CN115560079A - 水轮机专用可调密封式防弹簧旋转力缓冲真空破坏阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水轮机专用可调密封式防弹簧旋转力缓冲真空破坏阀，阀座通过筋板与弹簧支筒固定在一起，在弹簧支筒下面装有自润滑环和铜滑环，在铜滑环上面装有弹簧，在上端装有O型密封圈的轴座中装有轴瓦并用带有O型密封圈的挡环固定，带有阀盘的阀轴穿过轴瓦置于弹簧支筒中，在弹簧上面有自润滑环和铜滑环，带有防松盲孔、轴向孔和调整螺孔的调整压盘拧入调整螺杆中并通过自润滑环和铜滑环压缩调整弹簧。防松盘通过调整螺孔固定在调整压盘上面，防松盘上有螺孔、顶丝、螺母、外舌止动片和开口销，防松盘外径与密封筒内径单边距离为0.1～1.0mm，密封筒与弹簧支筒采用O型密封圈方式固定。本发明将广泛应用水轮机真空破坏领域。

Description

水轮机专用可调密封式防弹簧旋转力缓冲真空破坏阀

技术领域：

本发明是一种用于破坏水轮机在运行或紧急停机时产生具有破坏作用真空的装置。

背景技术：

当前，破坏水轮机在运行或紧急停机时产生的真空采用的真空破坏阀都存在密封性差、漏水、调整弹簧部件防松结构存在缺陷、缓冲性能不好并结构复杂和没有防止弹簧在被压缩及释放过程产生的旋转力对调整部件影响的结构，有的现有技术方案中虽然有弹簧调整和防松结构，但这种结构对螺纹有极大的损坏作用，如现有技术方案中有一种可调式真空破坏阀从侧面开有调整口，用工具从侧面转动调整块，采用这种径向转动调整块的方式不仅克服弹簧被压缩后产生几百牛(N)、甚至几千牛(N)轴向力困难，而且极易损坏螺纹导致无法调整，因为采用径向调整块压缩弹簧时，无法施加一个向下保护螺纹抵消弹簧向上弹力的轴向力，调整块是采用螺纹对弹簧施加的压力才能压缩或释放弹簧。弹簧上端与调整块之间在弹簧产生压缩弹力的作用下摩擦力极大，调整块在工具作用下转动压缩弹簧过程中就带动弹簧转动，使弹簧产生扭力，当工具拿开后，调整块在摩擦力和弹簧扭力作用下又反向旋转恢复到调整前的位置，根本没有实现调整弹簧的技术要求。侧面调整口上没有加装有密封性能的挡板，当阀体内进水并且浮球达到密封位置时，带有泥沙的水就会进入真空破坏阀中，导致弹簧锈蚀断裂和其它运动部件因泥沙而卡塞，无法实现真空破坏阀破坏水轮机运行或停机时产生的巨大真空，根本满足不了这个方案中所期望的技术要求，也达不到其技术目的，并且还给水轮机安全运行带来巨大隐患。在真空破坏阀技术方案中采用径向防转销也是不妥的，不仅损伤了螺纹，而且还存在以下缺陷：在阀瓣被巨大的真空向下拉动被弹簧压缩时，弹簧就产生旋转力，这个旋转力频繁通过摩擦力作用在径向防转销上就会导致其有被剪断的风险，如径向防转销被剪断后调整块就会在弹簧旋转力作用下脱离阀轴，使弹簧彻底释放，阀瓣就脱离开阀口，含有泥沙的水通过侧面调整口进入真空破坏阀中，加剧弹簧锈蚀断裂，运动部件被泥沙卡塞，导致真空破坏阀失效，不仅降低了水轮机效率，而且还提高了水轮机安全运行的风险，有些技术方案不但没有提高现有技术中原有技术方案的技术效果，反而把原有技术方案技术效果变劣。本领域急需一种彻底克服现有技术方案中缺陷的、可靠性好的、结构合理的、技术效果好的技术方案，以满足本领域需要。

