一种水电站进水球阀检修密封锁锭螺杆投退工具的制作方法

1.本实用新型涉及水力发电站进水球阀安全技术领域，尤其涉及一种水电站进水球阀检修密封锁锭螺杆投退工具。


背景技术：

2.水电站进水球阀检修密封锁锭螺杆投退工具的设计是出于设备检修期间安全考虑设计。当水轮机组停机后，机组进水球阀全关，投入球阀工作密封和球阀检修密封。在球阀检修密封投入到位后，由现场机械人员手动操作锁锭螺杆，锁紧活塞环，防止活塞环脱开，确保检修密封的密封性能和检修期间的人员设备安全。
3.检修密封锁锭装置在水电站行业的应用非常普遍。水电站涉及到与球阀有关的安全措施均会执行此项安措，当检修密封锁锭装置投入不到位时，可能会造成检修期间进水球阀检修密封退出，从而引起进水球阀大量漏水，严重威胁检修人员人身安全，当检修密封锁锭装置退出不到位时，会造成进水球阀检修密封无法退出到位，在进水球阀开关过程中会损坏检修密封。由此可见，确保机组进水球阀检修密封锁锭螺杆按规定正确投入、退出到位是非常重要的。
4.目前，传统的水电站一般采用人工手动方式来投退，根据说明书建议深度、限位器限制深度、以往经验等等来综合判断锁锭螺杆投入是否到位，传统操作存在以下问题。
5.1、检修密封锁锭螺杆位于机组进水球阀检修密封周向环绕，操作时需要操作人员高空作业，投退过程中会使用到用多种工具高空作业较为不便；
6.2、目前部分球阀检修密封锁锭螺杆无限位装置，投退深度一般通过个人经验及手感操作，由于每个人的行为习惯均有差异，可能存在误差；
7.3、球阀长期工作在潮湿环境中使用，受到环境因素影响，球阀锁锭螺杆螺纹结构容易受到腐蚀和机械损伤，随着时间推移螺杆投退深度可能会产生变化，传统方式无法直观的对此数据进行对比分析；
8.4、部分传统检修密封锁锭螺杆无保护装置，一但过度操作退出，在高油压压强作用锁锭螺杆射出，可能会造成操作人员受伤。
9.因此需要研发出一种水电站进水球阀检修密封锁锭螺杆投退工具来解决上述问题。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题设计了一种水电站进水球阀检修密封锁锭螺杆投退工具。
11.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
12.一种水电站进水球阀检修密封锁锭螺杆投退工具，包括：
13.推动机构；
14.棘轮机构；棘轮机构内设置有棘轮套筒，棘轮套筒的棘轮套筒口作用于锁锭螺杆；
推动机构的推动方向与棘轮套筒的布设方向垂直；
15.传动机构；推动机构的作用端通过传动机构与棘轮机构的棘轮环传动连接；
16.用于棘轮机构的一个方向转动限位的锁定限位机构；锁定限位机构与棘轮机构限位连接。
17.具体地，推动机构包括：
18.旋转伸缩结构；旋转伸缩结构的旋转端套装在力臂外壳外壁上；
19.氮气弹簧；
20.力臂；
21.力臂外壳；氮气弹簧和力臂均安装在力臂外壳内；旋转伸缩结构的作用端与氮气弹簧的第一端连接，氮气弹簧的第二端与力臂的第一端连接，力臂的第二端与传动机构连接。
22.进一步地，旋转伸缩结构包括：
23.移动套筒；移动套筒安装在力臂外壳内，并放置在滑动凸起上方；
24.主调节标尺；主调节标尺内壁上设置有内螺纹，力臂外壳上设置有外螺纹，主调节标尺螺纹套装在力臂外壳上；主调节标尺的内壁上还设置有滑动凸起，对应地，力臂外壳上开设有螺旋滑槽，滑动凸起可滑动的安装在螺旋滑槽内。
25.进一步地，在主调节标尺的周向上设置有主调节标尺主刻度线，在力臂外壳上设置有副微分刻度标尺线。
26.进一步地，在力臂外壳内设置有多个环形限位块，多个环形限位块置于力臂与力臂外壳之间。
