Предохранительное устройство судоходного шлюза

Авторы патента:

Колосов Михаил Александрович (RU)

E02C1 - Шлюзы; шахтные шлюзы, т.е. шлюзы, лобовая сторона которых образована глухой стенкой, имеющей у основания отверстие для пропуска судов (ворота шлюзов E02B 7/20)

Владельцы патента RU 2425922:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций" (ФГОУ ВПО "СПГУВК") (RU)

Предохранительное устройство судоходного шлюза включает гибкий заградительный орган в виде цепи или каната, перекинутый через судоходный пролет шлюза, и систему амортизаторов. Система амортизаторов выполнена в виде резиновых блоков, размещенных на стенах шлюза. Резиновые блоки амортизаторов установлены в нишах, размещенных на горизонтальных площадках стен камеры шлюза. В этих же нишах установлены поворотные балки, один конец которых оперт на шарнир у торцевой стенки ниши. Второй конец балки оперт на рельсовые пути через колесные опоры и соединен с концом заградительного органа. Резиновые блоки закреплены одним торцом к вертикальной стенке ниши, а другим оперты в вертикальную грань поворотной балки. Технический результат заключается в повышении надежности системы амортизаторов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для защиты ворот шлюза от навала при входе судна.

Известны предохранительные устройства судоходных шлюзов, предназначенные для защиты ворот, включающие гибкий орган (канат, цепь), перекрывающий судоходный пролет и амортизаторы, установленные на стенах шлюза. В качестве амортизаторов используются гидравлические цилиндры с системой перепуска жидкости (см. Семанов Н.А., Варламов Н.Н., Баланин В.В. Судоходные каналы, шлюзы и судоподъемники. «Транспорт», М., 1970, стр.271, рис.146, рис.147) или противовесы (см. авт. св. №872635, опубл. БИ №38, 1981).

Недостатками известных устройств являются сложность системы амортизаторов, их низкая надежность (гидросистемы) и громоздкость (противовесы). Кроме того, известные системы имеют высокую инерционность, что приводит в момент навала к значительным усилиям в заградительном органе (канате, цепи) и вызывает их разрыв.

Цель изобретения - повышение надежности системы амортизаторов.

Эта цель достигается тем, что в качестве амортизаторов используются резиновые блоки с «мягкой» деформационной характеристикой («сила - деформация»), при этом блоки размещены в нишах на стенках шлюза и взаимодействуют с поворотной балкой, на которую передаются усилия от навала судов, воспринимаемые гибким органом (канатом, цепью).

Сущность изобретения поясняется чертежом, где

на фиг.1 - представлен план расположения предохранительного устройства на шлюзе;

на фиг.2 - узел «А» системы амортизаторов в плане;

на фиг.3 - разрез I-I фиг.2;

на фиг.4 - система амортизаторов с одним блоком;

на фиг.5 - схема типового конического блока;

на фиг.6 - типовая диаграмма зависимости «сила - деформация» резинового блока.

Предохранительное устройство судоходного шлюза 1 для защиты ворот 2 включает гибкий орган 3 (канат, цепь), перекинутый через судоходный пролет шлюза 1. Концы каната 3 закреплены за балки 4, которые размещены в нишах 5, ниши 5 размещены на горизонтальных площадках стен шлюза 1. Балки 4 оперты в нише 5 на шарнир 6 и тележки 7, установленные на круговые пути 8. На вертикальной стенке ниши 5 закреплены резиновые конусные блоки 9. Количество блоков 9 определятся расчетной энергоемкостью, при этом блоки малой энергоемкости и, соответственно, малой деформативности установлены ближе к шарниру 6, блоки с большей энергоемкостью к концу балки 4.

Расстояние до места установки промежуточных блоков от оси поворота балки (шарнира 6) определяется зависимостью

где Δ_i - расчетная деформация i-го промежуточного блока;

L - расстояние от оси поворота балки до крайнего (концевого) блока;

Δ - расчетная деформация крайнего (концевого) блока.

