Устройство для регулирования уровня воды

 

Устройство для регулирования уровня воды может быть использовано для автоматического регулирования уровня воды в оросительных каналах. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и точности. Устройство содержит приемную емкость 1, ороситель 2, цилиндрический затвор 3, на котором установлена кольцевая емкость 5 с кольцевым уплотнением 6 и кольцевым эластичным элементом 7, исполнительный механизм 10, поплавки 19 и 24, распределитель 15. Выполнение распределителя 15 в виде двух кинематически не связанных коромысел 16 и 17 с поплавками 19 и 24, каждое из которых взаимодействует со своей парой клапанов 21 и 22, имеющих гидравлическую связь с кольцевой емкостью 5, с исполнительным механизмом 10 и с атмосферой, причем один из клапанов 22 управляет гидравлическим исполнительным механизмом 23 стопорного устройства, взаимодействующего с поплавком 24, установленным в приемной емкости 1, позволяет достигнуть поставленную цель. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

сОюз ссВетсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК

Е1% (И) Al (51)4 С 05 0 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОсудАРстВенный КОмитет по изоБРетениям и отнРытинм

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4432357/24-24 (22) 30.05,88 (46) 30.12.89. Бюл. V 48 (71) Волжский филиал 1<онструкторскотехнологического центра "Автоматизация и метрология" (72) Е.С.Весов (53) 621.646(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1 176306, кл. С 05 0 9/02, 1982 °

Авторское свидетельство СССР

В 1348784, кл. С 05 D 9/02, 1986.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАН11Я

УРОВНЯ ВОДЫ (57) Устройство для регулирования уровня воды может быть использовано для автоматического регулирования уровня воды в оросительных каналах.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и точности. Устройство содержит приемную емкость I ороситель 2, цилиндрический затвор 3, на котором установлена кольцевая емкость 5 с кольцевым уп15 32903 лотнением 6 и кольцевым эластичным элементом 7, исполнительный механизм

1 О, поплавки 19 и 24, распределитель 15. Выполнение распределителя 15 в виде двух кинематически не связанных коромысел 16 и 17 с поплавками

1 9 и 24, каждое из которых взаимодействует со своей парой клапанов 21

22, имеющих гидравлическую связь с

Изобретение относится к водному озяйству и может быть использовано я автоматического регулирования, апример, расхода или уровня воды в росительных каналах. 20

Цель изобретения — повышение экс1 луатационной надежности и точности регулирования, На фиг. 1 представлено устройство положении "Закрыто", общий вид; на 25

r. 2 — то же, в положении "Открыто"; а фиг. 3 — нормально открытый клапан в положении "Открыто", на фиг. 4— что же, в положении "Закрыто".

Устройство содержит приемную ем- 30

Кость 1, сообщенную с оросителем 2, Й приемной емкости 1 размещена водо-! выпускная труба 3, над которой установлен цилиндрический затвор 4. Над цилиндрическим затвором 4 установлена кольцевая емкость 5, внутри которой у становлено кольцевое уплотнение 6 и размещен кольцевой эластичный элемент 7, установленный на торце циПиндрического затвора 4 с возможно- 40 стью контакта с упорной кромкой 8

Направляющего кольцевого уплотнейия 6. Кольцевой элемент 7 снабжен кольцевым грузом 9.

Устройство содержит исполнитель- 45

Ный механизм 10, который выполнен в виде мембранной камеры, содержащей вышерасположенные 11 и нижерасположенные )2 герметичные эластичные трубки, разделенные подвижной перегородкой 13. Перегородка 13.соединена тягой 14 с цилиндрическим затвором 4.

Устройство содержит гидравлический распределитель 15, который выполнен в виде двух кииематически не связанных между собой коромысел—

- первого 16 и второго 17. Коромысло

16 снабжено пружиной )89 обеспечиваюкольцевой емкостью 5, с испо,;иты . -.ным механизмом 1О и с атмосферой, причем один из клапанов 22 управляет гидравлическим исполнительным механизмом 23 стопорного устройства, взаимодействующего с поплавком 24, установленным в приемной емкости 1, позволяет достигнуть поставленную цель.

