专利名称：高水头大直径水电专用球阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机电产品，特别是一种专门用于水电站机组检修等用途的高水头大直径水电专用球阀。
背景技术：
本发明为水轮机进水阀装置中的主阀，装在水轮机进口(上游)处，用以截断水流，为停机和检修机组提供可靠保证。水电站的发电机组在工作一段时间以后，或水电站某一机组发生故障需要检修的时候，为了不影响其它机组继续工作，需要暂时切断某机组发电水流进行检修。这就需要每一机组设置一道阀门，以满足单机组水道需要关闭或开启球阀的工作密封。所以水轮发电机组在如下几种情况下均要应用本发明A发电机组长时间停机时，许关闭球阀的工作密封；B机组检修时，关闭球阀检修密封；C球形阀更换工作密封时，关闭球形阀检修密封；D机组发生事故而喷嘴不能关闭时，关闭球形阀工作密封。
由于需要冲动机组涡轮发电的水道，直径是比较大的，相应的阀门也是很大的。这样一来对大阀门的技术要求一是设计和加工精度都必须要求很高；二是阀门无论在动态还是静态时都不得有渗漏现象产生。
发明内容
本发明的目的在于公开一种，专门用于水电站机组检修用断或开水，密封性能可靠，运转性能卓越、工作可靠的高水头大直径水电专用球阀。
为达上述目的所采用的技术方案是本发明由阀体、卧式转轴球形阀和液压摇摆式直缸活塞接力器三部分构成。所述的阀体1由前阀体1.1和后阀体1.2并合由螺栓紧固定构成。阀体1中间内球形，与卧式转轴球形阀2中间的外球形相配合。球阀采用卧轴式结构，并配置油压操作接力器，排水阀等。阀门的开启和关闭均采用油压操作。
所述的卧式转轴球形阀2的形状是横轴形、半斜分结构，轴体正、反转动90度，阀门即可完全关闭或打开；。阀体1上的轴套1.3两端与卧式转轴球形阀2的两端转轴2.1相配合，一端轴套孔有积水罩1.4密封，另一端的轴套孔有卧式转轴球形阀2的另一转轴穿出，经发兰2.6、传动带2.7和摇臂轮3.1与和液压摇摆式直缸活塞接力器3连接。如图1、2所示。
所述的的阀体1的上方，设置有排气阀1.5。在阀体1靠近进水管道口处，有一圈由内向外的活塞1.9、GRS密封圈1.7、活塞位置指示开关1.8和泄压孔组合成的阀体泄压装置。如图1、2所示。
所述的卧式转轴球形阀2的中间有球形孔2.3，上方有活门封水环2.4，在两端的转轴2.1和轴套1.3之间有自润滑轴承2.2和夹布橡胶密封圈2.5，以及D形密封圈2.8和止撞环2.7。。如图1、2所示。
当卧式转轴球形阀2转动到一定程度时，发兰和发兰轮2.6的中心的拨杆会触动位置程控开关2.6.1，开关线连接到控制器上，以控制液(油)压驱动的进或出。位置程控开关2.6.1控制液(油)压进或出液压摇摆式直缸活塞接力器3，从而带动摇臂轮3.1，再经传动带2.7和发兰和发兰轮2.6转动。由于发兰和发兰轮2.6与转轴2.1是同轴固定，实际是驱动卧式转轴球形阀2转动。如图1、2所示。
所述的液压摇摆式直缸活塞接力器3，实际上是一个液(油)压转动装置，力矩强大。它由控制器控制工作，通过高压泵和液(油)压管3.2将液体(如油)泵入该装置，以驱动摇臂3.1所带动的卧式转轴球形阀2转动。如图1、2所示。
本发明的工作原理是；控制器通过高压泵和液(油)压管3.2将液体(如油)泵入或退出液压摇摆式直缸活塞接力器3，从而带动摇臂轮3.1，再经传动带2.7带动发兰和发兰轮2.6转动。由于发兰和发兰轮2.6工作，以驱动卧式转轴球形阀2，当卧式转轴球形阀2转动到一定程度时，发兰和发兰轮2.6的中心的拨杆会触动位置程控开关2.6.1，其开关线连接到控制器上，以控制液(油)的泵进，卧式转轴球形阀2停止转动。卧式转轴球形阀2只要正转90度或反转90度，即可达到活门(球形孔)全开或全关的发明目的。
