Устройство для сбора и удаления сора из водоприемника

Полезная модель относится к области гидроэнергетики, а именно к сооружениям, обеспечивающим очистку воды от сора в каналах, водопропускных и водозаборных устройствах и решает задачу устранения необходимости замены пазовых конструкций устройства при использовании его на действующих гидросооружениях, а также обеспечения возможности сбора сора, сползшего на дно при прекращении движения потока воды сквозь решетку. Устройство содержит сороудерживающую решетку, включающую жесткую секцию 1 и дополнительную гибкую секцию 2, выполненную с возможностью плоского изгиба в направлении движения водного потока. Наличие гибкой секции 2 в решетке позволяет обхватить и надежно удерживать при подъеме решетки сор и предметы, различные по форме и размеру, в том числе, крупногабаритные; кроме того, наличием гибкой секции обеспечивается гарантированный захват при подъеме решетки сора и предметов, скопившихся на дне вблизи решетки при ее эксплуатации и сползших с решетки при прекращении движения водного потока сквозь решетку перед ее подъемом.

Полезная модель относится к области гидротехники, а именно к сооружениям, обеспечивающим очистку воды от сора в каналах, водопропускных и водозаборных устройствах.

Известно устройство для сбора и удаления сора из водоприемника, содержащее сороудерживающий механизм, нижняя кромка которого соединена гибкими тягами с подъемным механизмом (см. патент №2023791 РФ). Сороудерживающий механизм выполнен в виде водонепроницаемой пластины, к нижней кромке которой прикреплен закрылок, на некотором расстоянии от закрылка перпендикулярно пластине установлена стенка. После скопления сора закрылок поднимается посредством тяг. Сор, оказавшийся в лотке, образованном закрылком, пластиной и стенкой, смывается потоком воды, подаваемой насосом.

Недостатками данного аналога являются невозможность удаления сора с глубин, превышающих размеры сороудерживающего механизма, а также необходимость использования специальных приспособлений для удаления собранного сора из сороудерживающего механизма.

Указанные недостатки устранены в другом техническом решении, выбранном авторами в качестве прототипа заявляемого (см. патент №2180933 РФ).

Прототип представляет собой устройство для сбора и удаления сора из водоприемника, включающее сороудерживающую решетку, связанную с подъемным механизмом и содержащую жесткую секцию, выполненную с возможностью перемещения в вертикальных направляющих.

Сороудерживающий механизм в прототипе выполнен в виде решетки, содержащей, по крайней мере, две - верхнюю и нижнюю жесткие секции, шарнирно соединенные между собой; при этом нижняя секция соединена тягами с подъемным механизмом. Обе секции решетки имеют возможность поворота в шарнирах в вертикальной плоскости.

Преимуществом прототипа по сравнению с вышеуказанным аналогом является то, что он содержит складывающийся сороудерживающий механизм, являющийся одновременно приспособлением для захвата, подъема и разгрузки сора. Такая конструкция позволяет собрать сор с больших глубин (превышающих размеры сороудерживающего механизма),поднять его на поверхность и освободить механизм от сора без использования специальных дополнительных приспособлений.

Однако функциональные возможности прототипа ограничены. Это связано с тем, что конструкция устройства - прототипа может быть использована в основном в новом строительстве, т.к. при ремонте или реконструкции действующих водопропускных сооружений невозможно заменить существующую традиционную жесткую решетку на складывающуюся без кардинальной переделки пазовых конструкций (конструкций, обеспечивающих перемещение решетки в вертикальных направляющих), что объясняется необходимостью создания условий опирания нижней секции решетки. Наличие же только двух жестких секций в решетке существенно ограничивает способность конструкции к захватыванию и удерживанию крупногабаритных предметов при складывании и подъеме решетки.

Другим недостатком прототипа является недостаточная надежность работы, обусловленная тем, что при прекращении движения потока воды сквозь решетку перед ее подъемом есть вероятность сползания части застрявшего в ней сора, в том числе крупных предметов, на дно перед решеткой. В таком случае эти предметы и сор не будут захвачены нижней секцией решетки при подъеме, а при опускании решетки могут помешать посадке нижней секции на штатное место.

Настоящая полезная модель направлена на решение задачи устранения необходимости замены пазовых конструкций устройства при использовании его на действующих гидросооружениях, а также обеспечения возможности сбора сора, сползшего на дно при прекращении движения потока воды сквозь решетку.

Для достижения указанного технического результата в устройстве для сбора и удаления сора из водоприемника, включающем сороудерживающую решетку, связанную с подъемным механизмом и содержащую жесткую секцию, выполненную с возможностью перемещения в вертикальных направляющих, сороудерживающая решетка снабжена дополнительной гибкой секцией, выполненной с возможностью плоского изгиба в направлении движения водного потока, при этом одна кромка гибкой секции прикреплена к нижней кромке жесткой секции, а другая кромка гибкой секции связана с подъемным механизмом.

При этом дополнительная гибкая секция сороудерживающей решетки может быть выполнена многозвенной, состоящей из отдельных жестких элементов, шарнирно соединенных между собой.

Заявителю не известны какие-либо технические решения, обладающие такой же совокупностью признаков, что и заявляемое. Это позволяет сделать вывод о том, что предлагаемая полезная модель удовлетворяет критерию «новизна».

