CN104879413B - 螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统 - Google Patents

螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及海岛发电辅助装置，螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统，作业平台的圆周边上有平台铰链与双螺接弹簧双向缓冲器上端头相连接，双螺接弹簧双向缓冲器下端头与固定支脚相连接，作业平台上固定安装有机电转换机组和蓄能储存柜以及冷却用泵，冷却用泵排出口与机电转换机组间有冷却导管，机电转换机组顶盖上有风轮转轴伸出，风轮转轴固定支撑着风叶转轮，泵吸管上段与过滤吸管下段之间还串联有水平内螺纹止回阀，双螺接弹簧双向缓冲器包括双螺接弹簧杆、双螺接弹簧内筒、双螺接导向筒、第一弹簧座、双螺接上端盖以及第一弹簧和第二弹簧；下端盖外双螺接与内筒内螺接之间为螺纹紧固配合，上端盖外双螺接与外筒内螺纹之间为螺纹紧固配合。

Description

螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统
技术领域
本发明涉及一种海岛或海滩的发电辅助装置，属于海洋能源开发技术应用领域，尤其涉及借助于海面作业平台的一种螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统。
背景技术
在十九世纪人类发电用磁力线切割导电线圈发出电后，就建成用机械能转变成电能的发电站，如蒸气机发电（就是现代发电最大的火力发电站、地热发电、核动力发电），水能发电（水力电发电站、海水潮夕发电站），风能发电，太阳能发电，油气发电等等，它们如可分成用资源的能源消耗发电和可再生能源发电两种，用资源作能量发电的是以上所述的火力发量、核动发电、油气发电。可再生能源的是水力发电、风力发电、地热发电、海水潮夕发电、太阳能发电等。
我国沿海城市工业发达，人口稠密，电力资源紧缺，岛屿军民用电问题更为突出。而我国的海岸线漫长，海洋资源丰富，加大海洋风能的开发力度，可有效缓解沿海城市及岛屿电力资源的难题。
海洋风能发电离不开海洋平台，海洋平台是为在海上进行发电、钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一井位移至另一井位，接支承情况可分为着底式和浮动式两类，近年来正在研究新颖的半固定式海洋平台，它既能固定在深水中，又具有可移性，张力腿式平台即属此类。
当今世界各国的海洋平台都存在一个最严重技术瓶颈就是：抗海浪冲击避震能力差。由于抗海浪冲击避震能力差直接导致维修成本高，使用寿命短。因此，必须对现有技术的海洋平台结构进行改进，采用高效缓冲避震措施，以满足海洋开采的需要。
海上风力发电平台系统中的冷却泵必须配备单向阀，才能解决每次泵启动的引水问题。目前使用的单向阀，像：钢球式，阀门式和重力式，存在的主要缺点是：内部由于设置有弹簧致使产生较大的阻力损失。特别是在激流管路中使用，阻尼弹簧一旦不能承受激流冲击发生偏压或失灵，就有可能导致不可预见的事故发生。因此与之配套管路上单向阀的灵敏度和使用寿命一直来成为海上风力发电平台系统中的瓶颈技术。
发明内容
本发明提供一种采用锰合金双螺接弹簧双向避震器结构，结合水平内螺纹止回阀的风能发电装置，来解决岛礁或岛屿的风能发电设备的技术瓶颈，具体如下：
螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统，作业平台的圆周边上有平台铰链与双螺接弹簧双向缓冲器上端头相连接，双螺接弹簧双向缓冲器下端头与固定支脚相连接，所述的作业平台上固定安装有机电转换机组和蓄能储存柜以及冷却用泵，蓄能储存柜与机电转换机组之间有连接导线，冷却用泵排出口与机电转换机组间有冷却导管，所述的机电转换机组顶盖上有风轮转轴伸出，风轮转轴固定支撑着风叶转轮，冷却用泵吸入口有泵吸管上段，泵吸管上段与过滤吸管下段之间还串联有水平内螺纹止回阀，作为改进：