2 з.п. ф-лы, 4 ил. щей ему неустойчивое равновесие. Коромысло )6 соединено с поплавком 19 поплавкового датчика 20 уровня, установленным в оросителе 2, и взаимодействует с двумя нормально открытыми клапанами — первым 21 и вторым 22, Входы нормально открытых клапанов 2) и 22 сообщены с кольцевой емкостью 5, выход первого клапана 21 сообщен с нижерасположенной 12 эластичной трубкой исполнительного механизма 10, а выход клапана 22 сообщен с гидравлическим исполнительным механизмом 23 стопорного устройства, контактирующего с коромыслом 17. Нормально открытые клапаны 2) и 22 выполнены с неуплотненным штоком, обеспечивающим зазор для сообщения с атмосферой в ! закрытом состоянии.

:<оромысло 17 соединено с поплавком 24 поплавкового датчика 20 уровня, установленным в приемной емкости 1 и взаимодействует с подпружиненными сливными клапанами 25 и 26, каждый из которых сообщен с кольцевой емкостью 5 и соответственно с выше- и нижерасположенной герметичными эластичными трубками 1) и 12 исполнительного механизма 10. Коромысло

17 снабжено упорами 27, воздействующими на подпружиненные сливные клапаны 25 и 26. Упоры 27 снабжены винтами 28 регулировки зоны нечувствитель ности

Нормально открытый клапан 21 и сливной клапан 26 сообщены с нижерасположенной 12 эластичной трубкой исполнительного механизма 10 через распределительный сосуд 29. Сливной клапан 25 сообщен с вышерасположенной эластичной трубкой )1 исполнительного механизма 10 через разделительный сосуд 30. Разделительные сосуды 29 и

30 заполнены химически нейтральной

5 1 вязкой жидкостью и снабжены регулируемыми дроссельными отверстиями 31.

Массы поплавков 19 и 24 частично облегчены пружинами 32 и 33 соответственно, причем плечо закрепления пружины 32 можно изменять, чем дости гается регулировка минимального и максимального горизонтов воды в оросителе.

Цилиндрический затвор 4 имеет коническую поверхность 34.

На тяге 14 установлена пружина 35 для ограничения передаваемых усилий.

Устройство работает следующим образом.

Цилиндрический затвор 4 за счет конической поверхности 34 статически разгружен. Прк снижении уровня воды в оросителе ниже минимального (включилась дождевальная машина) поплавок

19, воздействуя на пружину 18 коромыслом 16, перебрасывает ее в правое крайнее положение. При этом нормально открытый клапан 22 закрывается, сообщая с атмосферой гидравлический исполнительный механизм 23 стопорног устройства. Поплавок 24 воздействует на гидравлический исполнительнь|й механизм 23 и опорожняет его, опускаяс вниз. При этом упоры 27 коромысла 17 открывают подпружиненный сливной кла пан 25 и закрывают подпружиненный сливной клапан 26. Одновременно с закрытием нормально открытого клапана 22 открывается нормально открытый клапан 21. Угравляющее давление жидкости из кольцевой емкости 5 поступает в разделительный сосуд 29 и далее в нижерасположенную герметичную эластичную трубку 12. Вышерасположенная герметичная эластичная трубка 11 в это Время сообщается с атмосферой через разделительный сосуд 30 (подпружиненный сливной клапан 25 открыт), Цилиндрический затвор 4 при помощи подвижной перегородки 13 и тяг 14 поднимается. 11ри относительно больших проходных отверстиях импульсных трубок и клапанов распределителя 15, работающих на загрязненной жидкости, быстрого Открытия цилиндрического затвора 4 че происходит даже при вьг. соком давлении в водовыпускной ":рубе 3, так как этому препятствует химически нейтральная вязкая жидкость, перетекающая кз разделительного сосуда 29 в нижерасголожечную герметич ную эластичную трубку 12, а из вьппе5329G3 о

PaCPQËÑ ЖРКНСЙ / РРМС" И -:ЯО" . ЗЛ асткч /ОЙ

« тоубКК 1 1 В Оаэ e;III Ò Рт«Ь:-ть". ; СР:: "д О через дооссел .Иь-.е Отзерсткя 3., диа метр которых подбирается в завксимос5 ти от величины рабочего давления В водовыпускной трубе ". Таким Образом, цилиндрический затвор 4 медленно поднимается, .реодолРВЯЯ усилье =. дазлс икя. приходящегося . а иезначктелькук площадь, Образуемую контактоь кольце-. вого эластичного элемента 7 с упорИОи крОмкои 8 кол«ьцезо го;//1/««О т/» Рнкя 6.

