ТАРАН ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к водоподъемным устройствам и может быть использована в местах перепада уровней воды, например, на плотинах прудов.
Известен гидравлический таран, содержащий подводящую и отводящую трубы, переходной патрубок, нагнетательный и отбойный клапаны со штоками, а также размещенный на переходном патрубке, напорный колпак. Корпус отбойного клапана закреплен на фланце выходной части подводящей трубы и снабжен направляющим кронштейном, в котором закреплен по скользящей посадке шток отбойного клапана. На штоке отбойного клапана закреплен регулировочный груз, а на корпусе - трубка, посредством которой отбойный клапан соединен с нагнетательным клапаном. Напорный колпак выполнен составным, состоящим из жестко закрепленных между собой верхней, средней и нижней частей. Верхняя часть выполнена в виде корпуса возвратного клапана, в полости которого размещен подпружиненный возвратной пружиной возвратный клапан и регулировочный винт возвратной пружины. Средняя часть выполнена в виде демпфера с образованием демпфирующей полости путем выполнения ее верха, в месте проходного сечения, в виде посадочного места возвратного клапана, а низа - в виде направляющего фланца с выполненными в нем каналами. Нижняя часть выполнена в виде основания, в полости которого размещен нагнетательный клапан со штоком, закрепленным по скользящей посадке в направляющем фланце, и место проходного сечения которого является посадочным местом нагнетательного клапана. Основание и переходной патрубок выполнены в виде единого конструктивного элемента. Трубка, посредством которой отбойный клапан соединен с нагнетательным клапаном, снабжена перепускным вентилем, выполненным с возможностью регулирования работы отбойного клапана, а корпус возвратного клапана снабжен воздушным вентилем, выполненным с возможностью обеспечения автоматического пополнения напорного колпака воздухом. Высота хода нагнетательного клапана в основании выполнена равной минимальной высоте основания, при которой возможно осуществление непрерывного нагнетания воды по отводящей трубе. Внутренний диаметр основания напорного колпака выполнен соответствующим внутреннему диаметру переходного патрубка (RU №2484312, МПК F04F 7/02, опубл. 10.06.2013 г.).
Недостатком известного устройства является относительная сложность конструкции напорного колпака, а также большая металлоемкость устройства. Данное обстоятельство делает устройство относительной сложным в эксплуатации.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является таран гидравлический, содержащий водоподъемную ступень, включающую подводящую трубу с ударным клапаном, напорный колпак с впускным и перепускным клапанами, а также трубу, соединяющую колпак с водонапорной емкостью. В верхней части напорного колпака с помощью штуцера с золотником закреплен полый демпфер, выполненный в виде резиновой воздушной камеры (RU №82798, МПК F04F 7/02. опубл. 10.05.2009 г.).
Недостатком данной конструкции является относительно низкая надежность работы полого демпфера, обусловленная тем, что при значительном повышении давления происходит его разрушение.
Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства.
Технический результат достигается тем, что таран гидравлический содержит водоподъемную ступень, включающую подводящую трубу с ударным клапаном, напорный колпак, содержащий штуцер с золотником и размещенным внутри него полым демпфером, выполненным в виде полой резиновой камеры, впускной и перепускной клапаны, а также трубу, соединяющую напорный колпак с водонапорной емкостью. Полый демпфер включен между впускным и перепускным клапанами с возможностью заполнения его внутренней полости рабочей средой. Наружная сторона демпфера обращена во внутреннюю полость напорного колпака, которая посредством штуцера сообщена с атмосферой.
Таран гидравлический (фиг. 1) содержит водоподъемную ступень, включающую подводящую трубу 1 с ударным клапаном 2. Напорный колпак 3 содержит штуцер 4 с золотником 5, а внутри него размещен полый демпфер 6, выполненный в виде полой резиновой камеры. Впускной клапан 7 соединяет подводящую трубу 1 с напорным колпаком 3, а перепускной клапан 8 через трубу 9 соединяет напорный колпак 3 с водонапорной емкостью 10. Полый демпфер 6 включен между впускным 7 и перепускным 8 клапанами с возможностью заполнения его внутренней полости рабочей средой. Наружной стороной демпфер 6 обращен во внутреннюю полость напорного колпака 3, которая посредством штуцера 4 сообщена с атмосферой.
Таран гидравлический работает следующим образом. Изначально подготавливают устройство к работе - напорный колпак 3 через штуцер 4 с золотником 5 заполняется воздухом, а вход подводящей трубы связывается с источником подачи рабочей среды. Затем осуществляют подачу рабочей среды (жидкости) от источника по подводящей трубе 1 к открытому ударному клапану 2. В определенный момент времени, когда скорость истечения жидкости окажется достаточной, ударный клапан 2 автоматически закроется и возникнет гидравлический удар. В результате чего энергия импульса количества движения рабочей среды откроет впускной клапан 7, через который жидкость будет поступать в полый демпфер 6 напорного колпака 3. При этом, полый демпфер 6 растягивается внутри воздушного колпака 3 и сжимает находящийся в нем воздух. После того, как давление в подводящей трубе 1 и полом демпфере 6 уравновесится, впускной клапан 7 закроется. Вода из напорного колпака 3 под давлением воздуха, находящегося в напорном колпаке 3, будет поступать через перепускной клапан 8 и трубу 9 в водонапорную емкость 10. Спустя промежуток времени, когда в подводящей трубе 1 возникнет отрицательная волна гидравлического удара ударный клапан 2 автоматически откроется и процесс вновь повторится в описанной выше последовательности. Поскольку напорный колпак 3, посредством штуцера 4 с золотником 5 сообщен с атмосферой, то изменение давления внутри полого демпфера 6, а следовательно регулирование режимов работы гидравлического тарана, можно осуществлять без его остановки, отслеживая при этом мгновенное изменение его характеристик. Поскольку рабочая среда поступает внутрь полого демпфера 6, расположенного внутри напорного колпака 3, и его изменение геометрических размеров ограничено внутренним пространством напорного колпака 3, то снижается вероятность его разрыва избыточным давлением энергии импульса количества движения рабочей среды, генерируемой в подводящей трубе 1. Данное свойство позволяет использовать предложенную конструкцию гидравлического тарана для более высоких нагнетательных напоров при одинаковой с аналогами материало- и металлоемкости.
В результате использования данной конструкции гидравлического тарана обеспечивается его более надежная работа за счет исключения возможности разрыва полого демпфера энергией импульса количества движения рабочей среды в подводящей трубе. Данное обстоятельство позволяет использовать приведенную конструкцию для более высоких нагнетательных напоров при одинаковой с прототипом металло- и материалоемкости.