Затвор гідромашини

Настоящее изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано для затворов гидротурбин. Известен затвор гидромашины [1], содержащий корпус, поворотный запорный орган и привод. Открытие и закрытие затвора осуществляется поворотом запорного органа приводом. Недостатком затвора гидромашины [1] является зависимость надежности аварийного закрытия от исправности системы управления, связанная с нарушением герметичности системы. Наиболее близким из известных к предлагаемому изобретению является затвор гидромашины [2], у которого для получения дополнительного момента, действующего на закрытие в аварийных условиях, запорный орган оснащен рычагом с грузом (противовесом). Такая конструкция позволяет производить аварийное закрытие затвора в потоке воды при отсутствии давления рабочей жидкости в системе управления. Недостатком такой конструкции является увеличенная за счет большой массы противовеса металлоемкость, т.к. он должен преодолеть момент трения, пропорциональный усилию от давления воды на всю поверхность запорного органа. При этом масса противовеса, обеспечивающая аварийное закрытие затвора в потоке, составляет от 35 до 180% от массы затвора в зависимости от его размера и действующего на него напора. При разработке изобретения была поставлена задача создать затвор гидромашины с приводом, способным осуществлять поворот запорного органа на открытие и закрытие при небольшом весе противовеса. Поставленная задача была решена выполнением привода затвора гидромашины с двумя коаксиально расположенными цилиндрами, один из которых связан напрямую с напорным водоводом, а второй подключен к системе управления. Выполнение привода с двумя коаксиально расположенными цилиндрами позволяет использовать в качестве противовеса, постоянно действующего на закрытие, вместо металлического водяной в виде столба жидкости, подъем которого осуществляется масляным цилиндром, подключенным к системе управления. Равно как и в случае с металлическим противовесом. Технический результат - снижение металлоемкости. Анализ современного уровня техники, проведенный по материалам научно-технической и патентной документации в области гидромашиностроения за последние 50 лет не выявил известности заявляемого решения. Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором показан схематический продольный разрез по затвору гидромашины и приводу затвора. Затвор гидромашины содержит корпус 1, поворотный запорный орган (диск) 2, привод 3 (например, сервомотор) с грузом 4. Привод 3 выполнен с коаксиально расположенными цилиндрами 5 и 6. Затвор гидромашины согласно изобретению работает следующим образом. Затвор закрыт. Внутренний (масляный) цилиндр через переключающий золотник (не показан) соединен со сливом. Наружный (водяной) цилиндр 6 подсоединен к напорному трубопроводу. Для открытия затвора переключающий золотник переставляется в положение, при котором внутренний цилиндр 5 отсоединяется от слива и подключа-ется к источнику давления масла. Давлением масла внутренний цилиндр 5 перемещается, преодолевая усилие от давления воды на кольцевой поршень 7 и момент противовеса 4, вытесняя воду в напорный трубопровод, и посредством рычага 8 поворачивает диск 2, открывая затвор. Открытие затвора происходит до упора масляного цилиндра кольцевым поршнем 7 в крышку 9 наружного цилиндра 6. В открытом положении диск 2 удерживается либо давлением масла, либо стопором 10, например по авт. св. № 1118790 от 12.11.82, опублик. Бюллетень № 38 от 15.10.84, фиксирующим открытое положение затвора. В последнем случае вн утренний цилиндр 5 в конце хода на открытие отключается от источника давления и подключается к сливу. Для открытия затвора, диск которого удерживается в открытом положении давлением масла, переключающий золотник переставляется в положение, при котором внутренний цилиндр отключается от источника давления и соединяется со сливом. Под действием давления воды напорного трубопровода на кольцевой поршень 7 и силы тяжести груза 4 внутренний цилиндр 5 перемещается, вытесняя масло в сливную емкость и поворачивая через посредство рычага 8 диск 2 в направлении закрытия затвора. Для закрытия затвора, диск 2 которого удерживается в открытом положении стопором 10, достаточно расстопорить привод. Под действием давления воды напорного трубопровода на кольцевой поршень 7 и силы тяжести груза 4 вн утренний цилиндр 5 перемещается и диск 2 поворачивается, закрывая затвор. Применение в приводе относительно небольшого закрывающего груза 4 связано с необходимостью закрытия затвора при осушенном напорном трубопроводе в процессе выполнения пуско-наладочных работ.