CN103453182B - 一种高排逆止阀 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种阀门结构，具体涉及一种用于超超临界火电机组用的高排逆止阀。本发明的优点是，阀门腔体为倒锥型，有效的解决了阀腔积液的问题。当阀门流量较小时，该高排逆止阀还具有强制开启的功能，高排逆止阀的执行机构为两个直行程气缸配上相应的连杆拨叉机构，巧妙将直行程转化为角行程，从而实现高排逆止阀既能快速关闭又能在较低压力下强制开启，确保阀门的流通能力的功能，并具有密封可靠、使用寿命长等优点。阀体座圈孔采用30°倾角，改进了阀门性能的操作特性，相对于传统逆止阀5°倾角设计，该高排逆止阀能够提供更大的初始密封比压，以产生很低的压降，增加阀门的密封性能。

Description

一种高排逆止阀

技术领域

本发明属于一种阀门结构，具体涉及一种用于超超临界火电机组用的高排逆止阀。

背景技术

我国是一个以煤炭为主要一次能源的国家，常规火电占电力装机的70%以上。随着机组向高参数大型化发展，节能、环保的600MW、1000MW超（超）临界火电机组已成为常规火电的主力机组。阀门作为超（超）临界火电机组的关键配套产品，是保证机组安全、经济运行的重要设备之一。但常规火电高端阀门长期依靠进口。

高排逆止阀属超(超)临界关键阀门之一，技术要求严、安全系数高，国内尚不具备设计、制造能力，是发达国家对我技术封锁、以昂贵价格赚取高额利润的产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能优越、结构紧凑、密封性能好的超超临界火电机组用高排逆止阀。

本发明是这样实现的，一种高排逆止阀，它包括阀体，阀体内设有阀体座圈孔，在阀体座圈孔上设有摇杆，摇杆上开有孔，孔内穿有销，销将摇杆于阀瓣连接在一起，销还连接有锁紧螺母，阀体的顶部固定有阀盖，阀盖的顶部还固定有支耳，阀体的两侧分别通过连接板、螺柱和螺母与一号气动执行机构和二号气动执行机构连接，与二号气动执行机构连接的连接板上通过螺栓固定有拨叉，与一号气动执行机构连接的连接板上通过螺栓固定有凸轮，凸轮与拨叉配合，拨叉上固定有重锤和重锤，轴的一端穿过一号气动执行机构和压套，压套通过螺柱和螺母固定在阀体上，压套与阀体之间的轴上穿有压板，轴的另一端穿过二号气动执行机构和压套，压套通过螺柱和螺母固定在阀体上，压套与阀体之间的轴上穿有压板，轴的中间套有导向套，导向套的中间通过螺钉固定。

所述的阀门腔体为倒锥型，阀体座圈孔的倾斜角为30°。

本发明的优点是，阀门腔体为倒锥型，有效的解决了阀腔积液的问题。当阀门流量较小时，该高排逆止阀还具有强制开启的功能，高排逆止阀的执行机构为两个直行程气缸配上相应的连杆拨叉机构，巧妙将直行程转化为角行程，从而实现高排逆止阀既能快速关闭又能在较低压力下强制开启，确保阀门的流通能力的功能，并具有密封可靠、使用寿命长等优点。阀体座圈孔采用30°倾角，改进了阀门性能的操作特性，相对于传统逆止阀5°倾角设计，该高排逆止阀能够提供更大的初始密封比压，以产生很低的压降，增加阀门的密封性能。此外，30°倾角设计还可减小阀瓣开启关闭过程中的行程，加快阀门开启、关闭速度，有利于实现阀门快速关闭的要求。阀瓣组件的重心使之向阀座转动，因此阀瓣的重量总是作用于阀座，使之总是紧密地与阀座结合。综上所述，大角度倾斜阀座的设计使之具有紧密封，低压降，迅速关闭的特点。螺栓型的上阀盖，很容易装配或取出阀内件，因此不需要将阀门从管道上移开就能对阀门进行维修和检查.阀盖采用螺栓连接结构，用缠绕式垫片进行中腔密封，密封安全可靠。

