АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЗАТВОР-РЕГУЛЯТОР ВЕРХНЕГО БЬЕФА
UP-STREAM AUTOMATIC REGULATOR GATE

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для регулирования уровня воды в верхнем бьефе, а также обеспечивать полное перекрытие отверстий на гидромелиоративных системах и гидротехнических сооружениях.
Известен затвор гидротехнического сооружения (см. авторское свидетельство SU 1142583, опубл. 20.02.1985), включающий пролетное строение, полость по всей его ширине, разделенную посредством герметичных вертикальных поперечных перегородок на секции, каждая из которых посредством трубопроводов соединена с отсасывающим устройством.
Недостатком приведенного изобретения являются непроизводительные сбросы воды, необходимость подключения дополнительного оборудования - трубопровода, отсасывающего устройства, подъемного механизма, а следовательно, подключение электричества. Кроме этого, данное устройство не надежно в работе и экономически невыгодно, так как не регулирует уровень воды.
Известен авторегулятор уровня воды верхнего бьефа (патент RU 2486311, опубл. 27.06.2013), включающий пролетное строение и полость регулятора по всей ширине затвора, заполненную воздухом, прикрепленную к пластине, установленную с возможностью передвижения по направляющим затвора посредством червячного механизма, а затвор оснащен боковыми и тыльными роликами.
В данном техническом решении затруднено определение подъемной силы затвора, а также при работе устройства не учитывается горизонтальное давление, что является существенным недостатком приведенного аналога.
Наиболее близким техническим решением является плоский затвор (см. авторское свидетельство SU 1493728, опубл. 15.07.89), включающий пролетное строение с уплотнениями и опорно-ходовыми частями в виде колесных пар, выполненных с разными базами и установленных на опорные поверхности, а также выполненные углубления на опорных поверхностях.
Недостатком данного затвора является использование подъемного механизма с винтовой тягой или лебедкой, работающей от электроэнергии, не надежность в работе, экономическая неэффективность. Кроме этого, при наличии воды в нижнем бьефе истечение потока из-под затвора может вызвать вибрацию всей конструкции, опорные поверхности колесных пар не защищены от попадания инородных тел, что приведет к заклиниванию затвора на неопределенное время.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в увеличении точности и скорости регулирования затвора, повышение надежности в его работе, экономическая эффективность и устойчивость конструкции при динамических нагрузках.
д
в
Данный технический результат достигается за счет того, что автоматический затвор-регулятор верхнего бьефа включает пролетное строение с уплотнениями и опорно-ходовыми частями в виде колесных пар, установленных на опорные поверхности, регулятор, оснащенный герметичной камерой, заполненной воздухом и прикрепленной к затвору, который перемещается по направляющим затвора посредством роликовых обойм, прикрепленных к валам на требуемый уровень, и фиксируемый ограничителями. При этом передвижение устройства происходит под определенным углом (фиг. 1), значение которого устанавливается по зависимости , где Р - давление воды, атм; Р - выталкивающая сила, атм.
Затвор оснащен роликовыми обоймами с широкими роликами, которые прикреплены к верхнему и нижнему валу, что обеспечивает снижение силы трения и устойчивость конструкции к перекосам.
Конструкция регулятора уровня предусматривает работу регулирования уровня воды с помощью ограничителей высоты поднятия затвора на требуемый уровень.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - схема передвижения устройства под определенным по формуле углом; фиг. 2 - конструктивная схема устройства.
Автоматический затвор-регулятор верхнего бьефа для регулирования уровня воды (фиг. 2) включает в себя пролетное строение с уплотнителями, плоский затвор 1, съемную герметичную полуцилиндрическую твердотелую камеру, заполненную воздухом (поплавок) 2 и расположенную на затворе, верхний 3 и нижний 4 валы, к которым прикреплен плоский затвор с камерой, валы присоединены соответственно к верхним 5 и нижним 6 роликовым обоймам, оснащенные широкими роликами, которые передвигаются по верхним 7 и нижним 8 направляющим (опорно-ходовым частям в виде колесных пар, установленных на опорные поверхности), представляющие в поперечном сечении швеллер. Для регулирования передвижения устройства используются ограничители уровня поднятия затвора 9, которые вставлены в специальные отверстия 10, в зависимости от требуемого поддерживаемого уровня.
Автоматический затвор-регулятор верхнего бьефа работает следующим образом.
При расчетном уровне воды устройство находится в статическом положении, обеспечивая полное перекрытие бьефов. При повышении уровня воды, под действием выталкивающей силы, герметичная камера 2 поднимает затвор 1 на установленный ограничителями уровень, тем самым происходит пропуск воды. Для изменения поддерживаемого уровня воды необходимо переместить ограничители в нужные отверстия, чтобы обеспечить пропуск воды на требуемом уровне.
Применение изобретения позволит увеличить точность регулирования уровня воды, повысить надежность и устойчивость конструкции к перекосам, сократить непроизводительные сбросы воды.