所述的双螺接弹簧双向缓冲器包括双螺接弹簧杆、双螺接弹簧内筒、双螺接导向筒、第一弹簧座、双螺接上端盖以及第一弹簧和第二弹簧；所述的双螺接弹簧杆一端固定有双向弹簧座，双向弹簧座外圆与双螺接弹簧内筒内孔之间为可轴向滑动配合；所述的双螺接弹簧杆另一端有杆外螺纹，杆外螺纹外径尺寸小于或等于所述的双螺接弹簧杆外径尺寸；所述的双螺接弹簧内筒一端密闭固定有第二弹簧座，第二弹簧座内孔与所述的双螺接弹簧杆外圆之间为可轴向滑动配合；双螺接弹簧内筒另一端有内筒内螺接；所述的双螺接导向筒一端有外筒内螺纹，所述的双螺接导向筒另一开孔端的内孔圆筒壁与双螺接弹簧内筒外圆之间为滑动配合；所述的第一弹簧座上有下端盖外双螺接，第一弹簧座外端有缓冲器下端头；所述的双螺接上端盖上有上端盖外双螺接，双螺接上端盖里侧面有上端盖螺孔，双螺接上端盖外端有缓冲器上端头；所述的下端盖外双螺接与内筒内螺接之间为螺纹紧固配合，所述的上端盖外双螺接与所述的外筒内螺纹之间为螺纹紧固配合；所述的上端盖螺孔与所述的杆外螺纹紧固连接；所述的双向弹簧座与所述的第一弹簧座之间固定有所述的第一弹簧，所述的双向弹簧座与所述的第二弹簧座之间固定有所述的第二弹簧；
所述的第一弹簧和第二弹簧外表面涂覆有一层0.5至0.6毫米厚的防腐层，该防腐层的组成成分的重量百分比含量为：环氧树脂: 31～33%、苯丙乳液：24～26%、二氧化硅：11～13%、笨二酚: 4～6%、水: 21～23%、促进剂: 1.4～1.6%、固化剂2.4～2.6%；
所述的双螺接弹簧内筒和所述的双螺接导向筒都是整体采用锰合金钢，该锰合金钢的组成成分的重量百分比含量为：Mn:14～16%、 Mo:2.4～2.6%、W: 2.4～2.6%、Al:2.3～2.5%、Cr: 2.2～2.4%、Nb: 1.4～1.6%、C:1.1～1.3%，余量为Fe及不可避免的杂质；该杂质的重量百分比含量为： Si少于0.20%、 S少于0.010%、 P少于0.015%；所述的锰合金钢的主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为51～52。
作为进一步改进：所述的水平内螺纹止回阀包括圆柱轴、摆转阀芯、法兰接头阀体、紧固螺钉和外端盖，所述的法兰接头阀体上的出口弯管和进口弯管外端都有连接法兰，连接法兰外端是法兰密封平面，法兰密封平面上有至个螺栓通孔；所述的出口弯管内端连接着所述的法兰接头阀体的阀体进口硬质层平面，所述的进口弯管内端连接着所述的法兰接头阀体的阀体出口硬质层平面；所述的阀体进口硬质层平面和阀体出口硬质层平面的上边缘与阀体扇形弧面相连接，所述的阀体进口硬质层平面和阀体出口硬质层平面的下边缘与阀体圆凹弧面相连接，所述的法兰接头阀体两侧的阀体侧平面上各有螺钉孔；两只所述的外端盖上有与所述的螺钉孔相对应的端盖沉孔；所述的紧固螺钉穿过所述的端盖沉孔与所述的螺钉孔紧固相配合，将所述的外端盖的端盖内平面与所述的阀体侧平面紧贴密闭；两只所述的外端盖上的外盖轴孔与所述的圆柱轴两端密封配合；所述的圆柱轴外圆与所述的摆转阀芯的阀芯圆孔可旋转滑动配合；所述的摆转阀芯两侧的阀芯圆管端面与两只所述的外端盖的端盖内平面间隙配合；所述的摆转阀芯的阀芯圆管弧面有阀芯扇形柱体；所述的阀芯扇形柱体的阀芯进口衬板面侧有环形流道口，所述的阀芯扇形柱体的阀芯出口衬板面侧有圆形流道口；所述的环形流道口与所述的圆形流道口之间有变形流道相连通；所述的变形流道所包容的变流道锥体部分与所述的阀芯扇形柱体之间有四叶连接筋相连接；
所述的摆转阀芯及其变流道锥体部分和阀芯扇形柱体部分整体材质均采用工程橡胶，所述的阀芯进口衬板面和所述的阀芯出口衬板面有厚度为1.3至1.5毫米的耐磨陶瓷衬板，该碳化硅陶瓷以SiC为基料，配以矿化剂MgO、BaCO3以及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为：SiC:91.5～91.7%； MgO:2.7～2.9%；BaCO3:3.2～3.4%；结合粘土:2.2～2.4%；
所述的阀体进口硬质层平面和所述的阀体出口硬质层平面的厚度为1.2至1.4毫米，所述的阀体进口硬质层平面和所述的阀体出口硬质层平面的材质也采用锰合金钢。