27.具体地，传动机构包括：
28.连接块；
29.第一轴承；第一轴承安装在连接块的第一端；第一轴承与力臂的第二端接触；
30.棘轮导力齿盘；连接块的第二端与棘轮导力齿盘可转动连接；棘轮导力齿盘还与棘轮机构啮合；
31.固定转向节；棘轮导力齿盘通过固定转向节可转动的安装在力臂外壳内。
32.具体地，棘轮机构包括：
33.棘轮外壳；棘轮外壳内设置有安装槽，棘轮外壳的下端与力臂外壳连接；
34.棘轮环；棘轮环与传动机构传动连接；
35.第二轴承；棘轮环的一侧与第二轴承的外圈连接；第二轴承的内圈与棘轮外壳连接；
36.棘轮盘；棘轮盘设置在棘轮环的中心，棘轮盘的中心处轴向设置有贯通的滑口；棘轮套筒可滑动的安装在滑口内；
37.套筒弹簧；套筒弹簧套装在棘轮套筒外壁上，套筒弹簧的一端固定安装在棘轮套筒外壁上，套筒弹簧的另一端固定安装在棘轮外壳的侧壁上。
38.优选地，在棘轮套筒上设置有套筒标尺限位块，套筒标尺限位块置于棘轮外壳设置弹簧的对侧；沿棘轮套筒的长度方向上设置有套筒标尺。
39.具体地，锁定限位机构包括：
40.棘轮右锁锭杆；
41.棘轮左锁锭杆；棘轮左锁锭杆、棘轮右锁锭杆的中部均可转动的安装在力臂外壳内；棘轮左锁锭杆的第一端用于在第一方向上锁定棘轮环转动；棘轮右锁锭杆的第一端用于在第二方向上锁定棘轮环转动，第一方向和第二方向相反；
42.方向键自锁结构；方向键自锁结构的两端分别与棘轮左锁锭杆的第二端、棘轮右锁锭杆的第二端连接；
43.方向切换键；力臂外壳上设置有方向切换槽，方向切换键可滑动的安装在方向切换槽内，方向切换键的把手端置于力臂外壳外部，方向切换键的作用端与方向键自锁结构的中部连接；
44.定位限位块；定位限位块安装在力臂外壳内；方向键自锁结构滑动至两个工作位置时，均与定位限位块锁定配合。
45.优选地，锁定限位机构还包括：
46.第一复位弹簧；第一复位弹簧设置在棘轮左锁锭杆的第二端与力臂外壳内壁之间；
47.第二复位弹簧；第二复位弹簧设置在棘轮右锁锭杆的第二端与力臂外壳内壁之间。
48.本实用新型的有益效果在于：
49.可通过本技术中各标尺刻度线读取数据形成数据报表，通过每次检修时力矩大小，旋入深度来判断球阀检修密封内部压力情况以及检修密封锁锭螺杆健康程度；
50.通过棘轮套筒上设置的套筒标尺，可实时得知锁锭螺杆深度，更直观观察到锁锭螺杆投退情况；
51.采用氮气弹簧，较比普通弹簧拥有更加稳定的弹力系数以及不受球阀层潮湿等环境因素影响；
52.因为力臂外壳及棘轮外壳的设置，使得其余工具被全包围，在使用过程中不易发生工具脱落。
附图说明
53.图1是本技术的主视剖视图一；
54.图2是图1中的部分结构放大示意图一；
55.图3是图1中的部分结构放大示意图二；
56.图4是本技术的主视剖视图二；
57.图5是图4中的部分结构放大示意图；
58.图6是本技术的侧视剖视图；
59.图7是图6中的部分结构放大示意图；
60.图8是本技术中主调节标尺与移动套筒的配合结构示意图；
61.图9是本技术中棘轮机构的部分结构示意图；
62.图中：1、握把；2、连接卡扣；3、主调节标尺；4、主调节标尺主刻度线；5、副微分刻度标尺线；6、氮气弹簧；7、力臂；8、力臂外壳；9、环形限位块；10、连接块；11、方向切换键；12、棘轮右锁锭杆；13、棘轮左锁锭杆；14、方向键自锁结构；15、棘轮外壳；16、棘轮环；17、第二轴承；18、棘轮套筒；19、棘轮套筒口；20、棘轮盘；21、固定转向节；22、棘轮导力齿盘；23、第
一轴承；24、套筒弹簧；25、套筒标尺；26、套筒标尺限位块；29、定位限位块；30、第一复位弹簧；31、第二复位弹簧；32、移动套筒。
