SU687167A1 - Гидравлический авторегул тор - Google Patents

Description

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АВТОРЕГУЛЯТОР

1

Изобретение относитс  к технике автоматизации горных бесплотинных водозаборных узлов.

Известен гидравлический авторегул тор, включающий сегментные затворы, укрепленные на одной оси вращени , и поплавковый привод, размещенный в щахте, соединенной посредством трубопровода с верхним бьефом сооружени . Этим авторегул тором нельз  регулировать уровень нижнего бьефа.

Предложенный гидравлический авторегул тор дл  горных бесплотинных водозаборных узлов отличаетс  от известного тем, что дл  обеспечени  регулировани  уровн  нижнего бьефа он выполнен с размещенным в колодце, соединенным с нижним бьефом, поплавком-задатчиком, соединенным гибкой св зью с монтированными на стенке щахты поворотным лотком.

На фиг. 1 изображен авторегул тор, продольный разрез, в случае истечени  из-под полотнища затвора: на фиг. 2 - то же, в ртучае истечени  через верх полотнища затвора; на фиг. 3 - то же, план.

На фиг. 1, 2 и 3 цифры без индексов обозначают детали нижнего затвора авторегул тора , цифры с индексами - верхнего затвора.

Гидравлический авторегул тор уровн  нижнего бьефа дл  горных бесплотинных водозаборных узлов состоит из двух сдвоенных , одинаковых по высоте, полотнищ сегментных затворов - нижнего 1 и верхнего I , опорных ног 2,2, посредством которых полотнища 1,1 соедин ютс  с общей горизонтальной осью вращени  3.

Защитные открылки 4 - это Г-образные радиальные поверхности, составл ющие одно с общивкой полотнищ нижнего затвора того же очертани . Предназначены они дл  предохранени  опорных ног 2,2 от попадени  мусора и плавника при переливе воды через верх полотнища затвора 1. С внутренних сторон открылок 4 (вогнута  сторона) и по верхней кромке нижнего затвора 1, а также на боковых стенках и по дну (по периметру полотнища нижнего затвора 1) выполн ютс  уплотнени  5.