15 разгруженная площадь изчезает, Прк этом через Выходной патрубок Вопотзы"пускной трубы 3 уcTpoPcTBЯ появляе-.ся расход в Оросктель.2. Цилкндри тес2О кий затвор 4 перемещается Вверх до тех пор, пока расход В Ороситель 2 НР достигнет заданнсго.

/рк постижении заданного уровня в приемной емкости 1 масса поплавка 24

25 Облегчается ВыталкивЯющсй силой жид " кости. Под,цавленкем пружины 33 коо ромысло 17 пркближается к гори-oíтальному положению. Упор 27 прекраЩЯЕт ВОЗДЕКСтВКЕ На 1тОДПРУжккек»НЫЙ ь 3(1 слиВной клЯпан 2э кот;.рь и iipi .".". Ом закрывается. Цилиндричес <ий затор 4 устанавливается в неподвижное состоя-.ние. B таком положении (фиг, 2) вьг,:;.Ррасположенные 11 и нкжерасположекные

12 герметичные эластичные трубкк сообщены с управляющим давлением жидкости (через разделктельные сссуцы

30 и 29)„, при этом площа=.к их контактов с подвижной перегородкой 13 рав-. ны (независимо оò наполнения), Прк

УВЕЛИЧЕНИИ НЯПОРЯ ВОДОВЫГУСКНОЙ ТРУ бы 3 расход через РР Выходкой ".aI р.,— бок устройства Возрас"ae«. товышая уровень в приемной емкости . Попла"

ВОк 2ч изменяет СБОР ЛО:Io ..еННс (под""

НИМЯЕТСЯ Пружн/- .Ой 33): Прта Э- O! «. Плe -IC коромысла 7 у!.opoN 27 Воздействует на слевной клЯГЯН 26 > oтк ывая РГО, КижераСПОдожект аяi 1 2; ep ./ Тт»-уна эластичная трубка сообщается .: Ят..;Осферой через разделкт тьный сосу ., 29, тr

Цилиндрике скин затБОО прикрь вает я уменьшая расход до зад"- ciгс, Попл"..— вок 24 опускается, воздекствие упора

27 -оромысла 17 на слквкo!» клапан 26

IIpeKpamaeòся, Пост-едкий =-.aêpl,.-/»а ется . раз Общая с атмОсфсрОЙ р азделктельный сосуд 29 с ккжерасттоложеш ой герметичной злас-кчной тр" бксй : 2, Цил:.!io/I-.

1532903 рический затвор 4 устанавливается в неподвижное состояние. При уменьшении напора в водовыпускной трубе 3 расход через ее выходной патрубок уменьшается, снижая уровень воды в приемк ой емкости 1. Поплавок 24 изменяет

° ° все положение, опускаясь вниз и воз.ействуя упором 27 коромысла 17 на сливной клапан 25, открывает его.

ышерасположенная герметичная эласичная трубка 11 сообщается с arMocерой через разделительный сосуц 30. линдрический затвор 4 открывается, величивая расход до заданного. При этом поплавок 24 поднимается, Зоздейотвие упора 27 коромысла 17 на сливой клапан 25 прекращается. Послед«ний закрывается, разобщая с атмосфе1 ой разделительный сощур 30

1 ,асположенной герметичной эластичной трубкой 11. Цилиндрический затвор 4 устанавливается в неподвижное состоя«1ие.

Зона нечувствительносrH поплавко- 25 ого датчика 24 регулируется винта28.