В шлюзах, рассчитанных на шлюзование малых судов, допускается в шине 5 устанавливать один блок 9, если его расчетная энергоемкость обеспечивает гашение энергии судна (Фиг.4). В качестве резиновых блоков используются устройства фирмы Bridgestone (Япония), Trellex (Швеция) и ДР.

Работа устройства

Перед входом судна 10 в шлюз 1 гибкий заградительный орган 3 поднимается выше уровня воды или опускается сверху в зависимости от способа наводки (на чертеже не показано). Способы паводка известны и применяются на практике.

Судно 10 при навале на заграждение 3 (канат или цепь) производит натяжение, при этом усилие навала передается на балки 4, установленные на двух стенках шлюза 1. Балки 4, поворачиваясь вокруг шарниров 6 и перемещаясь по круговым путям 8, сжимают блоки 9, которые поглощают энергию навала и останавливают судно 10.

После остановки судна 10 энергия сжатия блоков возвращает балку 4 и гибкое заграждение 3 (канат, цепь) в исходное положение, которое затем перемещается из судоходного пролета известным способом (погружение на дно шлюза, подъем вверх маневровой балкой и др.), при этом судно 10 отходит к стенке шлюза и швартуется.

1. Предохранительное устройство судоходного шлюза, установленное перед воротами, включающее гибкий заградительный орган в виде цепи или каната, перекинутый через судоходный пролет шлюза, и системы амортизаторов в виде резиновых блоков, размещенных на стенах шлюза, отличающееся тем, что резиновые блоки амортизаторов установлены в нишах, размещенных на горизонтальных площадках стен камеры шлюза, в этих же нишах установлены поворотные балки, один конец которых оперт на шарнир у торцевой стенки ниши, а второй конец балки оперт на рельсовые пути через колесные опоры и соединен с концом заградительного органа, при этом резиновые блоки закреплены одним торцом к вертикальной стенке ниши, а другим оперты в вертикальную грань поворотной балки.

2. Предохранительное устройство по п.1, отличающееся тем, что резиновые блоки, установленные между стенкой ниши и вертикальной гранью балки, имеют переменную высоту, при этом блоки с малой высотой установлены со стороны шарнира балки, а с большей высотой - со стороны судоходного пролета шлюза.

3. Предохранительное устройство судоходного шлюза по п.1 или 2, отличающееся тем, что каждый резиновый блок установлен с учетом его расчетной деформации, при этом расстояние от оси поворота балки до оси блока составляет
,
где Δ_i - расчетная деформация i-го промежуточного блока;
L - расстояние от оси поворота балки до крайнего (концевого) к судоходному пролету блока;
Δ - расчетная деформация крайнего (концевого) блока.

Изобретение относится к способу и системе для генерирования электроэнергии во время смены уровней воды в судоходных шлюзах. .

Способ защиты ворот шлюза от навала судов // 2335599

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к судоходным шлюзам, и предназначено для защиты ворот шлюзов от навала судов. .

Шлюз // 2307890

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к шлюзам со сберегательным бассейном. .

Шлюз // 2304660

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к шлюзам со сберегательным бассейном. .

Гидроэнергетическая установка // 2102559

Изобретение относится к малой энергетике и касается проекта небольших гидроэлектростанций, сооружаемых на различных реках и водохранилищах. .

Гидроэнергетическая установка // 2102559

Шлюз литвиненко в.а. // 2098551

Изобретение относится к гидротехнике и касается конструкции шлюзов, преимущественно, судоходных. .

Судоходный шлюз // 2090701

Судоходный шлюз // 2089705

Изобретение относится к гидротехнике и касается конструирования судоходных шлюзов на водных путях. .

