SU983178A1 - Затвор гидротехнического сооружени - Google Patents

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для перекрытия отверстия в гидротехническом сооружении, преимущественно в устьях рек, подверженных нагонным наводнениям.

Известен затвор, включающий полот- ⁵ нище, установленное на горизонтальных шарнирах [jL ] .

Однако шарниры ввиду -малости зазоров подвержены воздействию насосов, которые выводят их из строя. Наличие откидной крышки, защищающей шарниры от песчано-илистых наносов, усложняет конструкцию ворот и не обеспечивает ₍₅ полной защиты. Устройство полости около шарниров с лазом в боковой стенке дока для очистки от грязи усложняет обслуживание ворот и требует применения ручного труда. 20

Известен также затвор гидротехнического ' сооружения, включающий сообщенное с источником сжатого воздуха полое полотнище, имеющее цилиндрическую ниж2 нюю часть, размешенную в выемке основания С 2 J .

Недостаток известного затвора заключается в низкой надежности его работы вследствие необходимости соединения отсеков полотнища гибкими трубопровода— . ми с источником сжатого воздуха.

Пель изобретения — повышение надежности работы.

Цель достигается тем, что затвор снабжен пустотелым валом, размещенным в центре кривизны цилиндрической части, соединенным с источником сжато-^; го воздуха и сообщенным с полостью полотнища, и растяжкой, закрепленной к полотнищу и основанию, причем в гребне и напорной грани полотнища выполнены отверстия.

Кроме того, полотнище соединено с цилиндрической частью по касательной к ней, а полотнище выполнено многосек— ционным.

На фиг. 1 показан затвор в закрытом состоянии ( со стороны верхнего бьефа)

983178 4 общий вид; на фиг. 2 - то же, попереч- воздух поступает в верхнюю часть полота.

ный разрез; на фиг. 3 — то же, в открытом состоянии; на фиг. 4 — пустотелый вал; на фиг. 5 - стык секции, вид свер^ХУ- ’ 5

Затвор из нескольких секций перекры—. вает судоходное отверстие гидротехнического сооружения, ограниченное устоями 1 с выемкой 2.

Каждая секция состоит из полого щ полотнища 3 и полого вала 4, опирающегося на выемку 2. Верхняя стенка полотнища 3 сопряжена с валом 4 по касательной. На одном из устоев 1 размещен источник 5 сжатого воздуха, соединенный воздухопроводом 6, который проходит через отверстие 7 в торцах вала всех секций затвора и.в последний из них заглушен. Отверстия 7 соосны центру вращения затвора. ₂₀

В воздухопроводе 6 выполнены впускные отверстия 8, по одному на каждую секцию. По мере удаления от источника ' 5 сжатого воздуха диаметр отверстий 8 возрастает. Каждая секция снабжена ₂₅ тягой 9 и алкером 10. На флютбете вы*· полнен также упор 11, отметка верха которого превышает отметку оси вращения на, 2—3 м. В крышке полотниша выполнены отверстия 12, диаметр которых ₃₀ в 5-6 раз меньше диаметра отверстий 8. Нормальный уровень воды 13, аварийный 14. Направление течения реки показано стрелкой на фиг. 3.

С низовой стороны полотнищ 3 выполнены отверстия 15, а для уплотнения ³⁵ стыков между секциями предусмотрены накладки 16, жестко прикрепленные одним краем к одной из соседних секций, а другим краем опирающиеся на другую.

Затвор работает следующим .образом.

При нормальном уровне 13 воды в реке секции затвора заполнены водой и находятся в затопленном состоянии, опираясь на скосы выемки 2 в основании и упоры 11. Глубина в отверстии 1 над ⁴⁵ затвором обеспечивает Нормальное судоходство.

С возникновением аварийной ситуации появлением противоположного нагонного * ν’ **50 течения и повышением уровня воды сверх отметки 13 - включается источник 5 сжатого воздуха.. Закачиваемый им воздух по воздухопроводу 6 через впускные отверстия 8 поступает в полости секций

3. Вследствие наклонного положения по- ⁵⁵ лотниша 3 в исходном состоянии, а также благодаря сопряжению верхней стенки полотнища 3 с валом 4 по касательной нища 3. Вытесняемая воздухом вода покидает полость секции через выпускные отвфстия 12 и 15, а также через зазоры между воздухопроводом 6 и стенками отверстий 7 (фиг. 4). Из-за разности площадей впускного 8 и выпускного 12 · отверстий внутрь полости пост^шает воздуха больше, чем успевает, выйти из нее.. Поскольку диаметр отверсгий 8 по ходу воздухопровода 6 возрастает, заполнение секций воздухом происходит практически синхронно. По мере вытеснения воды верхняя часть затвора, заполненная воздухом, приобретает положительную плавучесть, а нижняя, заполненная водой, остается с отрицательной плавучестью, вследствие чего затвор на валу 4 пр'ово’-рачивается в выемке 2 основания (фиг.2). I.

