SU1716489A1 - Регул тор уровн верхнего бьефа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидротехнике и может быть использовано : дл 1автоматического регулировани  уровн  верхнего бьефа на перегораживающих сооружени х. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и надежности работы в переходных режимах . Регул тор уровн  содержит затвор 3, установленный на горизонтальной оси 5 вращени , и неподвижно укреп- . лен на одном из рычагов 8 трехзвен-. ного шарнирно-рычажного механизма, включакмцего т гу 9, одним концом соединенную с рычагом 4 затвора 3, а другим со свободным рычагом 8, одно плечо которого закреплено на подпорном сооружении 1, а на другом свободно подвешена управл юща  емкость - противовес 12, в которой соосно размеще ...на поплавкова  камера 1, трубка 36 сообщени  с верхним бьефом выполнена гибкой, а ввод ее размещен на заданно отметке верхнего бьефа. При этом поплавковый привод выполнен в виде поплавка 15, жестко закрепленного на штоке 16, пропущенном через крышку с направл ющими 23 и дно поплавковой камеры 1 f, на нижнем конце которого закреплен клапан 17с возможностью контактировани  со сбросным отвер ти: ем 18 управл ющей емкости-противове- qa 12, при этом поплавок 15 соединен С дном поплавковой камеры посредством сильфома 27. В дне управл ющей емкости 12 выполнено сливное отверстие с патрубком 21. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. V)

Description

Изобретение относитс  к гидротех-; нике и может быть использовано дл  автоматического регулировани  уровн  верхнего бьефа на перегораживающих сооружени х.

Известно устройство дл  регулиро- вани  уровн  в бьефах гидротехнических сооружений, содержащее установленный над водовыпуском цилиндричес- ,кий затвор, соединенный через коромысло с грузом-противовесом, и поплавковый клапан, цилиндрический затвор , ;

разделен диафрагмой с центральным отверстием на две полости, наддиафраг- менна  полость затвора снабжена сливной трубой, на которой размещен диа- фрагменный клапан, а поддиафрагменна  полость затвора сообщена через над- диафрагменную полость клапана с нижним бьефом, на котором установлен поплавковый клапан. При этом поплавковый клапан выполнен в виде установленной на выходном патрубке трубопровода втулки, жестко соединенной с поО 4

СХ

31716 89

причем на выходном патрубке

I по п с в

выполнены сливные отверсти .

Известно также устройство дл  поддержани  уровн  воды, содержащее подпорное сооружение, в котором закреплен водовыпуск с установленным на нем затвором, св занный с шарнирно- рычажным механизмом, управл ющую емкость , сообщенную с верхним бьефом впускной трубкой и с нижним бьефом сбросным отверстием, снабженным клапаном с поплавковым приводом, встроеным в поплавковую камеру, сообщенную с верхним бьефом трубкой, а с нижним - сливным патрубком.

Однако в таком устройстве наполнение оросительного канала зат гиваетс  из-за широкого его русла и движени  воды по уклону, что недопустимо ведет к сработке верхнего бьефа на сброс (т.е. больша  инерционность привода камеры), а также невозможно задавать заданное врем  обработки поплавковой камеры. Кроме того, св зь поплавковой камеры, камеры управлени  затвором с уровнем нижнего в канале неустойчива и длительна, так как неустойчив момент движени  затвора - он при закрытии вынужден производить удары о трубу и вызывает ее разрушение. Перетекание из камеры управлени  в поплавковую камеру, св занную с уровнем нижнего бьефа, также медленное, а значит имеет сбро воды, тер етс  чувствительность затвора к изменению уровн  верхнего бьефа. Затвор работает дл  малых измнений напоров в верхнем бьефе, но камера имеет значительные размеры. Камера управлени  заиливаетс  выпадающими на ее дно наносами - это снижет надежность работы регул тора, причем отсутствует возможность очистки камеры..

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и надежности работы в переходных режимах.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регул торе уровн  верхне- го бьефа, содержащем, подпорное соору жение, в котором закреплен водовыпус с установленным на нем затвором, св занный е шарнирно-рычажным механизмом , управл ющую емкость, сообщённую с верхним бьефом впускной трубкой и с нижним бьефом сбросным отверстием, снабженным клапаном с поплавковым приводом, встроенным в поплавковую

0

5

0

5

0

п 0

камеру, сообщенную с верхним бьефом трубкой, а с нижним - сливным патрубком , затвор установлен на горизонтальной оси вращени  и неподвижно укреплен на одном из рычагов трехзвен- ного шарнирно-рычажного механизма, включающего т гу, одним концом соединенную с рычагом затвора, а другим - со свободным рычагом, одно плечо которого закреплено на подпорном сооружении , а на другом свободно подвешена управл юща  емкость-противовес, в которой соосно размещена поплавкова  камера, трубка сообщени  с верх- ним бьефом выполнена гибкой, а вход ее размещен на заданной отметке верхнего бьефа. I Кроме того, поплавковый привод выполнен в виде поплавка, жестко закрепленного на штоке, пропущенном через крышку и дно поплавковой камеры, на нижнем конце которого закреплен клапан с возможностью контактировани  со сбросным отверстием управл ющей емкости-противовеса, при этом поплавок соединен с дном поплавковой камеры посредством сильфона.

