполнена гибкой, а входее размещен на заданной отметке верхнего бьефа.2. Регулятор по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что поплавковыйпривод выполнен в виде поплавка,жестко закрепленного на штоке, пропущенном через крышку и дно поплавковой камеры, на нижнем конце которогозакреплен клапан с возможностью контактирования со сбросным отверстиемуправляющей емкости"противовеса, приэтом поплавок соединен с дном по 25 плавковой камеры посредством сильфона,3, Регулятор по и. 1, о т л и ч а"ю щ и й с я тем, что в дне управля"ющей емкости выполнено спивное отвер"стие,Корректор С.Шекиар Заказ 612 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР1 13035, Москва, Ж, Раунскай наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбийат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Р 1