发明内容：

本发明所提供的技术方案完全满足本领域水轮机破坏真空的技术要求，技术效果好，结构简捷巧妙。其主要技术特征是：在弹簧支筒下端轴座上端装有O型密封圈，轴座中装有轴瓦，把带有O型密封圈的挡环固定在轴瓦下面的轴座端部，把弹簧置于下面装有自润滑环和铜滑环的弹簧支筒中，弹簧上端装有铜滑环和自润滑环，把一端装有阀盘的阀轴带有调整螺杆一端通过挡环上的O型密封圈、轴瓦内孔和轴座上端O型密封圈穿入弹簧支筒内，带有轴向孔、防松盲孔和调整螺孔的调整压盘通过施予轴向力拧入调整螺杆并通过自润滑环与铜滑环将弹簧压缩至所需位置，把带有螺孔、轴向孔和调整螺孔的防松盘拧在调整螺杆上并与调整压盘靠紧，把4～6个带有螺母和外舌止动片的顶丝通过螺孔拧在防松盘上，并且顶丝前端顶在防松盲孔中，拧紧顶丝上的螺母，折起外舌止动片防松边与螺母固定在一起，然后将开口销穿过螺母和顶丝折边固定，防松盘外径与密封筒内径单边距离为0.1～1.0mm，通过把合法兰用螺栓和螺母把密封筒固定在带有O型密封圈弹簧支筒上端把合法兰上面。轴瓦两端O型密封圈内径与阀轴紧密配合，水密封性极好并耐磨，密封筒与弹簧支筒把合法兰位置的O型密封圈密封性也极佳，所以弹簧和其它部件不会锈蚀，确保弹簧工作寿命长，弹性良好，弹簧工作参数稳定，因此，不用经常因弹簧锈蚀调整弹簧压缩距离，只需在组装调试时，需要准确弹簧压缩距离，以满足破坏水轮机产生真空度的技术要求。在弹簧两端装有自润滑环和铜滑环，两个环之间摩擦系数极小，当弹簧压缩产生巨大的轴向力和旋转力时，因两组环摩擦力极小不会将大部分旋转力施加在调整压盘上，进一步提高了调整压盘和防松盘可靠性。由于本技术方案采用了轴向孔，工具通过调整压盘调整弹簧压缩量时就可以施加一个向下的轴向力和旋转力，轴向力抵消了弹簧向上的弹力，从而在调整弹簧时达到保护调整螺杆上调整螺孔中螺纹的技术目的。由于顶丝采用了螺母锁紧、外舌止动片防松和开口销结构，并且使顶丝前端顶入调整压盘上的多个防松盲孔中，使防松盘与调整压盘无相对运动，保证了调整压盘锁定方式的可靠性。

本发明提供的技术方案所要达到的技术效果是这样实现的：在本发明涉及的装置在装配调试弹簧压力以满足破坏不同水轮机所形成真空度参数时，就可用工具通过调整压盘对弹簧进行调试，由于弹簧上、下两端都装有自润滑环和铜滑环，相当于在弹簧上、下两端装上了两个推力轴承，所以将工具放置在调整压盘上的轴向孔中，向下施加一个足够大的轴向压力用以克服弹簧向上的弹力后，再施加一个较小的旋转力就对弹簧的压缩量进行调整了，左旋压缩，右旋释放，弹簧工作压缩量调整完毕后再拧上防松盘和防松盘上4～6个顶丝，顶丝再用螺母、外舌止动片和开口销进行锁紧并防松，使调整压盘和防松盘无相对运动成为一体。由于上、下两组自润滑环和铜滑环消除了弹簧在压缩和回弹时弹簧旋转力，确保调整压盘和防松盘位置可靠，自润滑环为石墨材料，在工作时不需要涂抹润滑脂。密封筒与弹簧支筒密封性良好，确保弹簧在湿度极大的环境中不锈蚀，由于弹簧不锈蚀，弹簧工作参数就不会改变，更不会出现卡塞漏水情况，因此，采用本发明公开的技术方案生产的产品不需要频繁地调整弹簧参数，大大地节约了使用者的体力和时间，弹簧的压缩量与水轮机产生的真空度和阀盘面积成正比，水轮机因脱流产生的真空会引起水轮机和管道剧烈振动，对水轮机部套有破坏作用，所以在不影响水轮机效率的前提下，尽量将真空破坏阀真空度调小，以便迅速补入大量的空气，快速消除水轮机产生真空，避免引起水轮机部套和管道振动。防松盘的外径与密封筒内径单边距离为0.1～1.0mm，当水轮机在停机或运行过程中产生真空时，阀盘在真空作用向下移动，补入空气破坏掉水轮机形成的真空，同时阀轴上的调整压盘与阀盘同步下移压缩弹簧，阀轴长度满足下移的距离，这时弹簧支筒中的空气就会从防松盘与密封筒之间的0.1～1.0mm环缝进入防松盘上面，即密封筒中，当水轮机中的真空因补入的空气迅速消失，阀盘在弹簧的弹力和弹性势能的作用下快速返回关闭，这时防松盘与密封筒之间的空气就会被迅速压缩并吸收由弹簧势能转化成的动能，把没有从0.1～1.0mm环缝中排出的空气从不饱和空气压缩成饱和空气，吸收了因弹簧被压缩形成的巨大弹性势能所转化的动能，防松盘又起到一个压缩空气实现缓冲的作用，使阀盘在快速关闭时不能与阀口产生剧烈撞击导致阀轴断裂和阀盘脱落的现象，造成水淹水轮机的事故。本发明公开的技术方案对水轮机产生的真空有良好的破坏技术效果，确保水轮机在运行和紧急停机时不会产生真空，从而极好地避免了返水锤现象的发生，所以本技术方案不用防返水锤结构。本技术方案涉及的真空破坏阀密封性能极好，弹簧工作参数稳定，动作灵活可靠，所以本真空破坏阀不需另加防水密封装置。

