專利名稱：高水頭大直徑水電專用球閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機電產品，特別是一種專門用于水電站機組檢修等用途的高水頭大直徑水電專用球閥。
背景技術：
本發明為水輪機進水閥裝置中的主閥，裝在水輪機進口(上游)處，用以截斷水流，為停機和檢修機組提供可靠保證。水電站的發電機組在工作一段時間以后，或水電站某一機組發生故障需要檢修的時候，為了不影響其它機組繼續工作，需要暫時切斷某機組發電水流進行檢修。這就需要每一機組設置一道閥門，以滿足單機組水道需要關閉或開啟球閥的工作密封。所以水輪發電機組在如下幾種情況下均要應用本發明A發電機組長時間停機時，許關閉球閥的工作密封；B機組檢修時，關閉球閥檢修密封；C球形閥更換工作密封時，關閉球形閥檢修密封；D機組發生事故而噴嘴不能關閉時，關閉球形閥工作密封。
由于需要沖動機組渦輪發電的水道，直徑是比較大的，相應的閥門也是很大的。這樣一來對大閥門的技術要求一是設計和加工精度都必須要求很高；二是閥門無論在動態還是靜態時都不得有滲漏現象產生。
發明內容
本發明的目的在于公開一種，專門用于水電站機組檢修用斷或開水，密封性能可靠，運轉性能卓越、工作可靠的高水頭大直徑水電專用球閥。
為達上述目的所采用的技術方案是本發明由閥體、臥式轉軸球形閥和液壓搖擺式直缸活塞接力器三部分構成。所述的閥體1由前閥體1.1和后閥體1.2并合由螺栓緊固定構成。閥體1中間內球形，與臥式轉軸球形閥2中間的外球形相配合。球閥采用臥軸式結構，并配置油壓操作接力器，排水閥等。閥門的開啟和關閉均采用油壓操作。
所述的臥式轉軸球形閥2的形狀是橫軸形、半斜分結構，軸體正、反轉動90度，閥門即可完全關閉或打開；。閥體1上的軸套1.3兩端與臥式轉軸球形閥2的兩端轉軸2.1相配合，一端軸套孔有積水罩1.4密封，另一端的軸套孔有臥式轉軸球形閥2的另一轉軸穿出，經發蘭2.6、傳動帶2.7和搖臂輪3.1與和液壓搖擺式直缸活塞接力器3連接。如圖1、2所示。
所述的的閥體1的上方，設置有排氣閥1.5。在閥體1靠近進水管道口處，有一圈由內向外的活塞1.9、GRS密封圈1.7、活塞位置指示開關1.8和泄壓孔組合成的閥體泄壓裝置。如圖1、2所示。
所述的臥式轉軸球形閥2的中間有球形孔2.3，上方有活門封水環2.4，在兩端的轉軸2.1和軸套1.3之間有自潤滑軸承2.2和夾布橡膠密封圈2.5，以及D形密封圈2.8和止撞環2.7。。如圖1、2所示。
當臥式轉軸球形閥2轉動到一定程度時，發蘭和發蘭輪2.6的中心的撥桿會觸動位置程控開關2.6.1，開關線連接到控制器上，以控制液(油)壓驅動的進或出。位置程控開關2.6.1控制液(油)壓進或出液壓搖擺式直缸活塞接力器3，從而帶動搖臂輪3.1，再經傳動帶2.7和發蘭和發蘭輪2.6轉動。由于發蘭和發蘭輪2.6與轉軸2.1是同軸固定，實際是驅動臥式轉軸球形閥2轉動。如圖1、2所示。
所述的液壓搖擺式直缸活塞接力器3，實際上是一個液(油)壓轉動裝置，力矩強大。它由控制器控制工作，通過高壓泵和液(油)壓管3.2將液體(如油)泵入該裝置，以驅動搖臂3.1所帶動的臥式轉軸球形閥2轉動。如圖1、2所示。
本發明的工作原理是；控制器通過高壓泵和液(油)壓管3.2將液體(如油)泵入或退出液壓搖擺式直缸活塞接力器3，從而帶動搖臂輪3.1，再經傳動帶2.7帶動發蘭和發蘭輪2.6轉動。由于發蘭和發蘭輪2.6工作，以驅動臥式轉軸球形閥2，當臥式轉軸球形閥2轉動到一定程度時，發蘭和發蘭輪2.6的中心的撥桿會觸動位置程控開關2.6.1，其開關線連接到控制器上，以控制液(油)的泵進，臥式轉軸球形閥2停止轉動。臥式轉軸球形閥2只要正轉90度或反轉90度，即可達到活門(球形孔)全開或全關的發明目的。
