Устройство для автоматического закрывания трубопровода, работающего в кессоне землесоса

 

Класс 84с, 3 № 51568

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Зарегистрировано в Госуда днюи ей регистрации изобрете

Г. Д. Шевелев.

Устройство для автоматического закр трубопровода работающего в кессоне землесоса.

Заявлено г3 ноября 1936 года за № 86.

Опубликовано 31 августа 1937 года.

При механической разработке грунта в кессоне землесосом и выдаче этого грунта на поверхность способом рефулирования, необходимо, чтобы при любых условиях действия механизмов величина давления сжатого воздуха в кессонной камере, установленная условиями производства раоот, не нарушалась.

Изменение величины давления сжатого воздуха в кессонной камере может происходить от ряда причин:

1) компрессоры частично или полностью прекращают подачу воздуха в кессон; 2) произошла поломка кессона, благодаря чему сжатый воздух через щели выходит в атмосферу;

3) сорвана крышка материальной трубы; 4) оборван шланг рефулера;

5) сорвана крышка центробежной помпы; 6) сосун землесоса извлечен из воды, и сжатый воздух по шлангу выходит в атмосферу.

Первые три случая не вызывают работы предлагаемого устройства, а потому в данном случае из рассмотрения исключаются. Рассмотрим три последние причины.

В том случае, когда сасун землесоса оставлен без наблюдения, а при- l ток воды в кессон меньше расхода, проходящего через помпы, сосун частично обнажается и начинает работать как сифон, увеличивая скорость засась. вания воды и одновременно, все более обнажаясь, пропускает через шланг рефулера большое количество воздуха, создавая аварийное состояние в кессоне.

При резком понижении давления воздуха в кессоне образуется густой туман и большой приток воды из-под ножа. При недостаточном внимании обслуживаю,цего персонала не исключена авария кессона, т. е. затопление его водой.

То же самое будет иметь место и в случае срыва крышки помпы или разрыва шланга.

Чтобы избежать аварии кессона, происходящей от утечки воздуха, устанавливается предлагаемое устройство для автоматического закрывания трубопровода работающего в кессоне землес оса.

На чертеже фиг. 1 изображает устройство в виде сбоку; фиг. 2— то же в виде сверху.

Устройство состоит в основном из. цилиндра 1 (фиг. 1 и 2), отделенного. перегородкой 2 от камеры 1, поршня 3 со штоком 4, задвижки 5 и контрольного груза6. Поршень3, снабженный сальниковыми кольцами 18, находится под давлением, с одной стороны, сжатого воздуха, приходящего из кессона в цилиндр 1 через отверстия 7, а с другой стороны,— под гидростатическим давлением столба воды соответственно отметке расположения устройства и уровня воды в реке в данное время. Гидростатическое давление столба -воды передается через шланг 8, выходящий в воду реки и оканчивающийся в цилиндре 1 горизонтальным участком 27 с отверстиями 9 внизу трубки, и далее через отверстие 70, имеющееся в перегородке 2, на поршень 3. Когда в кессоне произошла утечка воздуха, и давление последнего понизилось, избыточное давление, образующееся от разности давления воздуха и гидростатического на поршень 3, приведет последний в движение и через шток 4 вдвинет задвижку 5 вперед, перекрыв отверстие шланга 11, и тем самым предотвратит дальнейшую утечку воздуха из кессона по шлангу рефулера.

В виду того, что для разработки грунта землесосом и транспортирования его на поверхность способом рефулирования требуется консистенция пульпы определенного соотношения, то для получения необходимой воды без механического двигателя необходимо давление воздуха в кессоне держать ниже, чем давление столба воды в реке. Чтобы устройство действовало только при необходимой разности давлений, применено уравновешивающее приспособление, действующее по принципу рычага. К коромыслу 14, охватывающему с двух сторон шток 4, прикреплен с одного конца груз б. Другим своим концом, при помощи шарнира 73, коромысло прикреплено к неподвижной площадке 12. Уступ 16 между ветвями коромысла упирается в выступ 15 на штоке 4. Сила, равная разности давлений воды и воздуха на поршень, через выступ 15 на штоке 4 передается на уступ в коромысле 16, стремясь повернуть рычаг 74 вокруг оси 13. Рычаг, в свою очередь, уступом 16 через выступ 75 производит давление на шток 4.