Г1о мере подачи воздуха уровень воды в полости понижается и достигает дополнительного выпускного отверстия 15. В этом положении расход воздуха через отверстия 12 и 15 равен притоку через отверстие 8, а секция в целом обладает отрицательной плавучестью. Дальнейшему повороту секции препятствует натянувшаяся гибкая тяга 9, и..секция занимает наклонное в сторону верхнего уровня 14 положение (ГО — 15^е 'от вертикали). Гидростатический напор, обусловленный аварийным уровнем 14 (до 4 - 5 м сверх уровня 13), воспринимается при этом тягой 9 и частично уравновешен массой секции. Это придает секциям (фиг. 1) дополнительную устойчивость в условиях поверхностного волнения, а в сочетании с накладками 16 (фиг. 5) дополнительную жесткость и герметичность.

С прекращением нагонного наводнения и по мере выравнивания уровней 13 и 14 прекращают подачу воздуха. Вода заполняет внутреннюю полость секции, вытесняя воздух через отверстие 12. Равновесие секции нарушается и происходит поворот затвора в исходное положение до упора 11/Через отверстие между устоями 1 возобновляется пропуск судов.

Использование изобретения позволяет упростить строительство и повысить надежность работы затвора.

Claims (3)

1. (54) ЗАТВОР гаДРОТЕХНИЧЕСКОГО еХЮРУЖЕНИЯ Изобретение относитс  к гидротехнике и может быть использовано дл  перекрыти  отверсти  в гидрютехническом сооружении, преимущественно в усть х рек, подверженных нагонным наводнени м Известен затвор, включающий полотнище , установленное на горизонтальных шарнирах ЦГ Однако шарниры ввиду Малости aaaosров подвержены воздействию насосов,которые вывод т их из стро . Наличие откидной крышки, защищающей шарниры от песчано-илистых Нйносов, усло сн ет конструкцию ворот и не обеспечивает полной защиты. Устройство полости около шарниров с лазом в боковой стеике дока дл  очистки от гр зи усложн ет о&служивание ворот и требует применени  ручного труда. Известен также затвор гидротехничео кого сооруж&нм, ЬклкмаюшиЙ сбобшемноб с источником сжатого воздуха полое полотнище, имеющее цилиндрическую ыиж шою часть, размещенную в выемке основани  12 3 Недостаток известного затвора заклкьчаетс  в низкой надежности его работы вследствие необходимости соединени  отсеков полотнища гибкиг ли трубопровода- ми с источником сжатого воздуха. Цель изобретени  - повышение надежрности работы. Цель достигаетс  тем, что затвор снабжен пустотелым валом, размещенным в центре кривизны цилиндрической части, соединенным с источником сжатого воздуха и сообщенным с полостью полотнища , и раст жкой, закрепленной к полотнищу и основанию, причем в гребне и напорной грани полотнища выполнены отверсти . Кроме того, полотнище соединено с цилиндрической частью по касательной к ней, а полотнище выполнено многосек- ОИОННЫМ. На фиг. 1 показан затвор в закрытом состо нии ( со стороны верхнего бьефа) 08 обший вид; на фиг. 2 - тчэ же, поперечный разрез на фиг. 3 - то же, в откры том состо нии на фиг. 4 - пустотелый вал; па фиг. 5 - стык секции, вид сверху . , Затвор из нескольких секций перекрывает судоходное отверстие гидротехнического сооружени , ограниченное усто ми 1 с выемкой 2. Кажда  секци  состоит из полого полотнища 3 и полого вала 4, опираюШегос  на выемку 2. Верхн   стенка полотнища 3 сопр жена с валом 4 по каса- тельной. На одном из устоев 1 размещен ИСТОЧНИ1С 5 сжатого воздуха, соединенны воздухопроводом 6, который проходит чэ рез отверстие 7 в торцах вала всезс секций затвора и.в последний из них заглу™ шеи. Отверсти  7 соосны центру вращейи  затвора. В воздухопроводе 6 вьшолнены впускные отверсти  8, по одному на каждую . секцию. По мере удалени  от источника 5 сжатого воздуха диаметр отверстий 8 возрастает. Кажда  секци  снабжена т гой 9 и алкером 10. На флютбете вы полнен также упор ,.11, отметка верха которого превышает отметку оси вращени  на| 2-3 м. В крышке полотнища вы- полнеры отверсти  12, диаметр которых в 5-6 раз меньше диаметра отверстий 8 Йормальный уровень воды 13, аварий-™ НЬ1Й 14. Направление течени  реки показано стрелкой на фиг. 3. С низовой стороны полотнищ 3 выпол нены отверсти  15, а дл  уплотнени  стыков между секии ми предусмотрены накладки 16, жестко прикрепленные од- WKM краем к одной из соседних секций, а другим краем опирающиес  на другую. 