Когда уровень в оросителе 2 достипает максимального значения (отключиась дождевальная машина), поплавок

1 9 уменьшает растягивающее воздейстие на пружину 32. Пружина 18 перерасывает коромысло 16 в положение, оответствующее фиг. 1. При этом норально открытый клапан 22 открываетоя, сообщая гидравлический исполнительный механизм 23 с управляющим давлением жидкости. Нормально открыч1ый клапан 21 закрывается, Подача у правляющего давления жидкости в ни- 40 ерасположенную герметичную эластичную трубку 12 через разделительный цосуд 29 прекращается, За счет неуплотненного шлака нормально открытого клапана 21 происходит сообщение с 45 атмосферой разделительного сосуда 29 с нижерасположенной герметичной эластичной трубкой 12. Цилиндрический затвор 4 закрывается. Происходит падение уровня воды в приемной емкости 1, которое должно было бы вызвать воздействием поплавка 24 через коромысло 17 с упором 27 открытие сливного клапана 25. Однако этому препятствует заполнение гидравлического исг(олнительного механизма 23. Сливной клапан 25 остается закрытым, а допЬлнительно открывается сливной клапан

26. Цилиндрический затвср 4 при помощи подвижной перегородки 13 и тяг

14 медленно перемещается вниз за ""÷åò химически нейтральной жидкости, перетекающей через дроссельные отверстия

31 (даже при попадании воздуха в раздельный сосуд 30) ° Подача воды в ороситель 2 прекращается.

Наличие зоны срабатывания устройства (заштрихованной), определяемой максимальным и минимальным горизонтами воды в оросителе 2, позволяет исключить частое ложное включение в работу устройства, вызванное фильтрацией и испарением воды в оросителе 2 (при отключенной дождевой машине).

Регулирование уровня в приемной емко" сти 1 позволяет осуществлять подачу воды в ороситель 2 в заданном диапазоне расходов, Наличие двух коромысел, управляющих клапанами и гидравлическими исполнительным механизмом стопорного устройства, воздействующим на поп" лавковый датчик приемной емкости, исключает применение трособлочной системы и уменьшает перестановочные усилия распределителя беэ увеличения габаритов поплавка оросителя, в результате повышается точность. Наличие разделительных сосудов с химически нейтральной жидкостью позволяет осуществлять работу на загрязненных жидкостях, исключает гидроударные явления даже при случайном попадании воздуха в исполнительный механизм.

Формула и э обретения

1. Устройство для регулирования уровня воды, содержащее приемную емкость, сообщенную с оросителем, в которой размещена водовыпускная труба, над которой установлен цилиндрический затвор, установленную над цилиндрическим затвором кольцевую емкость с закрепленным на ней направляющим кольцЕвым уплотнением, в которой размещен кольцевой эластичный элемент, установленный на торце цилиндрического затвора с возможностью контакта с упорной кромкой направляющего кольцевого уплотнения и снабженный кольцевым грузом, исполнительный механизм в виде мембранной камеры с подвижной перегородкой, соединенной жестко с цилиндрическим затвором, поплавковый датчик уровня, выполненный в виде двух поплавков, 1532903

10 один из которых установлен в оросителе, другой — в приемной емкости, гидравлический распределитель, сообщенный с исполнительным механизмом и с кольцевой емкостью, жестко соединен5 ной с коромыслом, плечи которого подпружинены и кинематически соединены со штоками поплавков, о т л и ч а ющ е е с я тем что с целью повышен е

1О ния эксплуатационной надежности и точности регулирования, гидравлический распределитель выполнен в виде двух кинематически не связанных между собой коромысел, причем первое коромысло жестко связано с одним концом пружины, другой конец которой жестко зафиксирован, и соединено с поплавковым датчиком, установленным в оросителе, и связано с первым и вторым нормально открытыми клапанами, входы которых сообщены с кольцевой емкостью, а выход первого клапана сообщен с нижней камерой исполнитель29 ) 80 ного механизма cTQITopHQI" устройства, второго коромысла, соединенного с поплавковым датчиком, установленным

i в приемной емкости, и связанного с подпружиненными сливными клапанами, каждый из которых сообщен с кольцевой емкостью и одной из камер испол" нительного механизма.

2, Устройство по п, 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что нормально открытые клапаны выполнены с неуплотненным штоком, через зазор которого клапаны сообщены с атмосферой.

3, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что камеры исполнительного механизма привода выполнены в виде двух эластичных трубок, сообщенных через регулируемые дроссельные отверстия с двумя разделительными сосудами, заполненными химически нейтральной вязкой жидкостью и подключенными к выходам первого и второго клапанов.

1532903

Составитель Т,Задворная

Техред N,дпдык

Редактор Л.Пчолинская

Корректор N.Èàêñèìèøèíåö

Заказ 8098/52 Тираж 788 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101