作为进一步改进：所述的双螺接弹簧内筒的内径为350至352毫米，所述的双螺接弹簧杆的直径为73至75毫米，所述的内筒内螺接为M360×4，所述的双螺接导向筒的内径为380至382毫米，所述的外筒内螺纹为M390×4，所述的杆外螺纹为M72×2。
本发明的有益效果
（一）、作业平台的圆周边上有平台铰链与双螺接弹簧双向缓冲器一端相连接，双螺接弹簧双向缓冲器另一端与固定支脚相连接，且所述的双螺接弹簧双向缓冲器与所述的作业平台平面之间呈现45度夹角布置，确保作业平台平稳固定；
（二）、双螺接弹簧双向缓冲器采用卡箍连接结合双弹簧组合缓冲，每只双螺接弹簧双向缓冲器都能同时承受拉力或压力，确保作业平台能抵御来自任何任何方位的海浪冲击；
（三）、水平内螺纹止回阀整体水平放置，阀芯扇形柱体位于阀芯圆孔上方。水平内螺纹止回阀整体部件中无弹簧等任何阻碍零件的，本发明能确保每年系统设备大检修之前能正常运行，彻底消除了因单向阀故障影响油田系统管路停止故障的隐患。应用水平内螺纹止回阀能确保每年系统设备大检修之前能正常运行，彻底消除了因单向阀故障引发冷却事故，减少了岛礁环境恶劣修理困难的昂贵维修费用；
（四）、涂覆有一层0.5至0.6毫米厚的防腐层的第一弹簧和第二弹簧的表面耐腐蚀程度远小于常规不锈钢材质的表面耐腐蚀程度。氮化硅陶瓷衬板的表面磨损量远少于常规不锈钢材质的表面磨损量。锰合金钢的表面粗糙度受损程度远小于常规不锈钢材质的表面粗糙度受损程度；
（五）、本发明通过作业平台将水平内螺纹止回阀与双螺接弹簧双向缓冲器结合一起，同时解决了一直来困扰海上风力发电的两大难题：冷却泵启动引水和缓冲问题，取得了意想不到的效果。
附图说明
图1为本发明的整体侧面示意图。
图2为图1俯视图。
图3为图1或图2中的双螺接弹簧双向缓冲器445放大剖面示意图。
图4是图3中的螺接上端盖620局部剖面图。
图5是图4旋转90度后的侧视剖面图。
图6是图3中的第一弹簧座119局部剖面图。
图7是图6旋转90度后的侧视剖面图。
图8是图3中的双螺接导向筒612剖面图。
图9是图3中的双螺接弹簧内筒613剖面图。
图10是图3中的双螺接弹簧杆611与双向弹簧座936固定在一起剖面图。
图11是图1中的水平内螺纹止回阀490过轴心线的剖面图正向流通状态。
图12是图11中的水平内螺纹止回阀490过轴心线处于反向截止状态。
图13是图11中A～A剖视图。
图14是图11或图12中的内螺纹阀体730立体图。
图15是图11中的摆转阀芯720立体图（展现环形流道口722）。
图16是图12中的摆转阀芯720立体图（展现圆形流道口721）。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10中：一种螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统，作业平台410的圆周边上有平台铰链444与双螺接弹簧双向缓冲器445上端头相连接，双螺接弹簧双向缓冲器445下端头与固定支脚446相连接，所述的作业平台410上固定安装有机电转换机组441和蓄能储存柜448以及冷却用泵438，蓄能储存柜448与机电转换机组441之间有连接导线449，冷却用泵438排出口与机电转换机组441间有冷却导管447，所述的机电转换机组441顶盖上有风轮转轴442伸出，风轮转轴442固定支撑着风叶转轮443，冷却用泵438吸入口有泵吸管上段494，泵吸管上段494与过滤吸管下段477之间还串联有水平内螺纹止回阀490，作为改进：
所述的双螺接弹簧双向缓冲器445包括双螺接弹簧杆611、双螺接弹簧内筒613、双螺接导向筒612、第一弹簧座119、双螺接上端盖620以及第一弹簧636和第二弹簧626；
所述的双螺接弹簧杆611一端固定有双向弹簧座936，双向弹簧座936外圆与双螺接弹簧内筒613内孔之间为可轴向滑动配合；所述的双螺接弹簧杆611另一端有杆外螺纹625，杆外螺纹625外径尺寸小于或等于所述的双螺接弹簧杆611外径尺寸；
所述的双螺接弹簧内筒613一端密闭固定有第二弹簧座621，第二弹簧座621内孔与所述的双螺接弹簧杆611外圆之间为可轴向滑动配合；双螺接弹簧内筒613另一端有内筒内螺接191；
