Кульовий затвор гідромашини

1. Шаровой затвор гидромашины, со держащий корпус и ротор с цилиндрическими проходными отверстиями, привод, опера тивное и ремонтное уплотнения со сфериче скими уплотнительными поясками равного диаметра, выполненными из одного центра, причем оперативное уплотнение закреплено на роторе, а ремонтное - в корпусе, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что оси проходных отверстий корпуса и ротора смещены относительно оси поворота ротора на одинаковую величину в плоскости, нормальной оси поворота ротора, причем центр выполнения сферических уплотнительных поясков совмещен с осью поворота ротора. 2. Затвор гидромашины по п. 1, отлич а ю щи й с я тем, что на роторе, со стороны ремонтного уплотнения, закреплено промежуточное кольцо со сферическим уплотнительным пояском, равным пояску ремонтного уплотнения. с > 00 Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано, например, в качестве затвора для гидротурбин, насос турбин и насосов. Цель изобретения - повышение надежности путем снижения усилия управления. На фиг. 1 изображен продольный разрез шарового затвора; на фиг. 2 - вариант выполнения ремонтного уплотнения. Шаровой затвор гидромашины содержит корпус 1 и ротор 2 с цилиндрическими проходными отверстиями соответственно 3 и 4, оперативное уплотнение в виде установленного на роторе 2 клапана 5, контактирующего своим сферическим уплотнительным пояском 6 со сферическим упложительным пояском 7 на корпусе Т (или на установленном в корпусе седле 8), и ремонтное уплот нение в виде установленного в корпусе 1 подвижного в осевом направлении кольца 9, контактирующего своим сферическим уплотнительным пояском 10 со сферическим уплотнительным пояском 11 на роторе 2. Проходное отверстие кольца 9 и седла 8 является бесступенчатым продолжением проходного отверстия 3 корпуса 1. Сферические поверхности поясков оперативного и ремонтного уплотнений имеют общий центр и диаметры их равны. Меньшие кромки 12 уплотнительных поясков 7 и 10 оперативного и ремонтного уплотнений принадлежат цилиндрическим поверхностям проходных отверстий 3 корпуса 1 (седла 8) и кольца 9. Шаровой затвор гидромашины снабжен приводом 13 в виде сервомотора с противовесом 14. ел О 12856 К корпусу 1 между оперативным и ремонтным уплотнениями подведен дренажный трубопровод 15 с задвижкой 16. Ось 17 поворота ротора 2 проходит через центр сферической поверхности (уплотнительных поясков 7 и 11) оперативного и ремонтного уплотнений. Ось 18 проходных отверстий 3 корпуса 1 смещена относительно оси 17 поворота ротора 2 на величину И (на чертеже вверх). Ня такую же величину 12=11 относительно той же оси 17 поворота ротора 2 смещена ось 19 проходного отверстия 4 ротора 2 (по направлению потока). Смещение оси 18 проходных отверстий 3 корпуса 1 относительно оси 17 поворота ротора 2 (а значит и относительно центра сферической поверхности оперативного и ремонтного уплотнений) приводит к тому, чтоуплотнительный поясок в корпусе 1 (седле 8) и уплотнительный поясок 10 кольца 9, по существу, наклонены к плоскости, нормальной к оси 18 проходных отверстий 3 корпуса 1. Для компенсации этого наклона клапан 5, контактирующий своим уплотнительным пояском 6 с уплотнительным пояском 7, выполнен переменной толщины, а сферический уплотнительный поясок 11 на роторе 2 выполнен с таким же наклоном, что и уплотнительный поясок 10 кольца 9. На фиг. 2 показано, что уплотнительный поясок 11 может быть выполнен на закрепленном на роторе 2 промежуточном кольце 20, имеющем переменную толщину. Шаровой затвор гидромашины работает следующим образом. Открытие затвора осуществляют поворотом ротора 2 приводом 13 с противовесом 14 при выравненном с помощью байпаса (не показан) давлении по обе стороны ротора 2. При этом противовес 14 поднимается, получая запас потенциальной энергии. Энергия привода 13 расходуется на подъем противовеса 14 и преодоление момента трения от силы тяжести ротора 2. В связи с тем, что ось 17 поворота ротора 2 проходит через центр сферических уплотняемых поверхностей, ротор 2 гарантирован от заклинивания в корпусе 1. Благодаря наличию смещения h оси 19 проходного отверстия 4 ротора 2, компенси руется смещение И оси 18 проходных отвер стий 3 корпуса 1 и в открытом положении проточная часть затвора представляет со бой гладкую бесступенчатую трубу. 5 Оперативное закрытие шарового затвора осуществляют после закрытия направляющего аппарата гидромашины, то есть при выравненных давлениях по обе стороны ротора 2. Шаровой затвор закрывается 10 под действием момента, развиваемого противовесом 14. Сервомотор 13 при закрытии служит демпфером. Оперативное уплотнение шарового затвора достигается контактом уплотнительных поясков б на 15 клапане 5 и 7 на корпуса 1 (седле 8). Наклон уплотнительного пояска 7 компенсируется выполнением клапана 5 переменной толщины. При проведении ремонтных работ в 20 проточной части гидромашины перемещением кольца 9 запирают щель между уплотнительными поясками 10 кольца 9 и 11 на роторе 2, обеспечивая ремонтное уплотнение. Наклон уплотнительного пояска 9 ком25 пенсируется наклонным выполнением , поясков 11 на роторе 2 (фиг.1) или установкой на роторе 2 дополнительного промежуточного кольца 20 переменной толщины (фиг. 2). 30 Протечку через ремонтное уплотнение удаляют через дренажный трубопровод 15, предварительно открыв задвижку 16. При аварийном закрытии, когда направляющий аппарат гидромашины открыт, 35 трогание ротора 2 на закрытие осуществляется под действием противовеса 14. В процессе поворота увеличивается проекция поверхности ротора 2, нормальная к потоку, и соответственно, момент трения, препятст40 вующий повороту. Одновременно, благодаря наличию смещения h оси 18 проходных отверстий 3 корпуса 1 относительно оси 17 поворота ротора 2, нарастает действующий на ротор 2 направленный на закрытие гид45 равлический момент. Рост гидравлического момента обусловлен как увеличением гидравлического усилия, действующего на ротор 2, так и увеличением плеча приложения результирую50 щего усилия, изменяющегося в процессе закрытия от нуля до И. 12856 її «яг. г Упорядник Замовлення 4086 Техред М.Моргентал Коректор л. Філь Тираж Підписне Держ авне па те нт не ві д омство У к раї н и, 254655, ГСП, КиГв-53 , Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101