Изобретение относится к гидротехнике, в частности к технологии защиты двустворчатых ворот судоходного шлюза гидротехнического сооружения от навала судна при шлюзовании при применении предохранительных систем с гидравлическими амортизаторами.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to a technology for protecting bivalve gates of a navigable lock of a hydraulic structure from a ship’s bulk when locking when using safety systems with hydraulic shock absorbers.
Известен способ защиты двустворчатых ворот шлюза с использованием предохранительного устройства с гидравлическими амортизаторами (RU №2533908, МПК Е02С 1/10, опубл. 27.11.2014). Способ включает установку поперек канала шлюза гибкого заграждения, состоящего из двух тросовых частей, одни концы которых соединены с гидравлическими амортизаторами, а другие концы - друг с другом узлом сцепки. Два гидравлических амортизатора предохранительного устройства снабжены дросселями. Гашение энергии движения судна и его остановка при навале судна на предохранительное устройство осуществляется путем перетечки рабочей жидкости через дроссель гидравлического амортизатора. После прохода судна через шлюз предохранительное устройство убирается в положение вдоль шлюза.A known method of protecting a bicuspid gate gate using a safety device with hydraulic shock absorbers (RU No. 2533908, IPC E02C 1/10, publ. 11/27/2014). The method includes installing a flexible fence across the lock channel consisting of two cable parts, one ends of which are connected to hydraulic shock absorbers, and the other ends are connected to each other by a coupling unit. Two hydraulic shock absorbers of the safety device are equipped with chokes. The quenching of the energy of the vessel’s movement and its stopping when the vessel is bulked onto the safety device is carried out by transferring the working fluid through the throttle of the hydraulic shock absorber. After the ship passes through the airlock, the safety device retracts to a position along the airlock.
Недостаток данного способа защиты ворот шлюза от навала судна заключается в малом диапазоне жесткости демпфирования предохранительного устройства, так как перетечки рабочей жидкости через дроссель, условный проход которого не связан с внешней нагрузкой на амортизатор, зависят только от перепада давлений на дросселе. Это приводит к возникновению значительных ударных нагрузок на судна при их навале на предохранительное устройство и на силовые элементы самого предохранительного устройства. Исследования, проведенные в ГУМРФ им. адмирала С.О. Макарова (Колосов М.А. и др. О выборе основных элементов в системе защиты ворот шлюза от навала судна. Гидротехника XXI век, №2 (22), 2015, с. 54-59) и другими, показали, что сила ударных нагрузок от навала судна зависит от дедвейта судна и скорости судна, которые для разных судов разные.The disadvantage of this method of protecting the gateway gate from the ship’s bulk lies in the small damping range of the safety device, since the overflow of the working fluid through the throttle, the conditional passage of which is not connected with the external load on the shock absorber, depends only on the differential pressure on the throttle. This leads to the occurrence of significant shock loads on the vessel when they are bulked on the safety device and on the power elements of the safety device itself. Studies conducted in GUMRF them. Admiral S.O. Makarova (Kolosov M.A. et al. On the selection of the main elements in the system for protecting the gate of the airlock from the bulk of the ship. Hydrotechnics XXI century, No. 2 (22), 2015, pp. 54-59) and others, showed that the strength of shock loads from the bulk of the vessel depends on the deadweight of the vessel and the speed of the vessel, which are different for different vessels.
В основу изобретения поставлена задача - разработать способ защиты ворот шлюза от навала судна при шлюзовании с применением гидравлического амортизатора переменной жесткости, позволяющий учитывать фактическую скорость судна при входе в шлюз, его дедвейт и порожнее водоизмещение.The objective of the invention is to develop a method for protecting a gateway gate from a ship bulk when locking using a hydraulic shock absorber of variable stiffness, allowing to take into account the actual speed of the vessel at the entrance to the gateway, its deadweight and empty displacement.