本发明提供的技术方案结构设计巧妙而简捷，摈弃了现有技术没有技术效果多余的技术手段，大幅度提高本技术方案的可靠性，防弹簧旋转力结构新颖，采用一个防松盘既满足对调整压盘止动，又能做为缓冲部件达到了完美的缓冲技术效果，采用轴向孔调整弹簧压缩技术方式完全克服了现有技术中采用径向调整弹簧压缩量的严重缺陷。本技术方案采用O型密封圈进行整体密封，大大提高了弹簧及内部部件防锈蚀水准。因此，本发明公开的技术方案与现有技术相比具有新颖性、创造性和实用性，将广泛应用于水轮机真空破坏领域。

附图说明：

图1.水轮机专用可调密封式防弹簧旋转力缓冲真空破坏阀主视图

图2.水轮机专用可调密封式防弹簧旋转力缓冲真空破坏阀A-A视图

图3.水轮机专用可调密封式防弹簧旋转力缓冲真空破坏阀B-B视图

图4.水轮机专用可调密封式防弹簧旋转力缓冲真空破坏阀I放大视图

其中：

1、轴向孔 2、开口销 3、外舌止动片

4、顶丝 5、螺母 6、螺孔

7、防松盘 8、防松盲孔 9、调整压盘

10、自润滑环 11、铜滑环 12、弹簧

13、筋板 14、阀座 15、阀口

16、阀盘 17、挡环 18、销轴

19、开槽螺母 20、O型密封圈 21、螺栓

22、把合孔 23、轴座 24、轴瓦

25、弹簧支筒 26、阀轴 27、把合法兰

28、调整螺孔 29、调整螺杆 30、密封筒

具体实施方式：

上面带有把合法兰27和下面带有轴座23的弹簧支筒25通过4个筋板13与带有把合孔22和阀口15的阀座14固定在一起，把O型密封圈20装在轴座23上端，把轴瓦24置于轴座23内，把带有O型密封圈20的挡环17用螺栓21固定轴瓦24下面轴座23端部。用开槽螺母19、销轴18和开口销2把阀盘16固定在阀轴26下端，将带有调整螺杆29的阀轴26穿过挡环17上的O型密封圈20、轴瓦24内孔和轴座23上端O型密封圈20置于弹簧支筒25中，将自润滑环10和铜滑环11依次放入弹簧支筒25下端，再把弹簧12放入弹簧支筒25内，在弹簧12上端依次放上铜滑环11和自润滑环10，将带有轴向孔1和调整螺孔28的调整压盘9拧入调整螺杆29并通过自润滑环10和铜滑环11压缩弹簧12。把带有螺孔6、轴向孔1和调整螺孔28的防松盘7拧入调整螺杆29上，并与调整压盘9压紧，将4～6个带有螺母5和外舌止动片3的顶丝4通过螺孔6拧在防松盘7上，并且将顶丝4的前端拧入防松盲孔8中顶紧，再用螺母5锁上，折起外舌止动片3与螺母5固定在一起，将开口销2穿过螺母5和顶丝4后折弯，防松盘7外径与密封筒30内径单边距离0.1～1.0mm。把O型密封圈20放在弹簧支筒25上端把合法兰27上面，密封筒30通过把合法兰27用螺栓21和螺母5固定在弹簧支筒25上端把合法兰27上。实施完毕。

Claims (1)

1.一种水轮机专用可调密封式防弹簧旋转力缓冲真空破坏阀，带有阀口和把合孔的阀座通过筋板与弹簧支筒固定在一起，阀轴的一端用开槽螺母、销轴和开口销与阀盘固定在一起，其特征是，在弹簧支筒下端轴座上端装有O型密封圈，轴座中装有轴瓦，把带有O型密封圈的挡环固定在轴瓦下面的轴座端部，把弹簧置于下面装有自润滑环和铜滑环的弹簧支筒中，弹簧上端装有铜滑环和自润滑环，把一端装有阀盘的阀轴带有调整螺杆一端通过挡环上的O型密封圈、轴瓦内孔和轴座上端O型密封圈穿入弹簧支筒内，带有轴向孔、防松盲孔和调整螺孔的调整压盘通过施予轴向力拧入调整螺杆并通过自润滑环与铜滑环将弹簧压缩至所需位置，把带有螺孔、轴向孔和调整螺孔的防松盘拧在调整螺杆上并与调整压盘靠紧，把4～6个带有螺母和外舌止动片的顶丝通过螺孔拧在防松盘上，并且顶丝前端顶在防松盲孔中，拧紧顶丝上的螺母，折起外舌止动片防松边与螺母固定在一起，然后将开口销穿过螺母和顶丝折边固定，防松盘外径与密封筒内径单边距离为0.1～1.0mm，通过把合法兰用螺栓和螺母把密封筒固定在带有O型密封圈弹簧支筒上端把合法兰上面。

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