Привод затворов гидротехнических сооружений с возможностью экстренного ручного опускания и подъема
Владельцы патента RU 2710537:
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) (RU)
Изобретение относится к гидротехнике, в частности к приводам затворов гидротехнических сооружений, и может быть использовано для их управления. Привод содержит электродвигатель 1, соединяемый с помощью зубчатой муфты с редуктором 4, передающим вращение на два грузовых барабана 5, на которые наматывается канат грузового полиспаста 6, удерживающего на весу затвор 7, а также основной тормоз. В качестве основного тормоза иcпользуется ленточный тормоз 2 с грузовым замыканием и электромагнитным размыканием, дополнительно снабженный системой ручного размыкания с помощью домкрата, расположенного под рычагом тормоза. В конструкцию привода дополнительно введены следующие элементы: приводная рукоять 13 для ручного подъема и опускания затвора 7, снабженная грузоупорным тормозом 15, дополнительный редуктор 12, с быстроходным валом которого жестко связана приводная рукоять 13, планетарная муфта, подвижность корончатого колеса 10 которой управляется с помощью нормально-замкнутого колодочного тормоза 3. Солнечное колесо 8 планетарной муфты соединено с помощью зубчатой муфты с тихоходным валом дополнительного редуктора 12, а водило 11 - также с помощью зубчатой муфты - с валом электродвигателя 1. Техническим результатом является обеспечение возможности подъема и опускания затворов при отключении источников электроснабжения, включая резервные. 2 ил.
Изобретение относится к гидротехнике, в частности к приводам затворов гидротехнических сооружений, и может быть использовано для их управления.
Известен способ управления затворами с помощью специальных козловых кранов для обслуживания гидросооружений.
Его недостатком является невозможность выполнения операций с затворами при отказе кранов, их временном выводе из эксплуатации или временном отключении электроснабжения, а также невозможность одновременного регулирования несколькими затворами.
Известна конструкция привода затворов гидротехнических сооружений с помощью электрической лебедки, расположенной на тележке, перемещающейся по рельсовому пути, описанный в патенте 971993 МПК Е02В 7/36, опубл. 17.11.1982.
Недостатком данного привода также является невозможность выполнения операций с затворами при отказе лебедки, отключении электроснабжения и невозможность одновременного регулирования несколькими затворами.
Известны конструкции приводов управления затворами с применением гидравлического привода, описанные в патентах SU 968154 А1 МПК Е02В 7/36, опубл. 23.10.1982, SU 1234515 А1, МПК Е02В 7/36, опубл. 30.05.1986, SU 1330252 А1, МПК Е02В 7/36, опубл. 15.08.1987, SU 1574719 А1, МПК Е02В 7/36, опубл. 30.06.1990, SU 1631114 А1, МПК Е02В 7/36, опубл. 28.02.1991, SU 1650863 А1, МПК Е02В 7/36, опубл. 23.05.1991, RU 2574701 С1, МПК Е02В 7/36, опубл. 10.02.2016.
Недостатком перечисленных приводов является невозможность экстренного опускания или подъема затвора при возникновении аварийной ситуации, связанной с отключением электроснабжения, а также высокая стоимость, особенно для крупных гидросооружений, содержащих большое число затворов.
Наиболее близкой конструкцией к заявленному изобретению является принятый за прототип привод затворов гидротехнических сооружений от электрических грузоподъемных лебедок, конструкции которых широко описаны в литературе, в частности конструкция подобной лебедки приводится в [1] на Рис. VI.2.1а). При включении электродвигателя вращение через зубчатую муфту передается на редуктор, который в свою очередь приводит во вращение грузовой барабан или барабаны, на которые наматывается канат грузового полиспаста, что и приводит к подъему затвора. Расположенный на быстроходном валу нормально-замкнутый колодочный тормоз обеспечивает удерживание затвора на весу при отключении электродвигателя.
Недостатком прототипа является невозможность выполнения операций с затворами при временном отключении электроснабжения привода, что не позволит выполнить экстренный сброс воды через плотину гидросооружения в случае возникновения опасности затопления прилегающих территорий в условиях потери электроснабжения в период паводка.
Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, является отсутствие в составе лебедки устройств, позволяющих осуществлять подъем затвора при неработающем электродвигателе.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в том, чтобы разработать привод затворов гидротехнических сооружений, обеспечивающий возможность подъема и опускания затворов при отключении источников электроснабжения, включая резервные, что и является техническим результатом.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет включения в схему лебедки управления затворами гидросооружений помимо электродвигателя, соединенного с помощью зубчатой муфты с редуктором, барабанов, грузового полиспаста, основного тормоза и соединительных зубчатых муфт дополнительных элементов: приводной рукояти для ручного подъема и опускания затвора, снабженной грузоупорным тормозом, дополнительного редуктора, с быстроходным валом которого жестко связана приводная рукоять, планетарной муфты, подвижность корончатого колеса которой управляется с помощью нормально-замкнутого колодочного тормоза, при этом солнечное колесо планетарной муфты соединяется с помощью зубчатой муфты с тихоходным валом дополнительного редуктора, а водило - также с помощью зубчатой муфты - с валом электродвигателя. Также изменена конструкция основного тормоза с колодочного на ленточный с грузовым замыканием и электромагнитным размыканием, конструкция которого подробно представлена в [2] на Рис. 99а). Дополнительно ленточный тормоз снабжается системой ручного размыкания с помощью домкрата, расположенного непосредственно под рычагом тормоза.