Результат достигается тем, что в способе защиты ворот предусматриваются следующие дополнительные операции: дроссель каждого гидравлического амортизатора выполняют регулируемым по сигналам автоматизированной системы управления, например пропорционального типа с электрическим управлением. При входе судна в шлюз вносят в автоматизированную систему управления исходные данные по скорости, порожнему водоизмещению и дедвейту судна. Формируют в автоматизированной системе управления и передают в дроссели управляющий сигнал для получения необходимого расхода рабочей жидкости через дроссель, обеспечивающего необходимую жесткость гидравлических амортизаторов применительно к данному судну.The result is achieved in that the following additional operations are provided in the gate protection method: the throttle of each hydraulic shock absorber is controlled by the signals of an automated control system, for example of a proportional type with electric control. When the vessel enters the airlock, the initial data on speed, empty displacement and deadweight of the vessel are entered into the automated control system. The control signal is generated in an automated control system and the control signal is transmitted to the throttles to obtain the necessary flow rate of the working fluid through the throttle, which provides the necessary rigidity of the hydraulic shock absorbers for this vessel.
Схема реализации способа защиты ворот шлюза судоходного гидротехнического сооружения представлена на чертеже.A diagram of the implementation of the method of protecting the gate of the lock of a navigable hydraulic structure is shown in the drawing.
Способ осуществляется следующим образом. Производится установка до входа судна в шлюз со стороны верхнего бьефа поперек канала шлюза предохранительного устройства, содержащего гибкое заграждение, состоящее из двух тросовых частей, одни концы которых соединены с гидравлическими амортизаторами, а другие концы - друг с другом узлом сцепки, и два гидравлических амортизатора с регулируемыми дросселями, например, пропорционального типа с электрическим управлением по командам автоматизированной системы управления судопропуска шлюза, состоящей из комплекса аппаратных и программных средств, а также персонала, реализующих информационную технологию выполнения установленных команд. При входе судна 1 в шлюз вносят в автоматизированную систему управления 2 исходные данные по скорости, порожнему водоизмещению и дедвейту судна. Формируют в автоматизированной системе управления 2 и передают в дроссели 3 управляющий сигнал для получения необходимого расхода рабочей жидкости через дроссель 3, обеспечивающего необходимую жесткость гидравлических амортизаторов применительно к данному судну. Производится гашение энергии движения судна и его остановка при навале судна на предохранительное устройство путем перетечки рабочей жидкости через дроссель гидравлического амортизатора и уборка предохранительного устройства в положение вдоль шлюза для прохода судна через шлюз.The method is as follows. A safety device containing a flexible fence consisting of two cable parts, one ends of which are connected to hydraulic shock absorbers, and the other ends to each other by the hitch assembly, and two hydraulic shock absorbers with adjustable throttles, for example, of a proportional type with electric control according to the instructions of the automated control system for the passage of the gateway, consisting of a complex of hardware and software x funds, as well as personnel implementing information technology for the execution of established teams. When the vessel 1 enters the airlock, the initial data on speed, empty displacement and deadweight of the vessel are entered into the automated control system 2. The control signal is generated in the automated control system 2 and the control signal is transmitted to the throttles 3 to obtain the required flow rate of the working fluid through the throttle 3, which provides the necessary rigidity of the hydraulic shock absorbers for this vessel. The vessel’s movement energy is quenched and stopped when the vessel is bulked onto the safety device by transferring the working fluid through the throttle of the hydraulic shock absorber and the safety device is removed to a position along the lock for the ship to pass through the lock.
Предлагаемый способ защиты ворот шлюза судоходного гидротехнического сооружения позволяет расширить диапазон жесткости демпфирования предохранительного устройства, снизить ударные нагрузки на судно и силовые элементы предохранительного устройства, что позволит сократить объем работ при техническом обслуживании и ремонте.The proposed method of protecting the gate of the lock of a navigable hydraulic structure allows to expand the damping stiffness range of the safety device, reduce shock loads on the vessel and the power elements of the safety device, which will reduce the amount of work during maintenance and repair.