主阀开启本阀门不允许动水开启。开启前，PLC控制器首先确认T型检修密封处于全开状态，此时检修密封处位置行程开关发出的是开启指令。解除T型工作密封处锁锭装置。锁锭拔除后由行程开关给出解除信号。由电路接至PLC控制器。
当球阀需开启时，液压油经滤网、单向阀、手动截止阀后通过高压铜管进入球阀工作密封开启腔。T型工作密封与活门封水环脱离接触，形成一进水通道，向主阀下游充水以平衡阀前后水压。T型工作密封设置有位置行程开关，由电路接至PLC控制器。当阀前后水压平衡后，装设于压力钢管上的压差信号装置发出信号。此时PLC控制器发出指令，延时继电器动作，确保T型工作密封完全开启到位，避免球阀活门启动时碰伤T型工作密封。PLC控制器确认延时时间和T型工作密封位置行程开关信号无误，控制四通滑阀油路进行切换，液压油再经滤网、单向阀、手动截止阀后通过高压软管进入球阀接力器开启腔，推动活塞杆，开启球阀。
开启时间可由控制管路上的针型截止阀通过以调节管路流量大小的方式进行调节。
球阀开启到位后，球阀活门上设置的位置行程开关发出信号。PLC控制器切断电磁阀，停止供油。当接力器开启腔由于有微量泄露使油压降至额定值(仍高于工作油压值)时，压力信号器动作。PLC控制器启动电磁阀，进行补压力油。
当球阀PLC控制器收到开阀信号数十秒(时间可调)后，球阀仍未开启时，PLC控制器向电站中控室发出故障信号，使水轮机开启程序停止，直到故障解除。
主阀关闭关闭前，PLC控制器首先确认T型工作密封、检修密封应处于全开状态，此时工作密封、检修密封处位置行程开关发出的是开启指令。
PLC控制器控制四通滑阀油路进行切换，液压油也经滤网、单向阀、手动截止阀后通过高压软管进入球阀接力器关闭腔，推动活塞杆，关闭球阀。
球阀关闭到位后，球阀活门上设置的位置行程开关发出信号。PLC控制器切断电磁阀，停止供油。PLC控制器再控制四通滑阀将油路进行切换，液压油也经滤网、单向阀、手动截止阀后通过高压铜管进入球阀工作密封关闭腔。T型工作密封与活门封水环接触，将压力水隔断。密封形成。此时，T型工作密封设置位置行程开关发出关闭到位信号，由电路接至PLC控制器，关阀完成。示关闭时间与关闭任务确定是否投入工作密封锁锭。工作密封关闭后，控制油管上压力信号器动作始终保持工作状态，当工作密封由于有微量泄漏使油压降至额定值(仍高于工作油压值)时，压力信号器动作。PLC控制器启动电磁阀，进行补压力油。
球阀关闭后，示关闭时间与关闭任务确定是否投入检修密封及其锁锭。
本球形阀的优点在于运转非常平稳，工作十分可靠，技术效果十分突出。
具体实施例方式
图1是本发明结构示意图。
图2是图1的側视图。
其中1、阀体；1.1、前阀体；1.2、后阀体；1.3、轴套；1.4积水罩、；1.5、排气阀；1.6、；1.7、GRS密封圈；1.8、活塞位置指示开关；1.9、活塞；2、卧式转轴球形阀；2.1、转轴；2，2自润滑轴承；2.3、球形孔；2.3.1、活门；2.4、活门封水环；2.5、夹布橡胶密封圈；2.6、发兰和发兰轮；2.6.1、位置程控开关2.7、传动带；2.8、D形密封圈；2.9、止推环；3、液压摇摆式直缸活塞接力器；3.1、摇臂轮；3.2、高压管。
实施例如图1、2所示。本发明由阀体、卧式转轴球形阀和液压摇摆式直缸活塞接力器三部分构成。所述的阀体1由前阀体1.1和后阀体1.2并合由螺栓紧固定构成。阀体中间内球形，与卧式转轴球形阀2中间的外球形相配合。所述的卧式转轴球形阀2的形状是横轴形、半斜分结构，轴体正、反转动90度，阀门即可完全关闭或打开。阀体1上的轴套1.3两端与卧式转轴球形阀2的两端转轴2.1相配合，一端轴套孔有积水罩1.4密封，另一端的轴套孔有卧式转轴球形阀2的另一转轴穿出，经发兰2.6、传动带2.7和摇臂轮3.1与和液压摇摆式直缸活塞接力器3连接。