Авторегул тор имеет общие валы с блоками 6,6, тросы 7,7, посредством которых нижнее полот1п{ще затвора 1 соедин етс  с противовесом - поплавком 8, верхнее -с иустотелой емкостью 8, имеющей в дне (ViiiBuoe Ka;iii5pi)naiiHoe отверст:.е 8. UiaxTa 9 1фелназна: еиа дл  протиБовеса (;Г1ла.;;ла 8, плахта 9дл  пустотелой емкости 8. Сливные трубопроводы 10,10 соедин ют шахты 9,9 с пониженными участками местности {например, внизу но реке). Упор 1 нриварен на кромке нижнего полотнища затвора 1 и направлен в сторону верхнего полотнища затвора 1. Валы с блоками 12,2 тросы 13,13соедин ют понлавки-задатчики 14,И , наход щиес  в щахтах 15,15, смонтированные с эксцентриситетом на стенках шахт 9,9 поворотными JiOTKaM.- 15,16, насаженными па горизонтальные оси вращени . Внизу щахт 15,15, вне зоны скоплени  донных наносов, устраиваютс  входные отверсти  17,17, обеснечиваю/п1ие доступ воды из нижнего бьефа в 1нахты. Питающа  труба 18, чере.з которую расход из верхнего бьефа сооружени  подаетс  в поворотный vTOTOK 16, из последнего подаетс  или в ншхту 9 или в сливной трубопровод19 , служащий дл  сбора излишков из новоротного лотка в поннжеРН5ые участки местности. Вход 20 в питающую трубу 8 устраиваетс  ннже минимального горизонта воды в реке, ири котором обеспечиваетс  максимальна  водоподача в отвод канала с истечением из-под полотнища сегментного затвора 1 (ем. фиг. ). Питающа  труба 18 подает воду из верхнего бьефа сооружени  в поворотный лоток 16. Из последнего вода подаетс  или в пустотелую емкость 8 или в сливной трубопровод 19. Входное отверстие 20 устраиваетс  на плоском щитке 21, который может измен ть свое положение при по.мопш ручного или телемеханического управлени . Отметка входного отверсти  20 в питающий трубопровод 18измен етс  от отметки верха кромок полотнищ затворов 1,1, когда последние наход тс  в закрытом состо нии, до более повыщенных горизонтов в реке, обеспечивающих максимальную водоподачу с истечением через верх полотнища затвора (см. фиг. 2). Гидравлический авторегул тор уровн  нижнего бьефа дл  горных бесплотинных водозаборных узлов работает в трех режимах . Первый режим - по схеме истечени  из-под полотнища сегментного затвора 1. В этом режиме полотнища сегментных затворов нижнего 1 и верхнего 1 наход тс  в сложенном состо нии (см. фиг. 1). Нижн   кромка полотнища верхнего сегментного затвора 1 находитс  на упоре 1 под действием разницы моментов сил нат жени  тросов 7 верхнего затвора и пустотелой емкосги 8. Нижние кромки полотнищ сегментных затворов 1 наход тс  на отметке минимального горизонта воды в реке, при котором обеспечиваетс  максимальна  водоподача в отвод капала. При этом противовес-поплавок 8 и пустотела  емкость 8займут самое нижнее положение в шахтах 9,9 . В этом случае момент от веса противовесапоплавка 8 уравновешен моментом от силы нат жени  тросов 7 нижнего затвора. Через питаюн1ий трубопровод 18 поступает расход в поворотный лоток 16, а из последнего выливаетс  в сливной трубопровод 19. В отвод канала осугцествл етс  посто нна  водонодача, следовательно, через входное отверстие 17 вода поступит в щахту 15 и но закону сообщающихс  сосудов займет заданную отметку горизонта воды, как и в отводе капала. Поплавок - зад-атчик 14 погружен в воду, ватерлини  которого находитс  наотметке.горизонта отвода (выталкивающа  сила, действуюша  на поплавок-задатчик 14, уравновешена весом последнего с учетом силы нат жени  троса 13, соединенного посредством блоков 12 с поворотным лотком 16). По мере повышени  уровн  воды в реке выше .минимального горизонта водоподача в отвод канала увеличитс . Поплавок-задатчик 14 всплывает в шахте 15, сила нат жени  троса 13 уменьшитс  и новоротный лоток 16 ввиду его эксцентричности повернетс  в сторону шахты 9. Расход питающей трубы 18, поступаюпдий в поворотный лоток 16, будет стиватьс  в HiaxTy 9. Но расход истечени  из шахты 9 в сливной трубопровод 10 меньше, чем поступление в нее, что нриведет к подъему воды в пей. В результате наполнени  шахты 9 противовес-поплавок 8 погрузитс  в воду, облегчившись з весе вследствие возникновени  выталкивающей сил. Как только момент от веса противовеса-поплавка 8 станет меньше момента от силы нат жени  тросов 7 нижнего затвора 1, противовес-поплавок поднимаетс  вверх, а полотнища затворов опуст тс  вниз. По мере закрыти  затворов уровень воды в отводе капала понизитс , поплавок-задатчик опуститс , создав тем самы.м силу нат жени  троса 13, котора  поднимет поворотный лоток 16, и часть расхода начнет сбрасыватьс  в сливной трубопровод 19. Расход истечени  из ша.хты 9 в сливной трубопровод 10 стапет больше, чем поступление, следовательно , уровень в шахте упадет, что обусловит движение противовеса-поплавка вниз, а затворов - па открытие. Равновесие системы будет при равенстве расхода истечени  из шахты 9 в сливной трубопровод 10 и поступлени  из поворотного лотка 16, что будет лишь при заданном уровне воды в нижнем бьефе (с учетом зоны нечувствительности задаваемой в расчете и принимаемой в пределах 1-2 см). Второй режим - переходной. Это происходит когда отметка уровн  воды в реке превышает кромку верха полотнищ сегментных затворов 1,Г, но еще нижний затвор не закрываетс . В этом случае истечение происходит по схеме из-под и через верх полотнищ затворов.

В этих режимах затворы управл ютс  противовесом-поплавком 8 , а корректор положени  (пустотела  емкость 8) верхнего затвора находитс  в нерабочем положении .

