Уплотнение затвора гидросооружений

и 1 582356 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 24.11,77 51) М. Кл.з Е О 2 В 7 Государстеенныи комите Совета Министров СССР оо делам изобретений 53) УДК 627,833(088.8 рытий 2) Автор изобретени П. Р, Хлопенков Всесоюзный заочный инженерно-строительный институт71) Заявитель 54) УПЛОТНЕНИЕ ЗАТВОРА ГИДРОСООРУЖЕНИЙ 1Изобретение относится к гидротехнике, в частности к затворам гидротехнических сооружений, и может быть использовано в высоконапорных глубинных затворах, у которых в отличие от низконанорных затворов фильтрация воды через уплотнения недопустима.Известно уплотнение затвора гидросооружений, .включающее камеру давления, образованную уплотняющим элементом с одной стороны и элементом затвора с другой и сообщенную с верхним бьефом сооружения 11. Это уплотнение наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, поскольку оно, как и предлагаемое, относится к уплотнениям управляемого типа.Однако известное уплотнение ненадежно в работе из-за невозможности обеспечения достаточной его жесткости; последнее ведет также к быстрому износу уплотнения.С целью повышения надежности в работе в предлагаемом уплотнении уплотняющий элемент выполнен в виде жесткой балки, которая консольно прикреплена к элементу затвора с образованием между последним и свободным концом балки щели, а камера давления дополнительно сообщена с нижним бьефом сооружения.На чертеже изображено предлагаемое уплатпение затвора гидросооружений, общий вид в разрезе. Уплотнение имеет корытообразныи элемент1 затвора,с отверстиями 2, служащими для крепления элемента 1 к затвору. К одной стороне элемента 1 через герметизирующую про кладку 3 консольно прикреплена балка-плита4, являющаяся уплотняющим элементом, Для свободного поворота балки 4 около ее линии крепления к элементу 1 установлен шарнир 5, который также герметизирован прокладкой 10 3. Между торцовой, поверхностью балки 4 состороны ее подвижного конца и внутренней противостоящей ей поверхностью элемента 1 имеется узкое щелевое отверстие бвыполненное по типу щелевого уплотнения. Под 15 балкой 4 расположена камера 7 давления, которая через щелевое,отверстие б постоянно сообщается с,верхним бьефом сооружения, На подвижной стороне, консольной балки 4 закреплен уплотняющий оголовок 8, перед 20 ним со стороны верхнего бьефа устроена узкая площадка 9. С иихним бьефом камера 7 сообщается посредством короткого трубопровода 10 с зааорным устройством 11. В бетон заложен уплотняемый полоз 12.25 Уплотнение работает следующим образом.Через щелевое отверстие б камера 7 давления,постоянно сообщается с верхним бьефом. В,положении затвора Закрыто запор,ный орган 11, соединяющий камеру 7 с ниж ним бьефом, закрыт. Действующая со стороны камеры на балку 4 гидростатическая нагрузка, равная давлению воды в верхнем бьефе, раопределяется по концам балки: через шарнир 5 - на внешнюю стойку элемента 1, а через уплотняющий оголовок 8 - на заложенный в бетон уплотняемый полоз 12. Поскольку ширина балками 4 значительно больше ширины уплотняющего оголовка 8, плотность контакта между уплотняемыми поверхностями оголовка 8 и полоза 12 значительно превосходит величину гидростатического давления воды в этой зоне, что аозволяет снизить эластичность уплотняющего оголовка 8 и изготовить его более жестким. Перед подъемом затвора давление в камере 7 сбрасывается, для чего достаточно открыть запорный орган 11. При этом небольшие протечки воды из верхнего бьефа через щелевое отверстие 6 непрерывно отводятся в нижний бьеф по короткому трубопроводу 10 с запорным органом 11.Для повышения надежности работы уплотнения при маневрировании затвором гидростатическое давление воды в камере 7 сбрасывается неполностью, что обеспечивает работу уплотняемых поверхностей оголовка 8 и полоза 12 в движении (открытии затвора) с небольшим (в зависимости от действующего на затвор .напора воды) поджатием, например, на 1 ЯО - 1/50 от нормальной (при неподвижном затворе) плотности,контакта между уллотняемыми поверхностями. В этом случае запорный орган 11 после его включения управляется автоматически от манометра, фиксирующего и поддерживающего через запорный орган заданный перепад давления между верхним бьефом и камерой 7.Предлагаемое уплотнение затвора гидросооружений значительно надежнее ао следующим причинам:1) большая жесткость балки-плиты 4 исключает возможность ее деформации;2) обеспечение болытвй плотности контакта между уллотняемыми поверхностями дает возможность снизить эластичность оголовка 8, что (с учетом значительного снижениятакже и его размера) позволяет устранить влияющую на надежность работы уплотнения деформацию его лодвижных элементов; 3) обеспечение маневрирования затворомпри любой заданной остаточной плотности контакта между уплотняемыми поверхностями полностью устраняет возможность появления щелевой кавитации и вибрации коаструкций;4) даже в случае образованиия .между у 1 плотняемыми,поверхностями пульсирующего гидродавления подвижная часть уплотнения 10 не приобретает колебательного движениявследствие большой жесткости ее юнструкции, наличия удерживающего со стороны верхнего бьефа гидростатического давления на узкую площадку 9, а также в связи стем, 15 что площадь ловерхности балки-плиты 4 состороны камеры 7 давления значительно больше площади, поверхности оголовка 8.Включение запорного органа может осуществляться любым известным методом - от 20 штанги (цепи) по аналогии с управлениембайпасами затвора, индивидуальным приводом и т, и. Для снижения диаметра запорного органа 11 щелевое отверстие 6 может быть закрыто специальным уплотнением лю бой известной ковструкции.Формула изобретения30 Уплотнение затвора гидросооружений,включающее камеру давления, образованнуюуплотняющим элементом с одной стороны иэлементом затвора с другой и сообщенную сверхним бьефом сооружения, о тл и ч а юще 35 е с я тем, что, с целью повышения надежностиуплотнения в работе, уллотняющий элемент,выполнен в виде жесткой балки, которая консолыно прикреплена к элементу затвора с образованием между последним и свободным40 концом балки щели, а камера давления дополнительно,сообщена с нижним бьефом сооружения,Источники информации,45 принятые во внимание при экспертизе1. Бочкарев В. В. Уплотнения затворов гидротехнических сооружений. М., Транспорт,1972, с. 78, рис. 49,582351 Подписное Заказ 2578/1 Изд.949 Тираж 881 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5