ЩИТОВОЙ ЗАТВОР

Устройство относится к шиберным затворам, щитовым скользящим затворам. Предназначено для перекрытия и регулирования потоков сточной жидкости в открытых лотках, подводящих каналах, сооружениях водоочистных станций, для регулирования расхода жидкости на сооружениях биологической очистки сточных вод и может использоваться как затвор регулирующий, затвор запорный.
Известен щитовой затвор, содержащий вертикальную раму с подъемным скользящим относительно рамы щитом с оболочкой и горизонтальными ребрами жесткости (см. описание изобретения к патенту №2363805 Российской Федерации, опубл. 10.08.2009 Бюл. №22).
Известное устройство имеет плоскую оболочку щита, которая под давлением воды со стороны верхнего бьефа подвержена изгибающим нагрузкам. Под давлением воды на плоскую поверхность оболочки щита возможен перекос плоскости щита с образованием зазоров между рамой и щитом. С увеличением протечек жидкости через зазоры при работе устройства возможна дополнительная разгерметизация уплотнительных устройств.
Для устранения перекосов плоского щита и обеспечения достаточной жесткости плоской конструкции обычно увеличивают толщину оболочки щита и ребер жесткости, снабжают оболочку дополнительным числом ребер жесткости, что увеличивает расход легированной стали при строительстве гидросооружения, увеличивает объем сварочных работ при изготовлении щита, повышает общую деформация щита, что приводит к увеличению материальных затрат при строительстве и ремонте при эксплуатации гидросооружения.
Целью настоящего усовершенствования является повышение жесткости щитового затвора, снижение металлоемкости, уменьшение числа ребер жесткости щитового затвора, уменьшение объема сварочных работ при изготовлении щитового затвора, уменьшение общей деформации щитового затвора при изготовлении и при его эксплуатации.
Это достигается тем, что щитовой затвор, содержащий вертикальную раму с подъемным скользящим относительно рамы щитом с оболочкой и горизонтальными ребрами жесткости, отличающийся тем, что оболочка щита выполнена выпуклой в сторону верхнего бьефа, где оболочка щита выполнена в виде части боковой поверхности цилиндра, причем образующая боковой поверхности цилиндра оболочки щита параллельна боковым сторонам рамы.
В щитовом затворе кромки горизонтальных ребер жесткости со стороны внутренней поверхности оболочки щита частично или полностью повторяют форму внутренней поверхности оболочки щита.
Технический результат:
Оболочка щита выполнена выпуклой в сторону верхнего бьефа, где оболочка щита выполнена в виде части боковой поверхности цилиндра, причем образующая боковой поверхности цилиндра оболочки щита параллельна боковым сторонам рамы, что позволяет дополнительно увеличить общую жесткость оболочки щита щитового затвора и дополнительно использовать свойства формы упругой оболочки для противодействия силам давления воды со стороны верхнего бьефа, снижения металлоемкости конструкции щита затвора, уменьшения общей деформации щитового затвора при изготовлении и при его эксплуатации.
В щитовом затворе кромки горизонтальных ребер жесткости со стороны внутренней поверхности оболочки щита частично или полностью повторяют форму внутренней поверхности оболочки щита, что позволяет уменьшить объем сварочных работ при изготовлении щитового затвора, уменьшить общую деформацию щитового затвора при изготовлении и при его эксплуатации. Горизонтальные ребра жесткости под давлением воды на оболочку работают в предлагаемой конструкции больше на растяжение и на поддержание формы упругой оболочки, то между боковыми краями оболочки горизонтальные ребра жесткости к внутренней поверхности оболочки могут привариваться частично или не привариваться.
Настоящее техническое решение показано на чертежах:
Фиг.1 - Щитовой затвор. Общий вид со стороны ребер жесткости.
Фиг.2 - Сечение А-А на фиг.1. Вариант 1.
Фиг.3 - Сечение А-А на фиг.1. Вариант 2.
Обозначения на чертежах:
1 - рама;
2 - подвижный щит;
3 - оболочка;
4 - горизонтальное ребро жесткости;
5 - вертикальное ребро жесткости;
6 - уплотнение;
7 - привод;
8 - ползун;
9 - ходовой винт.