Третий режим - по схеме истечени  через полотнище верхнего затвора ,1.

Нижнее и верхнее полотнище сегментных затворов наход тс  в опущенном состо нии и одновременно  вл ютс  порогом водослива с острым ребром и преградой дл  поступлени  донных наносов в отвод канала, противовес-поплавок 8 и емкость 8 - в самом верхнем положении. Момент от веса противовеса 8 и выталкивающей силы , действующей на последний, уравновещен только моментом от силы нат жени  тросов нижнего затвора, а момент от веса пустотелой емкости 8 уравновещен силой нат жени  тросов верхнего затвора.

При уровне воды в реке, не превышающего нормального, в отвод канала осуществл етс  подача посто нного расхода за счет поддержани  посто нного сло  воды, переливающегос  через кромку верхнего полотнища 1 (см. фиг. 2).

Через питающий трубопровод 18поступает расход в поворотный лоток 16, а из последней выливаетс  в сливной трубопровод 19. Работа поплавка-задатчика 14, устанавливаемого в щахте 15, внизу которой имеетс  входное отверстие 17, соедин юшее шахту 15с нижним бьефом, аналогична описанной выще работе поплавказадатчика 14.

По мере повыщени  уровн  воды в реке нормального расход воды в отвод канала увеличитс . Поплавок-задатчик всплывает в щахте 15, сила нат жени  троса 13 уменьщитс  и поворотный лоток 16 повернетс  в сторону пустотелой емкости 8. Тогда лотка 1б ход поступающей из поворотного будет сливатьс  в пустотелую емкость 8, при этом расход истечени  из сливного калиброванного отверсти  8 меньше, чем поступление , что приведет к наполнению емкости 8. В результате наполнени  пустотелой емкости вес ее увеличитс . Момент от веса пустотелой емкости и веса воды н ней станет больше момента от силы нат жени , тросов 7 верхнего затвора, поэтому емкость 8, наполненна  водой, опуститс  вниз, а верхнее полотнище затвора l сойдет с упора 11. По мере подъема верхнего полотнища затвора уровень воды Б отво.ю

понизитс , поплавок-задатчик 14 опуститс , создав тем самым силу нат жени  троса 13, котора  поднимет поворотный лото 16 и часть расхода начнет сбрасыватьс  в C.IHBной трубопровод 19

Следовательно, пустотела  емкость бу5 дет опорожн тьс  ввиду истечени  из сливного калиброванного отверсти  8, что обусловит продвижение пустотелой емкости 8 вверх, а верхнего полотнища - вниз. Равновесие системы будет при равенстве расход;

O истечени  из сливного калиброванного отверсти  8 и поступлени  из новоротного лотка 16, что будет лишь при заданном уровне воды в отводе канала.

Перестройка авторегул тора на

J расход, осуществл етс  путем изменени  длины тросов 13,13, соедин ющих поп.швки задатчика 14,14 с поворотными лотками 16,16.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Гидравлический авторегул тор дл  горных бесплотинных водозаборных сооружснш. включающий сегментные затворы. ,iiMiные на одной оси вращени , и iioiin;iBKonni;i привод, размещенный в шахте. сое;и пенньп посредством трубопровода с верхним б1,еф( сооружени , отличающийс  тем. что, с uo.iMo обеспечени  регулировани  уровн  нижнего бьефа, гидравлический авторегул тор выно.нен с размещенным в колодце. сосд11ненн1 1

   расс нижним бьефом, понлавком-задатчиком. соединенным гибкой св зью с монтированным на стенке ншхты новоротным .чотком. .,.-. -- - ...., b oj of-rrr -T---- - -гЧоко)-|3 SJ3rt{E7 .%A::72Ki7: 41 ЧХ.. .ffli lktfi s-hKti iTN 1 I 4i. 4H-4-4 № -ТГ i Ш H i i irVi l li4|ц--4Ш - Y-p-T, (v-ffjsgp -rtieSSSS I {-f- :-JzT 1l ITI-T--- . fs / b / „ ,/ 7 eiz13ISIS il/