В дне управл ющей емкости выполнено сли.вное отверстие.

На фиг. 1 изображен регул тор уровн  верхнего бьефа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Регул тор уровн  верхнего бьефа содержит в подпорном сооружении 1 водовыпускную трубу 2, в конце которой установлен клапанный затвор Зс рычагом 4,прикрепленный к трубе 2 посредством шарнира 5.о Выше трубы 2 с внешней стороны подпорного сооружени  1 закреплена опора 6, к которой посредством шарнира 7 закреплен трех- звенный шарнирно-рычажный механизм, 45 включающий поворотный/рычаг 8 и рычаг k клапанного затвора 3, которые св заны между собой при помощи т ги 9 и шарниров 10 и 11. Емкость-противовес 12 подвешена через шарнир 13 к консольной части рычага 8.

Управл ющее приспособление выполнено в виде регулирующей емкости-противовеса 12 и закрепленной внутри цилиндрической камеры 14, в которой поплавок 15 закреплен на штоке 16 с клапаном 17 с возможностью взаимодействи  его со сбросным (водовыпускным) отверстием 18 управл ющей емкости- противовеса 12. Поплавкова  камера

5

40

5

15

20

25

14 снабжена в нижней части дна сливным патрубком 19с вентилем 20, а емкость-противовес - патрубком 21с вентилем 22. Кроме того поплавкова  камера 14 в своей верхней части имеет направл ющие 23, закрепленные ребрами 24 жесткости и оборудованные конуг сообразным насадком 25, а в нижней части имеет направл ющие 26 и сильфон ю 27 дл  изолировани  полости поплавковой камеры 14 от полости емкости- противовеса и дл  свободного постулат тельного движени  штока 16.

ЕМкость-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 сооружени  1 расположен ниже заданного уровн  32.

Над воронкообразным насадком 25 на коромысле 8 закреплена трубка 33, подсоединенна  к паз-рубку 34 с вентилем 35 через гибкую трубку 36. Патрубок 34 расположен в стенке сооружени  1 на заданном уровне 32 верхнего бьефа сооружени . Площади поперечных сечений патрубков 30 и 34, соответственно, к сливным патрубкам 19 и.21 различны и могут регулироватьс  вентил ми 20, 22, 31 и 35.

Регул тор работает следующим образом .

Вода из верхнего бьефа сооружени  через патрубок 30, гибкую трубку 29 и выпускное отверстие 28 посто нно поступает в управл ющую емкость- противовес 12. Сливной патрубок 21 перекрыт вентилем 22. Вследствие того, что под действием усилий от ве- до са поплавка 15 и штока 16 оголовок водовыпускного, отверсти  18 перекрываетс  клапаном 17, то вода заполн ет емкость-противовес 12. Вес емкости 12 увеличиваетс , и через трех- звенный шарнирно-рычажный механизм , автоматический затвор 3 закрывает выходное отверстие в трубке 2, т.е. . момент . 6т веса емкости-противовеса 12

ку 36 и трубку 33, поступает в воронкообразный насадок 25 и далее в поплавковую камеру 14. Камера 14 за полн етс  водой, котора , достигнув поплавка 15, начинает его поднимать в результате чего шток 16 поднимает с , и клапан 17 открывает водовыпус ное (сливное) отверстие 18. Вода, т ким образом из полости емкости-прот вовеса 12 поступает в нижний бьеф. Одновременно через сливной патрубок 19 идет отток воды из камеры 14. В св зи с тем, что поступающий расход больше оттока воды, поплавкова  кам ра 14 быстро .наполн етс  водой. Момент сил от веса емкости-противовес 12 и части в ней воды относительно оси 5 вращени  затвора 3 становитс  меньше момента от силы гидростатиче кого давлени  воды верхнего бьефа н плоскость затвора 3, и последний от крываетс .

При прекращении поступлени  воды в поплавковую камеру.14 одновременно идет ее опорожнение через трубку 19 и под действием веса поплавка 15 штока 16 закрываетс  водовыпускное отверстие 18 клапаном 17, емкость- противовес 12 заполн етс  водой, «огда момент силы от веса ее относ тельно оси 5 вращени  на затвор 3, передающийс  через трехзвенный шарнирно-рычажный механизм, становитс  больше момента от силы гидростатиче кого давлени  из верхнего бьефа, за твор 3 закрывает отверстие трубы 2.