Благодаря реализации отличительных признаков заявляемого технического решения в совокупности с признаками, общими с прототипом, у заявляемого объекта появляются новые свойства: при замене стандартной жесткой сороудерживающей решетки на предлагаемую на действующем водопропускном сооружении могут быть использованы (при незначительной доработке) существующие пазовые конструкции и сама жесткая решетка, наличие гибкой секции в сороудерживающей решетке позволяет обхватывать и надежно удерживать при подъеме решетки сор и предметы, различные по форме и размеру, в том числе, крупногабаритные; кроме того, наличием гибкой секции обеспечивается гарантированный захват при подъеме решетки сора и предметов, скопившихся на дне вблизи решетки при ее эксплуатации и сползших с решетки при прекращении движения водного потока сквозь решетку перед ее подъемом.

Указанные новые свойства позволяют решить поставленную данной полезной моделью задачу.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где фиг.1÷6 иллюстрируют работу предлагаемого устройства для сбора и удаления сора от спуска на дно водоема до подъема устройства на поверхность на фиг.7 и 8 представлен вид сверху на предлагаемое устройство, на фиг.9 и 10 отдельно показаны узлы А и Б пазовых конструкций соответственно.

Предлагаемое устройство содержит сороудерживающую решетку (отдельной позицией не обозначена), включающую основную жесткую секцию 1 и дополнительную гибкую секцию 2, выполненную с возможностью плоского изгиба в направлении движения водного потока. Жесткая секция 1 может перемещаться по вертикальным направляющим 3 с помощью верхней и нижней колесных пар 4 и 5 соответственно. Гибкая секция 2 в данном конкретном примере выполнена многозвенной и состоит из отдельных жестких элементов (отдельной позицией не обозначены), шарнирно связанных между собой (возможны и другие варианты выполнения гибкой секции 2, например, она может быть выполнена в виде сетки

из полимерных материалов или сетки из стальных тросов). При этом одна кромка гибкой секции 2 шарнирно прикреплена к нижней кромке жесткой секции 1, другая - связана с тяговым тросом 6 подъемного механизма (отдельной позицией не обозначен). Гибкая секция 2 обладает возможностью плоского изгиба в направлении движения водного потока. Движение верхней колесной пары 4 ограничено упором 7. Опорная ниша 8 предназначена для фиксирования верхнего положения колесной пары 4 на период разворота сороудерживающей решетки. Блок 9 и лебедка 10, наряду с тяговым тросом 6, являются элементами подъемного механизма. Ниша 11 служит для сбора поднятого на поверхность сора. Все устройство размещено между устоями 12 водоприемника. Сороудерживающая решетка выполнена с центром тяжести, смещенным относительно опорных точек навстречу потоку.

Устройство работает следующим образом.

В исходном рабочем положении жесткая секция 1 сороудерживающей решетки перекрывает входное отверстие водоприемника перпендикулярно направлению движения водного потока. При этом гибкая секция 2 сороудерживающей решетки расположена горизонтально на дне водоприемника, перед жесткой секцией 1.

После скопления сора, застрявшего в сороудерживающей решетке и осевшего на дно в непосредственной близости от нее, Сороудерживающая решетка с помощью тягового троса 6 поднимается за край гибкой секции 2 на поверхность. При этом на 1-й стадии подъема осуществляется захват и удерживание сора гибкой секцией 2, на последней - сброс сора в нишу 11 за счет разворота механизма относительного упора 7, расположенного в верхней части пазовых конструкций, обеспечивающих перемещение жесткой секции 1 в вертикальных направляющих 3. Затем выполняется профилактический осмотр устройства и, в случае необходимости, ремонт, после чего Сороудерживающая решетка опускается в исходное положение путем опускания тягового троса 6.

После сброса сора с решетки за счет отпускания тягового троса 6 под действием собственного веса решетки последовательно происходит обратный разворот ее, складывание, спуск, раскрытие и установка решетки в исходное положение.

Использование предлагаемого технического решения обеспечивает следующие технико-экономические преимущества по сравнению с прототипом:

1. Повышается надежность работы устройства, т.к. наличие гибкой секции в сороудерживающей решетке при подъеме ее позволяет, во-первых, обхватывать крупногабаритные предметы различной формы, во-вторых, гарантированно захватывать сор и предметы, скопившиеся на дне вблизи решетки при ее эксплуатации и сползшие с нее при прекращении движения потока сквозь решетку перед ее подъемом.

2. Расширяются функциональные возможности устройства, т.к. оно может быть использовано как в новом строительстве, так и при реконструкции существующих водопропускных сооружений.

В целом указанные преимущества обеспечивают существенную экономию времени и материальных затрат при реконструкции действующих водозаборных и водопропускных сооружений за счет использования имеющейся в них жесткой решетки и отсутствия необходимости существенной переделки пазовых конструкций.

Для осуществления заявляемой полезной модели могут быть использованы обычные материалы и приспособления. Указанное обстоятельство, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию «промышленная применимость».

1. Устройство для сбора и удаления сора из водоприемника, включающее сороудерживающую решетку, связанную с подъемным механизмом и содержащую жесткую секцию, выполненную с возможностью перемещения в вертикальных направляющих, отличающееся тем, что сороудерживающая решетка снабжена дополнительной гибкой секцией, выполненной с возможностью плоского изгиба в направлении движения водного потока, при этом одна кромка гибкой секции прикреплена к нижней кромке жесткой секции, а другая кромка гибкой секции связана с подъемным механизмом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительная гибкая секция сороудерживающей решетки выполнена многозвенной, состоящей из отдельных жестких элементов, шарнирно соединенных между собой.