附图说明

图1为本发明所提供的一种高排逆止阀剖视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图。

图中，1阀体，2阀体铸字图，3阀瓣，4摇杆，5锁紧螺母，6锁紧垫片，7销，8一号气动执行机构，9螺柱，10螺母，11连接板，12螺柱，13螺母，14凸轮，15拨叉，16螺母，17垫圈，18重锤，19重锤，20螺柱，21螺母，22阀盖，23二号气动执行机构，24拨叉，25螺母，26螺母，27螺柱，28螺母，29螺柱，30螺母，31垫片，32吊环螺钉，33键，34铭牌，35铆钉，36轴，37螺柱，38螺母，39压套，40压板，41填料，42填料，43导向套，44销轴，45销，46螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

如图1所示，一种高排逆止阀它包括阀体1，阀体1内设置有一30°阀体座圈孔，在阀体座圈孔上通过键33连接有摇杆4，摇杆4上开有孔，孔内穿有销7，销7将摇杆4于阀瓣3连接在一起，销7还连接有锁紧螺母5，锁紧螺母5与销7之间垫有锁紧垫片6，阀体1的顶部通过螺栓20和螺母21固定有阀盖22，在阀盖22于阀体1之间垫有垫片31，阀盖22的顶部还固定有吊环螺钉32。

如图3所示，轴36的一端穿过一号气动执行机构8和压套39，压套39通过螺柱37和螺母38固定在阀体1上，压套39与阀体1之间的轴36上穿有压板40，轴36的另一端穿过二号气动执行机构23和压套，压套通过螺柱和螺母固定在阀体1上，压套与阀体1之间的轴36上穿有压板，轴36的中间套有导向套43，导向套43的中间通过螺钉46固定。

如图2所示，阀体1的两侧分别通过连接板、螺柱和螺母与一号气动执行机构8和二号气动执行机构23连接，与二号气动执行机构23连接的连接板上通过螺栓固定有拨叉24，与一号气动执行机构8连接的连接板上通过螺栓固定有凸轮14，凸轮14与拨叉15配合，拨叉15上固定有重锤18和重锤19。

本发明的工作原理如下：

正常情况下依靠介质本身的流动而自动打开、并且依靠介质回流压力及气装辅助作用实现快速关闭的阀门。当阀门流量较小时，该高排逆止阀还具有强制开启的功能，高排逆止阀的执行机构为两个直行程气缸配上相应的连杆拨叉机构，巧妙将直行程转化为角行程，从而实现高排逆止阀既能快速关闭又能在较低压力下强制开启，确保阀门的流通能力的功能，并具有密封可靠、使用寿命长等优点。

本发明的结构采用旋启式止回阀，是依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，作用是只允许介质向一个方向流动，通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重作用于阀座，从而切断流动。

当控制系统给出一个开启信号时，动力缸能帮助强制开启；当控制系统给出一个关闭信号后，动力缸能给出一个很大的关闭力矩来帮助关闭阀门。同时，阀瓣本身也可以独立于气缸自行关闭。

动力缸辅助开启阀门：

动力缸采用两个直行程弹簧复位气缸，当阀门在关闭位置时，一号气动执行机构处于失气状态，拨叉机构处于图示位置，凸轮与气缸头部接触，当流量较小时，控制系统发出信号，一号气动执行机构动作，气缸活塞杆推动凸轮，拨叉带动轴旋转，开启阀门。流量稳定后活塞杆退回。

动力缸辅助关闭阀门

正常工况时介质力推开阀瓣，二号气动执行机构处于充气状态，阀瓣在全开位置时，拉杆穿过拨叉，用限位螺母定位，此时正好接触，当机组遇突发情况时，动力缸拉杆快速带动拨叉向下回位，促使拨叉旋转，带动轴回转，实现快速关闭功能。

正常情况阀门动作：

机组正常运行时，在管道介质力和重锤作用下，阀瓣打开，阀门处于开启状态，从而保持管路畅通，此时一号气动执行机构为失气状态(可辅助阀门开启)，二号气动执行机构为充气状态(不参与阀门开启动作)。

低压或空载阀门开启：

在介质力较小或空载时，打开一号气动执行机构，气缸活塞杆推动拨叉，拨叉带动轴旋转，从而带动阀瓣旋转至开启位置，阀门打开，保证阀门在低压下的流通能力。此时一号气动执行机构为充气状态，辅助阀门开启，二号气动执行机构为充气状态，不影响阀门的开启。