所述的双螺接导向筒612一端有外筒内螺纹617，所述的双螺接导向筒612另一开孔端的内孔圆筒壁与双螺接弹簧内筒613外圆之间为滑动配合；
所述的第一弹簧座119上有下端盖外双螺接921，第一弹簧座119外端有缓冲器下端头632；
所述的双螺接上端盖620上有上端盖外双螺接627，双螺接上端盖620里侧面有上端盖螺孔615，双螺接上端盖620外端有缓冲器上端头622；
所述的下端盖外双螺接921与内筒内螺接191之间为螺纹紧固配合，所述的上端盖外双螺接627与所述的外筒内螺纹617之间为螺纹紧固配合；
所述的上端盖螺孔615与所述的杆外螺纹625紧固连接；所述的双向弹簧座936与所述的第一弹簧座119之间固定有所述的第一弹簧636，所述的双向弹簧座936与所述的第二弹簧座621之间固定有所述的第二弹簧626；
第一弹簧636和第二弹簧626外表面涂覆有一层0.5至0.6毫米厚的防腐层，该防腐层的组成成分的重量百分比含量为：环氧树脂: 31～33%、苯丙乳液：24～26%、二氧化硅：11～13%、笨二酚: 4～6%、水: 21～23%、促进剂: 1.4～1.6%、固化剂2.4～2.6%；
所述的双螺接弹簧内筒613和所述的双螺接导向筒612都是整体采用锰合金钢，该锰合金钢的组成成分的重量百分比含量为：Mn:14～16%、 Mo:2.4～2.6%、W: 2.4～2.6%、Al:2.3～2.5%、Cr: 2.2～2.4%、Nb: 1.4～1.6%、C:1.1～1.3%，余量为Fe及不可避免的杂质；该杂质的重量百分比含量为： Si少于0.20%、 S少于0.010%、 P少于0.015%；所述的锰合金钢的主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为51～52。
作为进一步改进：图1、图11、图12、图13、图14、图15和图16中，所述的水平内螺纹止回阀490包括圆柱轴710、摆转阀芯720、内螺接阀体730、紧固螺钉770和外端盖790，所述的内螺接阀体730上的出口弯管731和进口弯管732外端都有内螺接头735，内螺接头735外端有连接内螺纹737以及底端圆锥密封面734；所述的出口弯管731内端连接着所述的内螺接阀体730的阀体出口覆盖层739，所述的进口弯管732内端连接着所述的内螺接阀体730的阀体出口覆盖层739；所述的阀体出口覆盖层739和阀体出口覆盖层739的上边缘与阀体扇形弧面763相连接，所述的阀体出口覆盖层739和阀体出口覆盖层739的下边缘与阀体圆凹弧面762相连接，所述的内螺接阀体730两侧的阀体侧平面736上各有螺钉孔727；两只所述的外端盖790上有与所述的螺钉孔727相对应的端盖沉孔797；所述的紧固螺钉770穿过所述的端盖沉孔797与所述的螺钉孔727紧固相配合，将所述的外端盖790的端盖内平面798与所述的阀体侧平面736紧贴密闭；两只所述的外端盖790上的外盖轴孔791与所述的圆柱轴710两端密封配合；所述的圆柱轴710外圆与所述的摆转阀芯720的阀芯圆孔781可旋转滑动配合；所述的摆转阀芯720两侧的阀芯圆管端面789与两只所述的外端盖790的端盖内平面798间隙配合；所述的摆转阀芯720的阀芯圆管弧面782有阀芯扇形柱体725；所述的阀芯扇形柱体725的阀芯进口衬板面728侧有环形流道口722，所述的阀芯扇形柱体725的阀芯出口衬板面729侧有圆形流道口721；所述的环形流道口722与所述的圆形流道口721之间有变形流道788相连通；所述的变形流道788所包容的变流道锥体724部分与所述的阀芯扇形柱体725之间有三叶连接筋744相连接；所述的摆转阀芯720及其变流道锥体724部分和阀芯扇形柱体725部分整体材质均采用工程橡胶，所述的阀芯进口衬板面728和所述的阀芯出口衬板面729有厚度为1.0至1.2毫米的陶瓷村板，该陶瓷村板具有耐磨功能；