Щитовой затвор содержит вертикальную раму 1 с подъемным скользящим относительно рамы подвижным щитом 2 с упругой оболочкой 3 и горизонтальными ребрами 4 жесткости, вертикальными ребрами жесткости 5, оболочка 3 подвижного щита 2 выполнена выпуклой в сторону верхнего бьефа, где оболочка 3 подвижного щита 2 выполнена в виде части боковой поверхности цилиндра, причем образующая боковой поверхности цилиндра оболочки 3 подвижного щита 2 параллельна боковым сторонам рамы 1.
В щитовом затворе кромки горизонтальных ребер 4 жесткости со стороны внутренней поверхности оболочки щита частично (см. фиг.2) или полностью (см. фиг.3) повторяют форму внутренней поверхности оболочки 3 подвижного щита 2. Например (см. фиг.2), горизонтальные ребра 4 жесткости закреплены в щите 2 по боковым кромкам и посредине оболочки 3, что позволяет облегчить конструкцию, упростить изготовление, снизить термические деформации щита при сварке. Жесткость конструкции обеспечивается в данном случае цилиндрической выпуклостью оболочки 3.
Щитовой затвор конструктивно состоит из подвижного щита 2 и неподвижной рамы 1, жестко закрепленной в канале, лотке.
Щитовой затвор оснащен уплотняющим устройством, содержащем уплотнения 6, которые закреплены к бокам и снизу по периметру подвижного щита 2, где боковые уплотнения 6 имеют возможность скользить по раме 1 при перемещении относительно нее подвижного щита 2 и позволяющие герметично перекрыть зазоры между рамой 1 и подвижным щитом 2 в канале, в лотке.
Подвижный щит 2 имеет возможность перемещаться винтовым подъемным механизмом с ручным или электрическим приводом 7. Винтовой подъемный механизм содержит одно или для ускорения перемещения щита многоходовую винтовую пару, состоящую из бронзового ползуна 8 и ходового винта 9, ходовой винт 9 имеет возможность перемещаться сквозь ползун 8. Ползун 8 шарнирно соединен с подвижным щитом 2 между средними вертикальными ребрами 5 жесткости.
В конструкции рамы 1 предусмотрены универсальные анкеры для крепления щитового затвора в существующем канале, лотке, что уменьшает затраты на монтаж.
Щит 2 с оболочкой 3 выполнен сварным из листового материала нержавеющей стали или титана.
Устройство работает следующим образом.
Оболочка 3 щита 2 выполнена выпуклой в сторону верхнего бьефа, где оболочка 3 щита выполнена в виде части боковой поверхности цилиндра, причем образующая боковой поверхности цилиндра оболочки 3 щита 2 параллельна боковым сторонам рамы 1, что позволяет дополнительно увеличить общую жесткость оболочки 3 и получить дополнительную жесткость за счет формы оболочки 3 щитового затвора и дополнительно использовать свойства формы упругой оболочки 3 для противодействия силам давления воды со стороны верхнего бьефа, снижения металлоемкости конструкции щита 2 затвора, уменьшения общей деформации щитового затвора при изготовлении и при его эксплуатации.
В щитовом затворе кромки горизонтальных ребер 4 жесткости со стороны внутренней поверхности оболочки 3 щита 2 частично (см. фиг.2) или полностью (см. фиг.3) повторяют форму внутренней поверхности оболочки 3 щита 2, что позволяет уменьшить объем сварочных работ при изготовлении щитового затвора, уменьшить общую деформацию щитового затвора при изготовлении и при его эксплуатации. Горизонтальные ребра 4 жесткости под давлением воды на оболочку 3 работают больше на растяжение и на поддержание цилиндрической формы оболочки 3, то между боковыми краями оболочки 3 горизонтальные ребра 4 к внутренней поверхности оболочки 3 могут привариваться частично или не привариваться, оболочка может только опираться на среднюю часть горизонтальных ребер 4 жесткости под давлением воды в лотке со стороны верхнего бьефа.