На фиг. 1 и фиг. 2 приведена схема предлагаемого привода и схема управления ленточным главным тормозом.
На фиг. 1. и фиг. 2 приняты следующие обозначения:
1 - электродвигатель,
2 - ленточный основной тормоз с возможностью ручного размыкания,
3 - колодочный тормоз управления подвижностью корончатого колеса планетарной муфты,
4 - редуктор,
5 - грузовые барабаны,
6 - грузовой полиспаст,
7 - затвор,
8 - солнечное колесо планетарной муфты,
9 - сателлиты,
10 - корончатое колесо планетарной муфты,
11 - водило,
12 - дополнительный редуктор,
13 - приводная рукоять,
14 - ручной домкрат для ручного принудительного размыкания ленточного основного тормоза,
15 - грузоупорный тормоз.
Предлагаемый привод работает следующим образом.
В штатном режиме перемещение затвора происходит за счет вращения электродвигателя 1 при разомкнутых тормозах 2 и 3. При этом, с одной стороны, вращение передается через соединительные зубчатые муфты и редуктор 4 на грузовые барабаны 5, на которые синхронно наматывается/сматывается канат грузового полиспаста 6, что приводит к подъему/опусканию затвора 7. С другой стороны вращение вала электродвигателя 1 передается через соединительную зубчатую муфту на солнечное колесо 8 планетарной муфты, далее на сателлиты 9 и корончатое колесо 10, которое остается свободным, поскольку тормоз управления вращением корончатого колеса планетарной муфты 3 при работе электродвигателя 1 размыкается. При этом водило 11 планетарной муфты остается неподвижным, равно как и валы дополнительного редуктора 12 и приводная рукоять 13.
При внезапном отключении электроснабжения необходимо сначала растормозить ленточный тормоз 2 с грузовым замыканием, для чего используется ручной домкрат 14, установленный непосредственно под рычагом тормоза 2, при этом затвор, в случае его нахождения в верхнем положении, будет удерживаться от падения за счет грузоупорного тормоза 15, установленного на приводной рукояти 13.
Подъем или опускание затвора осуществляется вручную с помощью приводной рукояти 13, вращение с которой передается через дополнительный редуктор 12 на водило планетарной муфты 11. Затем при заторможенном с помощью нормально-замкнутого тормоза 3 корончатом колесе 10 планетарной муфты вращение через сателлиты 9 передается на солнечное колесо 8 и далее через соединительные зубчатые муфты на вал электродвигателя 1, редуктор 4 и грузовые барабаны 5, на которые наматывается или сматывается канат грузового полиспаста 6, что приводит к подъему или опусканию затвора 7.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предложенный привод позволяет достигнуть заявляемого технического результата - обеспечения возможности подъема и опускания затворов гидротехнических сооружений при отключении источников электроснабжения, включая резервные; что является особенно важным при необходимости экстренного сброса воды через плотину гидротехнического сооружения в условиях возникновения опасности затопления прилегающих территорий, например, в период паводка.
Источники информации
1. Справочник по кранам. [Текст]: В 2-х томах. / Александров М.П., Брауде В.И., Гохберг М.М. [и др.]; Под общ. ред. Гохберга М.М. Л.: Машиностроение, 1988, т. 2. 535 с.: ил.
2. Александров, М.П. Подъемно-транспортные машины [Текст]. М.: Высшая школа, 1985. 518 с.
Привод затворов гидротехнических сооружений с возможностью экстренного ручного опускания и подъема, содержащий электродвигатель, соединяемый с помощью зубчатой муфты с редуктором, передающим вращение на два грузовых барабана, на которые наматывается канат грузового полиспаста, удерживающего на весу затвор, а также основной тормоз, отличающийся тем, что в качестве основного тормоза используется ленточный тормоз с грузовым замыканием и электромагнитным размыканием, дополнительно снабженный системой ручного размыкания с помощью домкрата, расположенного под рычагом тормоза, а также введением дополнительных элементов: приводной рукояти для ручного подъема и опускания затвора, снабженной грузоупорным тормозом, дополнительного редуктора, с быстроходным валом которого жестко связана приводная рукоять, планетарной муфты, подвижность корончатого колеса которой управляется с помощью нормально-замкнутого колодочного тормоза, при этом солнечное колесо планетарной муфты соединено с помощью зубчатой муфты с тихоходным валом дополнительного редуктора, а водило - также с помощью зубчатой муфты - с валом электродвигателя.
