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 работ, 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 шели 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 сосун землеcoca оставлен без наблюдения, а приток воды в кессон меньше расхода, проходящего через помпы, сосун частично обнажается и начинает работать как сифон, увеличивая скорость засасывания 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 обслуживающего 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 землесоса.
На чертеже фиг. 1 изображает устройство в виде сбоку; фиг. 2- то же в виде сверху.
Устройство состоит в основном из цилиндра 7 (фиг. 1 и 2), отделенногоперегородкой 2 от камеры /, поршня 3 со штоком 4, задвижки 5 и контрольного грузаб. Поршень5, снабженный сальниковыми кольцами 8, находится под давлением, с одной стороны, сжатого воздуха, приходяш,его из кессона в цилиндр 7 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 5. 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 //, 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 4, охватывающему с двух сторон щток 4, прикреплен с одного конца груз 6. Другим своим концом, при помощи шарнира /5, коромысло прикреплено к неподвижной площадке /2. Уступ /б между ветвями коромысла упирается в выступ /5 на штоке 4. Сила, равная разности давлений воды и воздуха на поршень, через выступ /5 на штоке 4 передается на уступ в коромысле 76, стремясь повернуть рычаг /4 вокруг оси 75. Рычаг, в свою очередь, уступом 76 через выступ 75 производит давление на шток 4.
Пока давление воздуха больше установленного расчетного, поршень 3 прижимается к кольцевому выступу внутренней перегородки 2 цилиндра 7. Как только давление воздуха упадет ниже расчетного, равновесие системы нарушится, поршень 3 начнет перемещаться и, надавливая выступом 75 на щтоке на уступ /б, заставит коромысло /4 повернуться вокруг оси 13 до тех пор, пока уступ 76 не сойдет с выступа 75. После этого поршень 3, освободившись от уравновешивающей силы, и двигаясь вместе со штоком 4, несущим задвижку 5, закроет шланг 77.
С целью воспрепятствования проникновению воды в цилиндр 7 камера 7 заполняется частично маслом, которое одновременно служит для смазки цилиндра 7.
Так как вода тяжелее масла, то при перемещении порщня 3, благодаря перегородке 2, вода доступа к кольцам 75 и стенкам цилиндра 7 иметь не будет, а при обратном возвращении порщня в первоначальное положение, масло вновь займет старый объем в камере 7, предварительно вытеснив воду через отверстия 9.
Для производства периодического пополнения масла в камере / в стенке последней предусмотрена воронка f9 с краном, через которую и производится пополнение путем закрывания крана 20 и открывания крана 27.
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 порщень 3; далее открывается кран 27 для выхода воды из камеры 7. Вручную открывается задвижка 5, а вместе с ней перемещается и поршень 3, вытесняя воду из цилиндра 7 через кран 27; возвращается в первоначальное положение контрольный груз 6, после чего закрывается кран 27 и открывается кран 20. После
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 25.
В целях устранения излишней шероховатости в шлангах задвижка 5 работает как консоль, без выступающих частей в шланге 11.
В целях достижения большей 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 порщнем
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 щтоке порщня.
3.Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что цилиндр 7 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 порщень через масло, наливаемое в цилиндр.
4.В устройстве по пп. 1-3 применение кранов 20 и 21, перекрывающих трубку 5, для перевода задвижки и порщня в исходное положение без выливания воды наружу, а также для доливания масла в цилиндр путем закрытия крана 20 и открытия крана 21.
