Глубинный водовод с регулируемым расходом воды

 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к напорным глубинным водоводам шлюзов. Основной задачей изобретения является повышение надежности сооружения за счет устранения кавитационных разрушений. Предлагаемый глубинный водовод содержит плоский затвор с основными рабочими и боковыми обратными опорно-ходовыми узлами, опирающимися на рельсы при этом подводящий участок водовода в верхнем бьефе выполнен шириной равной ширине затворного участка, а обратные опорно-ходовые узлы имеют по сечению форму уголка, одна грань которого опирается на рельсы со стороны нижнего бьефа. 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для сооружения галерей для напорных водоводов, например, шлюзов.

Общеизвестны водопроводящие сооружения с плоскими затворами, для которых в конструкции водовода предусмотрены пазы для затворов (авт.св. СССР N 990944, кл. Е 02 В 7/28).

Известна конструкция глубинного водовода (авт.св. СССР N 675122, кл. Е 02 В 7/52 авт.св. СССР N 666241, кл. Е 02 В 7/26), принятая за прототип.

Для всех этих технических решений характерен один недостаток: уступы пазов подвергаются кавитационному воздействию и сильно разрушаются.

Основной задачей изобретения является устранение указанного недостатка.

Цель изобретения повышение надежности сооружения за счет устранения кавитационного разрушения.

Цель достигается тем, что глубинный водовод с регулируемым расходом воды содержит, как и прототип подводящий, затворный и отводящий участки. При этом на затворном участке установлены рабочие и боковые рельсы, а плоский затвор, установленный в затворном участке, с опорно-ходовыми узлами опирается на рабочие рельсы и обратными опорно-ходовыми узлами опирается на боковые рельсы. Затворный участок выполнен с шириной, большей ширины отводящего участка. В отличие от прототипа и согласно изобретению подводящий участок выполнен с шириной равной ширине затворного участка, а каждый обратный боковой опорно-ходовой узел затвора выполнен в виде уголка, одна полка которого прикреплена к боковой грани затвора, а другая опирается на боковой рельс со стороны отводящего участка.

Предложенная конструкция водовода отличается от конструкции прототипа следующим. В прототипе имеется верхний и нижний бьефы одной ширины в плане, а между ними паз для затвора большей ширины, образуя два уступа один в верхнем бьефе и один в нижнем. Уступ паза верхнего бьефа, как показана практика, подвергается наибольшему разрушению. В предлагаемом техническом решении этот уступ отсутствует за счет того, что верхний бьеф как бы является продолжением ширины паза в плане, т.е. предлагаемая конструкция водовода представляет собой безпазовую галерею, в которой отсутствует уступ, подвергавшийся кавитационному воздействию. Такая конструктивная особенность позволяет избежать разрушения от кавитации бетонных стен водовода, т.к. зона опасности разрушения ликвидирована.

Для обеспечения нормальной работы затвора необходимо, чтобы затвор имел опору как со стороны нижнего, так и со стороны верхнего бьефа. Основные рабочие опорно-ходовые узлы по отношению к прототипу остались неизменны, а роль обратных выполняют в изобретении боковые, выполненные уголком по сечению.

На фиг. 1 дана схема безопасного глубинного водовода в плане; на фиг. 2 глубинные водоводы с пазами, но уступ паза верхнего бьефа имеет округлую или коническую форму.

Устройство содержит подводящий участок 1, отводящий участок 2, плоский затвор 3 с основными рабочими опорно-ходовыми узлами 4 и с боковыми - обратными 5, имеющие полозья 6 с антифрикционными вкладышами 7, опирающимися на рельсы рабочие 8, установленные на уступе в месте сопряжения верхнего и нижнего бьефа и боковые рельсы 10, установленные на стенах затворного участка водовода.

Работа устройства.

Под действием напора воды нагрузку воспринимает затвор 3 (фиг. 1) и передает ее на основные рабочие опорно-ходовые узлы 4, опирающиеся на рабочие рельсы 8. При подъеме затвора, в потоке нижнего бьефа т.е. в отводящем участке водовода 2 возникает зона повышенного давления, т.к. площадь сечения водовода верхнего бьефа (в подводящем участке) 1 больше чем в нижнем бьефе 2, а при этих условиях кавитации не возникает. В прототипе же поток попадает из верхнего бьефа в паз для затвора большего сечения, давление резко снижается и возникает кавитация, разрушающая уступ паза верхнего бьефа. В предлагаемой конструкции этот элемент отсутствует и таким образом устраняется возможность разрушения элементов конструкции от кавитации.

В процессе маневрирования затвором в потоке возможна его вибрация. В этом случае затвор опирается не только на рабочие основные, но и на боковые обратные опорно-ходовые узлы 5, выполненные уголковой формы, одна полка которых прикреплена к затвору, а другая опирается на рельсы 10 со стороны нижнего бьефа. Полки могут быть снабжены антифрикционными вкладышами 7 такой же формы по сечению, как и полки уголка.

Возможен и другой пример конкретного выполнения данной конструкции.

Можно, например, изготовить участок водовода верхнего бьефа, примыкающий к месту, где установлен затвор, округлой (фиг. 2, а), эллиптической (б) или конической (в) формы в плане (фиг. 2), т.е. на некотором расстоянии от затвора ширина верхнего бьефа, равная ширине нижнего бьефа в плане постепенно увеличивается до ширины места, где установлен затвор. В прототипе и в известных устройствах это место (паз) всегда шире чем водоводы.

Такое постепенное увеличение сечения верхнего бьефа устраняет резкий перепад давления потока и устраняет кавитационные явления.

Формула изобретения

Глубинный водовод с регулируемым расходом воды, включающий подводящий участок, затворный участок с рабочими и боковыми рельсами, отводящий участок и установленный в затворном участке плоский затвор с рабочими опорно-ходовыми узлами, опирающимися на рабочие рельсы, и обратными боковыми опорно-ходовыми узлами, опирающимися на боковые рельсы, причем затворный участок выполнен с шириной, большей ширины отводящего участка, отличающийся тем, что подводящий участок выполнен с шириной, равной ширине затворного участка, а каждый обратный боковой опорно-ходовой узел затвора выполнен в виде уголка, одна полка которого прикреплена к боковой грани затвора, а другая опирается на боковой рельс со стороны отводящего участка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2