3aTBOj работает следующим .образом. При нормальном уровне 13 воды в реке секции затвора заполнены водой и наход тс  в .затопленном состо нии, опира сь на скосы выемки 2 в основании и упоры 11. Глубина в отверстии 1 над затвором обеспечивает нормальное судоходство . С возникновением аварийной ситуации по влением противоположного нагонного течени  и повышением уровн  воды сверх отметки 13 - включаетс  источник 5 сжатого воздуха.. Закачиваемый им воэдух по воздухопроводу 6 через впускные отверсти  8 поступает в полости секций 3. Вследствие наклонного положени  полотнища 3 в исходном состо нии, а такж благодар  сопр жению верхней стенки полотнища 3 с валом 4 по касательной 4 воздух поступает в верхнюю часть прлсу нища 3. Вытесн ема  воздухом вода покидает полость секции через выпускные отвфсти  12 и 15, а также через .зазоры между воздухопроводом 6 и стенками отверстий 7 (фиг. 4). Иэ-за разности площадей впускного 8 и выпускного 12 отверстий внутрь полости воздуха больше, чем успевает, выйти иэ нее. Поскольку диаметр отверсгий 8 по ходу воздухопровода 6 возрастает, заполнение секций воздухом происхо.цит практически синхронно. По мере вытеснени  воды верхн   часть затвора, заполненна  воздухом, приобретает положительную плавучесть, а нижн  , заполненна  водой, остаетс  с отрицательной плав;; честью, вследствие чего затвор на вал, 4 прЪворачиваетс  в выемке 2 основани  (фиг.2). I. По мере подачи воздуха уровень воды в полости понижаетс  и достигает дополнительного вьгаускного отверсти  15. В этом положении расход через отверсти  12 и 15 равен притоку через отверстие 8, а секци  в целом обладает отрицательной плавучестью. Дальнейшему повороту секции преп тствует 11ат нувща с  гибка  т га 9, и.секци  занимает наicnoHHoe в сторону верхнего уровн  14 положение (10 - 15 от вертикали). Гидростатический напор, обусловленный аварийным уровнем 14 (до 4 - 5 м сверх уровн  13), воспринимаетс  при этом т гой 9 и частично уравновещен массой секции. Это придает секци м (фиг. 1) дополнительную устойчивость в услови х поверхностного волнени , а в сочетании с накладками 16 (фиг. 5) дополнительную жесткость и герметичность. С прекращением нагонного наводнени  и по мере выравнивани  уровней 13 и 14 прекращают подачу воздуха. Вода заполн ет внутреннюю полость секции, вытесн   воздух через отверстие 12. Равновесие секши нарушаетс  и происходит поворот затвора в исходное положение до упора И. Через отверстие между усто - ми 1 возобновл етс  пропуск судов. Использование изобретени  позвол ет упростить строительство и повысить надежность работы затвора. Формула изобретени  1. Затвор гидротехнического сооружени , включакший сообщенное с источнике. сжатого воздуха полое полотнище, имею- щее цилиьщрическую нижнюю честь, раз

   мешенную в выемке основани , о т л и - чающийс   тем, что, с целью ловььшени  надежности, о  снабжен пустотелым валом, размешенным в.центре кривизны цилиндрической нижней части, соединенным с источником сжатого воздуха и сообщенным с полостью полотнища, и рао т жкой, закрепленной к полотнищу н ооновашпо , причем в гребне и напорной грани полотнища вшюлнены отверсти .
2. 2. Затвор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что полотнище соединено

   с цилиндрической частью по касательной к ней.
3. 3. Затвор по пп. 1 и 2, О т л и ч а ю щ и и с   тем, что полотнище выпоп нено многосекпионным.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Патент Великобритании

   № 1415525, кл. Е 02 9 7/4О, 1975.

   2.Авторское свидетельство СССР № 308147, кл. t 02 В 7/26, 1971

   . (прототип).

   ФиъЛ