Судоходный шлюз // 2084586

Система для защиты ворот судоходного шлюза // 2428541

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов, а именно для защиты ворот шлюза от навала судов

Предохранительное устройство ворот шлюза // 2511249

Предохранительное устройство ворот шлюза предназначено для защиты ворот шлюза от навала судов. Предохранительное устройство содержит гибкое заграждение с амортизаторами, две поворотные в горизонтальной плоскости балки и ферму с приводами. Две поворотные балки шарнирно закреплены на противоположных сторонах шлюза. Поворотная ферма установлена на одной из поворотных балок. Гибкое заграждение состоит из двух канатов. Одни концы канатов соединены с амортизаторами. На свободных концах канатов закреплены элементы узла сцепки. Каждый канат снабжен упорами. Упоры, взаимодействуя с концами поворотных балок, обеспечивают при монтаже необходимое натяжение канатов. При установке заградительного устройства поворотные балки и ферма разворачиваются приводами перпендикулярно шлюзу в одну линию. Свободные концы двух канатов сцепляются узлом сцепки. Поворотная ферма разворачивается приводом относительно поворотной балки в сторону, противоположную навалу судна, оставляя свободно провисающим канат только между поворотными балками. Снижение мощности приводов и массы металлоконструкций достигается установкой балок и фермы, поворотных в горизонтальной плоскости. Уменьшение усилия натяжения канатов достигается уменьшением длины свободно провисающего между поворотными балками каната. 6 ил.

Предохранительное устройство судоходного шлюза // 2532036

Изобретение относится к области водного транспорта, а именно к защите ворот шлюза от навала судов. Устройство состоит из гибкого органа (6), штанг (3) и амортизаторов, установленных на стенах камеры шлюза. Гибкий орган (6) перекинут через судоходный пролет камеры шлюза и закреплен за концы штанг (3), шарнирно сопряженных с подъемными штангами. Подъемные штанги установлены на тележках, оборудованных канатной системой подъема и опускания штанг. В опущенном положении заградительного органа (6) в камере шлюза подъемные штанги оперты на тележки (2). В торцах тележек (2) установлены амортизаторы. Верхний ярус тележек (2) выполнен ступенчатым. Суммарная высота ступеней соответствует амплитуде колебаний уровней воды в камере. Высота каждой ступени соответствует шагу перестановки заградительного органа (6). Обеспечивается повышение надежности в условиях переменных уровней воды. 3 ил.

Предохранительное устройство ворот шлюза // 2533908

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к предохранительным устройствам ворот шлюза. Предохранительное устройство содержит гибкое заграждение, состоящее из двух частей, одни концы которых через направляющие и отклоняющие элементы соединены с размещенными на противоположных сторонах шлюза амортизаторами и натяжителями. На других концах гибкого заграждения закреплены узлы сцепки. Узел сцепки первой части гибкого заграждения соединен гибкой тягой, имеющей привод, с одной из створок ворот шлюза и снабжен зацепом. Вторая створка ворот шлюза снабжена захватом, выполненным с возможностью сцепления - расцепления с узлом сцепки второй части гибкого заграждения. Использование изобретения позволит повысить надежность работы предохранительного устройства ворот шлюза. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ погрузки-выгрузки тяжеловесов с плавучих средств // 2546038

Изобретение относится к водному транспорту и предназначено для погрузки и выгрузки грузов с судов. Способ погрузки-выгрузки тяжеловесов с судов (2) включает устройство причала (7) с пандусом (8), выполнение донной песчаной постели в доковой камере (3) с насосной станцией, оборудованной затвором (4), установку между причалом и судном аппарели для погрузки-выгрузки тяжеловесов автотрейлером. Для погрузки-выгрузки в камеру дока заводят судно, закрывают затвор дока, производят откачку воды из камеры до посадки судна на постель. Пандус выполняют с боковыми стенками, верх которых совпадает с верхом стен доковой камеры. Изобретение повышает надежность погрузки-выгрузки при переменных уровнях воды в водоеме. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система генерирования электроэнергии в судоходном шлюзе // 2550726