Пока давление воздуха больше установленного расчетного, поршень 3 прижимается к кольцевому выступу внутренней перегородки 2 цилиндра 1.

Как только давление воздуха упадет ниже расчетного, равновесие системы нарушится, поршень 3 начнет перемещаться и, надавливая выступом 15 на штоке на уступ 16, "-,àñòàâèò коромысло 14 повернуться вокруг оси 13 до тех пор, пока уступ 16 не сойдет с выступа 15. После этого поршень 3, освободившись от уравновешивающей силы, и двигаясь вместе со штоком 4, несущим задвижку 5, закроет шланг 71.

С целью воспрепятствования проникновению воды в цилиндр 1 камера 7 заполняется частично маслом, которое одновременно служит для смазки цилиндра 1.

Так как вода тяжелее масла, то при перемещении поршня 3, благодаря перегородке 2, вода доступа к кольцам 18 и стенкам цилиндра 7 иметь не будет, а при обратном возвращении поршня в первоначальное положение, масло вновь займет старый объем в камере 1, предварительно вытеснив воду через отверстия 9.

Для производства периодического пополнения масла в камере 1 в стенке последней предусмотрена воронка 19 с краном, через которую и производится пополнение путем закрывания крана 20 и открывания крана 21.

Когда прекращено понижение давления воздуха, дальнейшая работа по разработке и выдаче грунта происходит следующим образом, Закрывается кран 20, и тем самым разобщается действие давления воды из реки на поршень 3; далее открывается кран 21 для выхода воды из камеры 1 .

Вручную открывается задвижка 5, а вместе с ней перемещается и поршень 3, вытесняя воду из цилиндра 1 через кран 21; возвращается в первоначальное положение контрольный груз 6, после чего закрывается кран 21 и открывается кран 20. После с0

2/ этих операций устройство готово к дальнейшему действию.

Задвижка 5 во время давления воды в шланге находится под гидростатическим давлением, а потому шток 4 проходит через стенку 22, снабженную сальником 23.

В целях устранения излишней шероховатости в шлангах задвижка 5 работает как консоль, без выступающих частей в шланге 11.

В целях достижения ббльшей непроницаемости между задвижкой 5 и стенками отверстия, на ней прикреплена по периметру полоска листовой резины 24, расположенная со стороны большого давления.

Осаждающийся грунт в пазах 26 будет вытесняться самой задвижкой 5.

Предмет изобретения.

1. Устройство для автоматического закрывания трубопровода работающего в кессоне землесоса в случае понижения давления воздуха в кессоне ниже определенного предела, отличающееся тем, что задвижка трубопровода соединена с поршнем цилиндра, пространство которого со стороны задвижки сообщено с камерой кессона, а пространство с другой стороны сообщено трубкой, заполняемой водой снаружи кессона.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью удержания задвижки в открытом положении при понижении давления воздуха в кессоне до определенного предела, применена поворотная с противовесом защелка, упирающаяся своим выступом в выступ, расположенный на штоке поршня.

3. Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что цилиндр 1 имеет перегородку 2 с отверстиями в верхней части, а трубка 8 изогнута и подведена к цилиндру с нижней стороны для передачи давления находящейся в трубке воды на поршень через масло, наливаемое в цилиндр.

4. В устройстве по пп. 1 — 3 применение кранов 20 и 21, перекрывающих трубку 8, для перевода задвижки и поршня в исходное положение без выливания воды наружу, а также для доливания масла в цилиндр путем закрытия крана 20 и открытия крана 21.

Тнп, (1ечатный Труд", Рак. 1687 — 400