具体实施方式
63.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
64.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
65.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
66.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
67.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
68.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
69.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
70.如图1、4、6所示，一种水电站进水球阀检修密封锁锭螺杆投退工具，包括：
71.推动机构；
72.棘轮机构；棘轮机构内设置有棘轮套筒18，棘轮套筒18的棘轮套筒口19作用于锁锭螺杆；推动机构的推动方向与棘轮套筒18的布设方向垂直；
73.传动机构；推动机构的作用端通过传动机构与棘轮机构的棘轮环16传动连接；
74.用于棘轮机构的一个方向转动限位的锁定限位机构；锁定限位机构与棘轮机构限位连接。
75.如图1、3所示，推动机构包括：
76.旋转伸缩结构；旋转伸缩结构的旋转端套装在力臂外壳8外壁上；
77.氮气弹簧6；
78.力臂7；
79.力臂外壳8；氮气弹簧6和力臂7均安装在力臂外壳8内；旋转伸缩结构的作用端与
氮气弹簧6的第一端连接，氮气弹簧6的第二端与力臂7的第一端连接，力臂7的第二端与传动机构连接。
80.如图3、8所示，旋转伸缩结构包括：
81.移动套筒32；移动套筒32安装在力臂外壳8内，并放置在滑动凸起上方；
82.主调节标尺3；主调节标尺3内壁上设置有内螺纹，力臂外壳8上设置有外螺纹，主调节标尺3螺纹套装在力臂外壳8上；主调节标尺3的内壁上还设置有滑动凸起，对应地，力臂外壳8上开设有螺旋滑槽，滑动凸起可滑动的安装在螺旋滑槽内。
83.如图3所示，在主调节标尺3的周向上设置有主调节标尺主刻度线4，在力臂外壳8上设置有副微分刻度标尺线5。主调节标尺主刻度线4用于识别力矩大小；副微分刻度标尺线5用于与主调节标尺主刻度线4联合读数，得出力臂7扭力，本技术中此处读数方式和螺旋测微器一样，在此不做敷述；
84.如图1所示，在力臂外壳8内设置有两个环形限位块9，两个环形限位块9置于力臂7与力臂外壳8之间。两个环形限位块9用于限定力臂7的径向摆动，以及起到轴向的导向作用。
85.如图4、5所示，传动机构包括：
86.连接块10；
87.第一轴承23；第一轴承23安装在连接块10的第一端；第一轴承23与力臂7的第二端接触；
88.棘轮导力齿盘22；连接块10的第二端与棘轮导力齿盘22可转动连接；棘轮导力齿盘22还与棘轮机构啮合；
89.固定转向节21；棘轮导力齿盘22通过固定转向节21可转动的安装在力臂外壳8内。
90.如图1、2、6、7、9所示，棘轮机构包括：
91.棘轮外壳15；棘轮外壳15内设置有安装槽，棘轮外壳15的下端与力臂外壳8连接；
92.棘轮环16；棘轮环16与传动机构传动连接；
93.第二轴承17；棘轮环16的一侧与第二轴承17的外圈连接；第二轴承17的内圈与棘轮外壳15连接；
94.棘轮盘20；棘轮盘20设置在棘轮环16的中心，棘轮盘20的中心处轴向设置有贯通的滑口；棘轮套筒18可滑动的安装在滑口内；