Изобретение относится к области систем генерирования электроэнергии во время смены уровней воды в судоходных шлюзах. Система генерирования электроэнергии в судоходном шлюзе содержит по крайней мере одну судоходную камеру шлюза для соединения первого судоходного водоема с высоким уровнем воды и второго судоходного водоема с низким уровнем воды, водопропускной проход с турбиной и отверстиями, по крайней мере по одному отверстию у водоемов соответственно и два отверстия у судоходной камеры шлюза, а также блок управления шлюзом, первый выход которого соединен с турбиной. Судоходная камера шлюза имеет пару ворот с приводами соответственно для их открытия и закрытия. Система дополнительно снабжена датчиками уровня воды водоема с высоким и низким уровнем воды и датчиком уровня воды судоходной камеры шлюза, выходы которых соединены соответственно с входами блока управления шлюзом. Отверстия выполнены с заслонками с приводами. Управляющие входы приводов ворот и заслонок соединены с выходами блока управления шлюзом. Турбина размещена в водопропускном проходе между входным и выходным отверстием судоходной камеры шлюза. Изобретение направлено на упрощение системы генерирования электроэнергии в судоходном шлюзе. 1 ил.

Шлюзовые ворота // 2556052

Изобретение относится к гидротехнике. Шлюзовые ворота содержат в основном плоский лист обшивки и множество тонких центральных стенок, расположенных вдоль листа обшивки и, по существу, параллельных между собой. Каждая центральная стенка соединена с листом обшивки и содержит несколько разъединенных полостей. Шлюзовые ворота содержат по меньшей мере один элемент жесткости, выполненный путем соединения нескольких деталей, которые установлены в линию вдоль продольной оси элемента жесткости и расположены между центральными стенками, не проходя через центральные стенки. Каждая деталь соединена со стороной по меньшей мере одной центральной стенки вокруг одной из полостей. Шлюзовые ворота обладают высокой прочностью. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Многоуровневая отказоустойчивая система автоматического управления оборудованием судоходного гидротехнического сооружения // 2565019

Изобретение относится к области автоматики, а именно к системам автоматического управления оборудованием (воротами, затворами, предохранительными устройствами и светофорами) судоходного гидротехнического сооружения, например шлюза. Многоуровневая отказоустойчивая система автоматического управления оборудованием судоходного гидротехнического сооружения содержит первый комплект датчиков (КД), комплект электродвигателей исполнительных механизмов (КЭИМ) и комплект светофоров (КСВ), соединенных с первым (К) и вторым (К2) контроллерами. Система снабжена вторым комплектом датчиков (КД2), соединенным с К и К2, первым комплектом усилителей-преобразователей (КУП), соединенным с комплектом КЭИМ и К, и вторым КУП2, соединенным с комплектом КЭИМ и К2. Кроме того, система снабжена первым комплектом местных пультов (КМП), соединенным с К, вторым КМП2, соединенным с К2, первым комплектом датчиков электродвигателей исполнительных механизмов (КДЭИМ), соединенных с КУП, и вторым КДЭИМ2, соединенных с КУП2. В систему также входит первый вычислитель технологических состояний (ВТС), соединенный с К и К2, второй ВТС2, соединенный с К, К2 и ВТС, информационно-диагностический вычислитель (ИДВ), соединенный с ВТС и ВТС2, а также система технологического видеонаблюдения (СТВН), соединенная с ВТС, ВТС2 и ИДВ. Выходы светофоров подключены ко входам К и К2, а выходы К и К2 подключены ко входам светофоров. Изобретение позволяет повысить надежность работы автоматической системы управления. 1 ил.

Предохранительное устройство для защиты ворот шлюза от навала судов // 2579229

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов. Предохранительное устройство состоит из гибкого заградительного органа 1 в виде цепи или каната, перекинутого через судоходный пролет камеры шлюза, и двух тележек 3, установленных с возможностью перемещения вдоль стен камеры шлюза при навале судна 10 на гибкий заградительный элемент 1 и соединенных с его концами. На боковых стенках тележек 3 с внешней стороны закреплены через упругие вкладыши фрикционные колодки с возможностью контактирования последних с фрикционными направляющими, установленными на горизонтальных поверхностях стен камеры шлюза с симметричным сужением в направлении перемещения тележек. Угол сужения вычисляется по формуле: t g α = B н − B к 2 L , при условии: Вн-Вк≤2А, где α - угол сужения, Вн - расстояние между фрикционными направляющими в исходном положении тележки; Вк - расстояние между фрикционными направляющими при остановке тележки; L - расчетный путь торможения судна, А - предельная амплитуда деформаций упругих вкладышей. Технический результат заключается в повышении энергоемкости предохранительного устройства, что позволяет увеличить тормозной ход судна в шлюзовой камере и уменьшить нагрузку на гибкий орган. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Судоходный шлюз // 2581670