主閥開啟本閥門不允許動水開啟。開啟前，PLC控制器首先確認T型檢修密封處于全開狀態，此時檢修密封處位置行程開關發出的是開啟指令。解除T型工作密封處鎖錠裝置。鎖錠拔除后由行程開關給出解除信號。由電路接至PLC控制器。
當球閥需開啟時，液壓油經濾網、單向閥、手動截止閥后通過高壓銅管進入球閥工作密封開啟腔。T型工作密封與活門封水環脫離接觸，形成一進水通道，向主閥下游充水以平衡閥前后水壓。T型工作密封設置有位置行程開關，由電路接至PLC控制器。當閥前后水壓平衡后，裝設于壓力鋼管上的壓差信號裝置發出信號。此時PLC控制器發出指令，延時繼電器動作，確保T型工作密封完全開啟到位，避免球閥活門啟動時碰傷T型工作密封。PLC控制器確認延時時間和T型工作密封位置行程開關信號無誤，控制四通滑閥油路進行切換，液壓油再經濾網、單向閥、手動截止閥后通過高壓軟管進入球閥接力器開啟腔，推動活塞桿，開啟球閥。
開啟時間可由控制管路上的針型截止閥通過以調節管路流量大小的方式進行調節。
球閥開啟到位后，球閥活門上設置的位置行程開關發出信號。PLC控制器切斷電磁閥，停止供油。當接力器開啟腔由于有微量泄露使油壓降至額定值(仍高于工作油壓值)時，壓力信號器動作。PLC控制器啟動電磁閥，進行補壓力油。
當球閥PLC控制器收到開閥信號數十秒(時間可調)后，球閥仍未開啟時，PLC控制器向電站中控室發出故障信號，使水輪機開啟程序停止，直到故障解除。
主閥關閉關閉前，PLC控制器首先確認T型工作密封、檢修密封應處于全開狀態，此時工作密封、檢修密封處位置行程開關發出的是開啟指令。
PLC控制器控制四通滑閥油路進行切換，液壓油也經濾網、單向閥、手動截止閥后通過高壓軟管進入球閥接力器關閉腔，推動活塞桿，關閉球閥。
球閥關閉到位后，球閥活門上設置的位置行程開關發出信號。PLC控制器切斷電磁閥，停止供油。PLC控制器再控制四通滑閥將油路進行切換，液壓油也經濾網、單向閥、手動截止閥后通過高壓銅管進入球閥工作密封關閉腔。T型工作密封與活門封水環接觸，將壓力水隔斷。密封形成。此時，T型工作密封設置位置行程開關發出關閉到位信號，由電路接至PLC控制器，關閥完成。示關閉時間與關閉任務確定是否投入工作密封鎖錠。工作密封關閉后，控制油管上壓力信號器動作始終保持工作狀態，當工作密封由于有微量泄漏使油壓降至額定值(仍高于工作油壓值)時，壓力信號器動作。PLC控制器啟動電磁閥，進行補壓力油。
球閥關閉后，示關閉時間與關閉任務確定是否投入檢修密封及其鎖錠。
本球形閥的優點在于運轉非常平穩，工作十分可靠，技術效果十分突出。
具體實施例方式
圖1是本發明結構示意圖。
圖2是圖1的側視圖。
其中1、閥體；1.1、前閥體；1.2、后閥體；1.3、軸套；1.4積水罩、；1.5、排氣閥；1.6、；1.7、GRS密封圈；1.8、活塞位置指示開關；1.9、活塞；2、臥式轉軸球形閥；2.1、轉軸；2，2自潤滑軸承；2.3、球形孔；2.3.1、活門；2.4、活門封水環；2.5、夾布橡膠密封圈；2.6、發蘭和發蘭輪；2.6.1、位置程控開關2.7、傳動帶；2.8、D形密封圈；2.9、止推環；3、液壓搖擺式直缸活塞接力器；3.1、搖臂輪；3.2、高壓管。
實施例如圖1、2所示。本發明由閥體、臥式轉軸球形閥和液壓搖擺式直缸活塞接力器三部分構成。所述的閥體1由前閥體1.1和后閥體1.2并合由螺栓緊固定構成。閥體中間內球形，與臥式轉軸球形閥2中間的外球形相配合。所述的臥式轉軸球形閥2的形狀是橫軸形、半斜分結構，軸體正、反轉動90度，閥門即可完全關閉或打開。閥體1上的軸套1.3兩端與臥式轉軸球形閥2的兩端轉軸2.1相配合，一端軸套孔有積水罩1.4密封，另一端的軸套孔有臥式轉軸球形閥2的另一轉軸穿出，經發蘭2.6、傳動帶2.7和搖臂輪3.1與和液壓搖擺式直缸活塞接力器3連接。