95.套筒弹簧24；套筒弹簧24套装在棘轮套筒18外壁上，套筒弹簧24的一端固定安装在棘轮套筒18外壁上，套筒弹簧24的另一端固定安装在棘轮外壳15的侧壁上。
96.如图7所示，在棘轮套筒18上设置有套筒标尺限位块26，套筒标尺限位块26置于棘轮外壳15设置弹簧的对侧；沿棘轮套筒18的长度方向上设置有套筒标尺25。
97.如图1、2所示，锁定限位机构包括：
98.棘轮右锁锭杆12；
99.棘轮左锁锭杆13；棘轮左锁锭杆13、棘轮右锁锭杆12的中部均可转动的安装在力臂外壳8内；棘轮左锁锭杆13的第一端用于在第一方向上锁定棘轮环16转动；棘轮右锁锭杆12的第一端用于在第二方向上锁定棘轮环16转动，第一方向和第二方向相反；
100.方向键自锁结构14；方向键自锁结构14的两端分别与棘轮左锁锭杆13的第二端、棘轮右锁锭杆12的第二端连接；
101.方向切换键11；力臂外壳8上设置有方向切换槽，方向切换键11可滑动的安装在方向切换槽内，方向切换键11的把手端置于力臂外壳8外部，方向切换键11的作用端与方向键自锁结构14的中部连接；
102.定位限位块29；定位限位块29安装在力臂外壳8内；方向键自锁结构14滑动至两个工作位置时，均与定位限位块29锁定配合。定位限位块29上设置有两个定位孔，对应地，方向键自锁结构上设置有一个定位块，方向键自锁结构14滑动至工作位置时，定位块插入定位孔内进行定位，另外定位孔可以是圆弧形结构，推动方向切换键11时候可以便于定位块滑出。
103.如图2所示，锁定限位机构还包括：
104.第一复位弹簧30；第一复位弹簧30设置在棘轮左锁锭杆13的第二端与力臂外壳8内壁之间；
105.第二复位弹簧31；第二复位弹簧31设置在棘轮右锁锭杆12的第二端与力臂外壳8内壁之间。
106.本技术还包括握把1，握把1与力臂外壳8的下端连接；另外在握把1上设置有连接卡扣2，连接卡扣2包括第三复位弹簧和卡块，握把1径向开设有滑动槽，第三复位弹簧的第一端与滑动槽的底部连接，第三复位弹簧的第二端与卡块连接，在未使用时候卡块部分凸出力臂外壳8设置，在使用时候，用手按压卡块，第三复位弹簧被压缩，则卡块缩回滑动槽内，这个时候可以套入带有安控孔的加长把手，起到增加握把1长度的作用。
107.工作原理：
108.主调节标尺3转动，则主调节标尺3上升或下降，主调节标尺3内壁上的滑动凸起将移动套筒32提升或者放下，移动套筒32向上作用于氮气弹簧6，氮气弹簧6再向上作用于力臂7，力臂7的上端向上推动连接块10，连接块10的上端推动棘轮导力齿盘22，棘轮导力齿盘22围绕固定转向节21转动，棘轮导力齿盘22因为与棘轮环16外齿啮合，所以向着一个方向推动棘轮环16转动，最终棘轮环16转动带动安装在其内的棘轮套筒18转动，实现了对对锁锭螺杆旋进旋出操作。
109.当对锁锭螺杆施加扭力时，扭力值未超过设定的范围时，在杠杆的作用下，可持续通过工具对锁锭螺杆旋进旋出操作。当旋转锁锭螺杆所需扭力大于设定扭力时，氮气弹簧6无法承受经过杠杆原理传导的力时，氮气弹簧6下沉，棘轮导力齿盘22与棘轮咬合力减少最终导致两者打滑，则可以通过力矩公式换算得出此时的扭力。
110.当套筒标尺限位块26与棘轮外壳15的左侧接触时候，观察套筒标尺25数据为0，当向右按压本装置时候，棘轮套筒18向左侧移动，套筒标尺25数据增加，通过观察套筒标尺25的数据，棘轮套筒18可实时观察出此时锁锭螺杆旋入深度。
111.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。