紧急情况阀门关闭：

当机组遇突发情况停止工作时，阀门进口端压力不断减小，此时打开二号气动执行机构，气缸拉杆拉动拨叉，拨叉带动轴旋转，从而带动阀瓣快速关闭，阀门关闭。此时一号气动执行机构为失气状态，不参与阀门关闭动作。

整个阀体中腔平滑过渡，尽可能的减少介质紊流，因此该高排逆止阀具有相当好的流通能力。

阀门中腔采用平面密封结构，密封面容易对中，吻合度好。密封面堆焊STL6硬质合金，耐冲蚀和耐磨性好。STL6硬质合金具有极其良好的高温特性和耐冲蚀性，便于阀瓣、阀座在较高温度时的密封。

轴的密封采用填料密封结构，用压板压套对填料进行压紧，保证轴的密封安全可靠。

阀瓣与摇杆组件间采用球面连接，阀瓣与阀座的贴合角度可在360°方向自动微调，保证了阀瓣与阀座密封面的严密贴合。具有自动调整功能的阀瓣密封结构可明显降低阀门现场安装和在线维修的难度，阀门密封的可靠性大幅提高。

具有缓冲功能的低压差重锤平衡机构设计重锤处带有联轴杠杆，用于手动检测阀门的动作，重锤可以在低流量时，降低压差；保持阀瓣的全开并减小阀瓣在关闭阀门时对阀座的冲力。

高排逆止阀要求在管道流量较小时，阀门应能够实现强制开启的功能，以保证阀门在低压差下具有较好的流通能力，经过详细精确的计算，在阀门的两侧安装一定重量的重锤，以平衡一部分阀瓣产生的力矩，此外，在阀门一端设置帮助阀门开启的执行机构，以实现阀门在较低流量下或空载时实现阀门的强制开启，保证阀门在低压下的流通能力。

为实现阀门强制开启功能，摇杆与轴之间采用键进行连接，键采用紧配合静载荷的连接形式，改善键的受力情况。此外，为抵抗摇杆在阀开关过程中所受的冲击，在摇杆与键接触的两个表面都堆焊STL21号硬质合金（如图所示），增加摇杆的抗冲击能力，确保阀门在开关过程中摇杆与轴连接的稳定性。

利用拨叉的协作，巧妙地将气动执行机构活塞杆的直行程转化为角行程，以实现阀瓣的开启与关闭，并不影响阀瓣在介质力作用下的自由开启，及介质回流的关闭。

本发明中的阀体的材料采用ASTMA216WCC，阀瓣阀座的材料采用ASTMA216WCC+堆焊硬质合金，轴的材料采用ASTMA182F6aCL2。

Claims (2)

1.一种高排逆止阀，其特征在于：它包括阀体(1)，阀体(1)内设有阀体座圈孔，在阀体座圈孔上设有摇杆(4)，摇杆(4)上开有孔，孔内穿有销(7)，销(7)将摇杆(4)与阀瓣(3)连接在一起，销(7)还连接有锁紧螺母(5)，阀体(1)的顶部固定有阀盖(22)，阀盖(22)的顶部还固定有支耳(32)，阀体(1)的两侧分别通过连接板、螺柱和螺母与一号气动执行机构(8)和二号气动执行机构(23)连接，二号气动执行机构(23)的连接板上通过螺栓固定有第二拨叉(24)，与一号气动执行机构(8)连接的连接板上通过螺栓固定有凸轮(14)，凸轮(14)与第一拨叉(15)配合，第一拨叉(15)上固定有第一重锤(18)和第二重锤(19)，轴(36)的一端穿过一号气动执行机构(8)和第一压套(39)，第一压套(39)通过螺柱(37)和螺母(38)固定在阀体(1)上，第一压套(39)与阀体(1)之间的轴(36)上穿有第一压板(40)，轴(36)的另一端穿过二号气动执行机构(23)和第二压套，第二压套通过螺柱和螺母固定在阀体(1)上，第二压套与阀体(1)之间的轴(36)上穿有第二压板，轴(36)的中间套有导向套(43)，导向套(43)的中间通过螺钉(46)固定。

2.如权利要求1所述的一种高排逆止阀，其特征在于：所述的阀体座圈孔的倾斜角为30°。