如圖1、2所示。所述的的閥體1的上方，設置有排氣閥1.5。在閥體1靠近進水管道口處，有一圈由內向外的活塞1.9、GRS密封圈1.7、活塞位置指示開關1.8和泄壓孔組合成的閥體泄壓裝置。
如圖1、2所示。所述的臥式轉軸球形閥2的中間有球形孔2.3，上方有活門封水環2.4，在兩端的轉軸2.1和軸套1.3之間有自潤滑軸承2.2和夾布橡膠密封圈2.5，以及D形密封圈2.8和止撞環2.7。
如圖1、2所示。當臥式轉軸球形閥2轉動到一定程度時，發蘭和發蘭輪2.6的中心的撥桿會觸動位置程控開關2.6.1，開關線連接到控制器上，以控制液(油)壓驅動的進或出。位置程控開關2.6.1控制液(油)壓進或出液壓搖擺式直缸活塞接力器3，從而帶動搖臂輪3.1，再經傳動帶2.7和發蘭和發蘭輪2.6轉動。由于發蘭和發蘭輪2.6與轉軸2.1是同軸固定，實際是驅動臥式轉軸球形閥2轉動。
如圖1、2所示。所述的液壓搖擺式直缸活塞接力器3，實際上是一個液(油)壓轉動裝置，力矩強大。它由控制器控制工作，通過高壓泵和液(油)壓管3.2將液體(如油)泵入該裝置，以驅動搖臂3.1所帶動的臥式轉軸球形閥2轉動。
權利要求
1.一種由閥體、臥式轉軸球形閥和液壓搖擺式直缸活塞接力器三部分構成的高水頭大直徑水電專用球閥，其特征在于a)所述的閥體(1)由前閥體(1.1)和后閥體(1.2)并合由螺栓緊固定；b)閥體(1)中間內球形，與臥式轉軸球形閥(2)中間的外球形相配合；c)所述的臥式轉軸球形閥(2)的形狀是橫軸形、半斜分結構，軸體正、反轉動90度，閥門即可完全關閉或打開；d)閥體(1)上的軸套(1.3)兩端與臥式轉軸球形閥(2)的兩端轉軸(2.1)相配合，一端軸套孔有積水罩(1.4)密封，另一端的軸套孔有臥式轉軸球形閥(2)的另一轉軸穿出，經發蘭(2.6)、傳動帶(2.7)和搖臂輪(3.1)與和液壓搖擺式直缸活塞接力器(3)連接。
2.根據權利要求1所述的高水頭大直徑水電專用球閥，其特征在于a)所述的的閥體(1)的上方，設置有排氣閥(1.5)；b)在閥體(1)靠近進水管道口處，有一圈由內向外的活塞(1.9)、GRS密封圈(1.7)、活塞位置指示開關(1.8)和泄壓孔組合成的閥體泄壓裝置。
3.根據權利要求1所述的高水頭大直徑水電專用球閥，其特征在于a)所述的臥式轉軸球形閥2的中間有球形孔(2.3)，上方有活門封水環(2.4)，在兩端的轉軸(2.1)和軸套(1.3)之間有自潤滑軸承(2.2)和夾布橡膠密封圈(2.5)，以及D形密封圈(2.8)和止撞環(2.7)；b)當臥式轉軸球形閥(2)轉動到一定程度時，發蘭和發蘭輪(2.6)的中心的撥桿會觸動位置程控開關(2.6.1)，開關線連接到控制器上；c)液壓搖擺式直缸活塞接力器(3)，搖臂輪(3.1)，再經傳動帶(2.7)和發蘭和發蘭輪(2.6)轉動連接；d)發蘭和發蘭輪(2.6)與轉軸(2.1)是同軸。
4.根據權利要求1所述的高水頭大直徑水電專用球閥，其特征在于所述的液壓搖擺式直缸活塞接力器(3)，實際上是一個液壓轉動裝置，通過高壓泵和液壓管(3.2)與控制器連接。
全文摘要
一種高水頭大直徑水電專用球閥，所述的閥體1由前閥體1.1和后閥體1.2并合由螺栓緊固定構成。閥體中間內球形，與臥式轉軸球形閥2中間的外球形相配合。所述的臥式轉軸球形閥2的形狀是橫軸形、半斜分結構，軸體正、反轉動90度，閥門即可完全關閉或打開。閥體1上的軸套1.3兩端與臥式轉軸球形閥2的兩端轉軸2.1相配合，一端軸套孔有積水罩1.4密封，另一端的軸套孔有臥式轉軸球形閥2的另一轉軸穿出，經發蘭2.6、傳動帶2.7和搖臂輪3.1與和液壓搖擺式直缸活塞接力器3連接。
文檔編號F16K5/06GK1632355SQ20031010407
公開日2005年6月29日 申請日期2003年12月22日 優先權日2003年12月22日
發明者孫樹林, 韓敏 申請人:四川東風電機廠有限公司