При регулировании имеющихс  вентилей в устройстве задают врем  наполнени  и выпуск воды, соответственно регулируетс  и врем  сработки уровн  верхнего бьефа. В св зи с не большой разностью объемов поплавко- Bqrt камеры 14 и самого поплавка 15 45 наполнение камеры 14, необходимое ,. дл  всплыти  поплавка 15, требует незначительного времени.

Расположение конструкции трехзвен ного шарнирно-рычажного механизма,

30

35

веса воды, наход щейс  в ней, боль- 50 св занного с затвором 3 и емкостьюше момента силы гидростатического давлени  воды на клапанный затвор 3. v Затвор 3 находитс  в закрытом положении . .Одновременно в поплавковой камере 14 вода отсутствует, а сам поплавок 15 расположен в нижнем положении.

При превышении уровн  32 воды в верхнем бьефе над расчетным вода проходит через патрубок 34, гибкую труб55

противовесом 12, сохран ет требуемый момент, необходимый дл  закрыти  или открыти  затвора, одновременно за счет удлинени  плеча коромысла 8 уменьшает размеры емкости-противовеса , т.е. снижает материалоемкость.

Эффективность устройства заключа етс  в том, что оно просто по конструкции , повышает точность регули15

20

25

до ч 6

ку 36 и трубку 33, поступает в воронкообразный насадок 25 и далее в поплавковую камеру 14. Камера 14 за-| полн етс  водой, котора , достигнув поплавка 15, начинает его поднимать, в результате чего шток 16 поднимаетс , 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 св зи с тем, что поступающий расход больше оттока воды, поплавкова  камера 14 быстро .наполн етс  водой. Момент сил от веса емкости-противовеса 12 и части в ней воды относительно оси 5 вращени  затвора 3 становитс  меньше момента от силы гидростатического давлени  воды верхнего бьефа на плоскость затвора 3, и последний открываетс .

При прекращении поступлени  воды в поплавковую камеру.14 одновременно идет ее опорожнение через трубку 19 и под действием веса поплавка 15, штока 16 закрываетс  водовыпускное отверстие 18 клапаном 17, емкость- противовес 12 заполн етс  водой, «огда момент силы от веса ее относительно оси 5 вращени  на затвор 3, передающийс  через трехзвенный шарнирно-рычажный механизм, становитс  больше момента от силы гидростатического давлени  из верхнего бьефа, затвор 3 закрывает отверстие трубы 2.

При регулировании имеющихс  вентилей в устройстве задают врем  наполнени  и выпуск воды, соответственно регулируетс  и врем  сработки уровн  верхнего бьефа. В св зи с небольшой разностью объемов поплавко- Bqrt камеры 14 и самого поплавка 15 45 наполнение камеры 14, необходимое ,. дл  всплыти  поплавка 15, требует незначительного времени.

Расположение конструкции трехзвен- ного шарнирно-рычажного механизма,

30

35

св занного с затвором 3 и емкостью

противовесом 12, сохран ет требуемый момент, необходимый дл  закрыти  или открыти  затвора, одновременно за счет удлинени  плеча коромысла 8, уменьшает размеры емкости-противовеса , т.е. снижает материалоемкость.

Эффективность устройства заключаетс  в том, что оно просто по конструкции , повышает точность регулировани  и быстродействие в работе, при этом камеры свободно промываютс  от взвешенных наносов в воде за счет статического напора в них. Кроме того, устройство характеризуетс  надежностью обеспечени  за счет устойчивого момента закрывани  и отсутстви  заилени  камер.

о р м у л а

изобретени 

Claims (3)

1. Регул тор уровн  верхнего бьефа , содержащий подпорное сооружение, в котором закреплен водовыпуск с установленным на нем затвором, св занный с шарнирно-рычажным механизмом, управл ющую 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 - Сливным патрубком .отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и надежности работы в переходных режимах , затвор установлен на горизонтальной оси вращени  и неподвижно укреплен на одном из рычагов трехзвен- ного шарнирно-рычажного механизма, включающего т гу, одним концом соединенную с рычагом затвора, а другим - со свободным рычагом, одно плечо которого закреплено на подпорном сооружении , а на другом свободно подвешена управл юща  емкость-противовес,

Q в которой соосно размещена поплавкова  камера, трубка сообщени  с верхним бьефом выполнена гибкой, а вход ее размещен на заданной отметке верхнего бьефа.

5

2. Регул тор по п. отличающийс  тем, что поплавковый привод выполнен в виде поплавка, жестко закрепленного на штоке, пропущенном через крышку и дно поплавко0 вой камеры, на нижнем конце которого закреплен клапан с возможностью контактировани  со сбросным отверстием управл ющей емкости-противовеса, при этом поплавок соединен с дном по5 плавковой камеры посредством сильфона,

3. Регул тор по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что в дне управл ющей емкости выполнено сливное отверстие .

/)

г / / Л

/ / / / , s f J

Ч

Фиг

кжж« vv« ivwi

W. Л

23

№2.2

Фи2. 3