如图1、2所示。所述的的阀体1的上方，设置有排气阀1.5。在阀体1靠近进水管道口处，有一圈由内向外的活塞1.9、GRS密封圈1.7、活塞位置指示开关1.8和泄压孔组合成的阀体泄压装置。
如图1、2所示。所述的卧式转轴球形阀2的中间有球形孔2.3，上方有活门封水环2.4，在两端的转轴2.1和轴套1.3之间有自润滑轴承2.2和夹布橡胶密封圈2.5，以及D形密封圈2.8和止撞环2.7。
如图1、2所示。当卧式转轴球形阀2转动到一定程度时，发兰和发兰轮2.6的中心的拨杆会触动位置程控开关2.6.1，开关线连接到控制器上，以控制液(油)压驱动的进或出。位置程控开关2.6.1控制液(油)压进或出液压摇摆式直缸活塞接力器3，从而带动摇臂轮3.1，再经传动带2.7和发兰和发兰轮2.6转动。由于发兰和发兰轮2.6与转轴2.1是同轴固定，实际是驱动卧式转轴球形阀2转动。
如图1、2所示。所述的液压摇摆式直缸活塞接力器3，实际上是一个液(油)压转动装置，力矩强大。它由控制器控制工作，通过高压泵和液(油)压管3.2将液体(如油)泵入该装置，以驱动摇臂3.1所带动的卧式转轴球形阀2转动。
权利要求
1.一种由阀体、卧式转轴球形阀和液压摇摆式直缸活塞接力器三部分构成的高水头大直径水电专用球阀，其特征在于a)所述的阀体(1)由前阀体(1.1)和后阀体(1.2)并合由螺栓紧固定；b)阀体(1)中间内球形，与卧式转轴球形阀(2)中间的外球形相配合；c)所述的卧式转轴球形阀(2)的形状是横轴形、半斜分结构，轴体正、反转动90度，阀门即可完全关闭或打开；d)阀体(1)上的轴套(1.3)两端与卧式转轴球形阀(2)的两端转轴(2.1)相配合，一端轴套孔有积水罩(1.4)密封，另一端的轴套孔有卧式转轴球形阀(2)的另一转轴穿出，经发兰(2.6)、传动带(2.7)和摇臂轮(3.1)与和液压摇摆式直缸活塞接力器(3)连接。
2.根据权利要求1所述的高水头大直径水电专用球阀，其特征在于a)所述的的阀体(1)的上方，设置有排气阀(1.5)；b)在阀体(1)靠近进水管道口处，有一圈由内向外的活塞(1.9)、GRS密封圈(1.7)、活塞位置指示开关(1.8)和泄压孔组合成的阀体泄压装置。
3.根据权利要求1所述的高水头大直径水电专用球阀，其特征在于a)所述的卧式转轴球形阀2的中间有球形孔(2.3)，上方有活门封水环(2.4)，在两端的转轴(2.1)和轴套(1.3)之间有自润滑轴承(2.2)和夹布橡胶密封圈(2.5)，以及D形密封圈(2.8)和止撞环(2.7)；b)当卧式转轴球形阀(2)转动到一定程度时，发兰和发兰轮(2.6)的中心的拨杆会触动位置程控开关(2.6.1)，开关线连接到控制器上；c)液压摇摆式直缸活塞接力器(3)，摇臂轮(3.1)，再经传动带(2.7)和发兰和发兰轮(2.6)转动连接；d)发兰和发兰轮(2.6)与转轴(2.1)是同轴。
4.根据权利要求1所述的高水头大直径水电专用球阀，其特征在于所述的液压摇摆式直缸活塞接力器(3)，实际上是一个液压转动装置，通过高压泵和液压管(3.2)与控制器连接。
全文摘要
一种高水头大直径水电专用球阀，所述的阀体1由前阀体1.1和后阀体1.2并合由螺栓紧固定构成。阀体中间内球形，与卧式转轴球形阀2中间的外球形相配合。所述的卧式转轴球形阀2的形状是横轴形、半斜分结构，轴体正、反转动90度，阀门即可完全关闭或打开。阀体1上的轴套1.3两端与卧式转轴球形阀2的两端转轴2.1相配合，一端轴套孔有积水罩1.4密封，另一端的轴套孔有卧式转轴球形阀2的另一转轴穿出，经发兰2.6、传动带2.7和摇臂轮3.1与和液压摇摆式直缸活塞接力器3连接。
文档编号F16K5/06GK1632355SQ20031010407
公开日2005年6月29日 申请日期2003年12月22日 优先权日2003年12月22日
发明者孙树林, 韩敏 申请人:四川东风电机厂有限公司