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Судоходный шлюз включает камеру 1 со стенками 2, 5 и днищем 6, верхнюю и нижнюю головы с воротами, дополнительный щит 11 с устройством для перемещения 13, ванну 12, уплотнение, рымы 3 и изменяемый в объеме резервуар 15. Устройство снабжено верховой и низовой торцевыми стенками, нишами 18, опорными рельсами, приямком 20, насосом 21, впускным 22 и выпускным 23 донными трубопроводами. Стенки 2, 5 камеры 1 выполнены параллельно продольной оси шлюза и имеют внутренние вертикальные плоскости со стороны камеры 1. В стенке 2 размещены пазы для рымов 3 с возможностью вертикального перемещения по ним. Стенка 5 выполнена со смещением в сторону от продольной оси шлюза. Низовая торцевая стенка размещена перпендикулярно продольной оси камеры 1 и выполнена в примыкании с одной стороны к нижней голове, а с другой стороны - к смещенной стенке 5 камеры 1, с высотными отметками верхней кромки и основания, соответствующими отметкам верхней кромки и основания нижней головы. Верховая торцовая стенка размещена перпендикулярно продольной оси камеры 1 и выполнена в примыкании с одной стороны к верхней голове, а с другой стороны - к смещенной стенке 5 камеры 1, с высотной отметкой верхней кромки, соответствующей отметке верхней кромки верхней головы, и высотной отметкой основания, соответствующей отметке основания нижней головы. Дополнительный щит 11 размещен вертикально внутри камеры 1 параллельно ее продольной оси и выполнен в виде вертикального затвора с уплотнением из эластичного материала в виде полосы, размещенной по контуру его нижней и боковых граней, и состоит из вертикальных опорных стоек, горизонтальных ригелей, ребер и обшивки. Дополнительный щит 11 снабжен катками, размещенными в нижней части вертикальных опорных стоек, опирающимися на опорные рельсы с возможностью горизонтального перемещения по ним относительно продольной оси камеры 1 в сторону смещенной стенки 5 с сохранением своего вертикального положения, изменяя при этом ширину ванны 12 и изменяемого в объеме резервуара 15. Устройство для перемещения 13 дополнительного щита 11 выполнено в виде гидросиловых устройств, цилиндры которых размещены в смещенной стенке 5 камеры 1 и в нишах, а подвижные штоки размещены в изменяемом в объеме резервуаре 15 и соединены с дополнительным щитом 11. Ниши 18 выполнены в виде укрепленных прорезей в грунте и размещены с внешней стороны камеры 1 со стороны смещенной стенки 5 камеры 1. Опорные рельсы размещены на днище камеры 1 перпендикулярно продольной оси камеры. Приямок 20 выполнен в виде углубления в днище 6 камеры 1 и размещен в изменяемом в объеме резервуаре 15 в примыкании к угловой зоне, образуемой днищем 6 и смещенной стенкой 5 камеры 1. Насос 21 размещен в нише 18. Впускной 22 и выпускной 23 донные трубопроводы размещены в днище 6 с возможностью откачки воды из изменяемого в объеме резервуара 15 в ванну 12. Впускной донный трубопровод 22 соединен с приямком 20 и насосом 21, а выпускной донный трубопровод 23 соединен с насосом 21 и ванной 12. Снижается материалоемкость судоходного шлюза, повышается надежность его работы и повышается технологичность выполнения ремонта устройства для перемещения дополнительного щита и изменяемого в объеме резервуара. 4 ил.