所述的陶瓷村板采用氮化硅陶瓷，该氮化硅陶瓷以SiC(氮化硅)为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO3,（碳酸钡）及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为SiC: 93.5～93.7%； MgO: 1.6～1.8%%；BaCO3: 2.2～2.4%； 结合粘土：2.3～2.5%；
所述的阀体进口覆盖层738和所述的阀体出口覆盖层739的厚度为1.5至1.7毫米，所述的阀体出口覆盖层739和所述的阀体出口覆盖层739也均采用所述的锰合金钢。
实施例中进一步优选：
作为进一步改进：所述的双螺接弹簧内筒613内径为350至352毫米，所述的双螺接弹簧杆611直径为73至75毫米，所述的内筒内螺接191为M360×4，所述的双螺接导向筒612内径为380至382毫米，所述的外筒内螺纹617为M390×4，所述的杆外螺纹625为M72×2。
作为进一步改进：所述的圆形流道口721直径等于或小于所述的出口弯管731流道直径；所述的阀芯出口衬板面729上有出口面密封圈槽751，所述的出口面密封圈槽751直径大于所述的出口弯管731流道直径10至11毫米。
作为进一步改进：所述的环形流道口722内圈直径比所述的进口弯管732流道直径大23至25毫米；所述的阀芯进口衬板面728上有进口面密封圈槽752，所述的进口面密封圈槽752直径小于所述的环形流道口722内圈直径9至10毫米，所述的进口面密封圈槽752直径大于所述的进口弯管732流道直径9至10毫米。
作为进一步改进：所述的外盖轴孔791上有定轴密封圈槽759。
作为进一步改进：所述的阀体出口覆盖层739与所述的阀体出口覆盖层739之间的夹角为92度至93度；所述的阀体出口覆盖层739与所述的阀体出口覆盖层739的延伸夹角线与所述的圆柱轴710轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯进口衬板面728与所述的阀芯出口衬板面729之间的夹角为52度至53度；所述的阀芯进口衬板面728与所述的阀芯出口衬板面729的延伸夹角线与所述的圆柱轴710轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀体扇形弧面763轴心线与所述的圆柱轴710轴心线相重叠，所述的阀体圆凹弧面762轴心线与所述的圆柱轴710轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯圆管弧面782轴心线与所述的圆柱轴710轴心线相重叠，所述的阀芯扇形弧面783轴心线与所述的圆柱轴710轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯圆管弧面782与所述的阀体圆凹弧面762之间的间隙为4至5毫米；所述的阀芯扇形柱体725的阀芯扇形弧面783与所述的阀体扇形弧面763之间的间隙为4至5毫米；所述的阀芯扇形柱体725的阀芯扇形侧面785与所述的端盖内平面798之间的间隙为4至5毫米。
所述的阀芯进口衬板面728和所述的阀芯出口衬板面729有厚度为1.1毫米的陶瓷村板，该陶瓷村板具有耐磨功能。
所述的陶瓷村板采用氮化硅陶瓷，该氮化硅陶瓷以SiC为基料，配以矿化剂MgO、BaCO3,及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为SiC: 93.6%； MgO: 1.7%%；BaCO3: 2.3%； 结合粘土：2.4%；
该氮化硅陶瓷衬板具体制作方法是将上述各材料按一定配比掺合以后，压制成型，在1727℃高温下煅烧成型；而后用粘结剂将其与工程橡胶体表面粘结呈一体。
根据以上配比及方法制作的氮化硅陶瓷衬板，在1727℃高温煅烧下形成一种新型的钢玉材料，在显微镜下可以看出其主要晶相为刚玉，并夹有少量莫来石和玻璃相，其莫氏硬度大于7、小于8，不仅具有良好的强度而且还有很好的耐磨性能。
阀体进口覆盖层738和阀体出口覆盖层739的厚度为1.6毫米，阀体进口覆盖层738和阀体出口覆盖层739所采用的锰合金钢由如下重量百分比的元素组成：Mn:15%、 Mo:2.8%、W: 2.5%、Al:2.4%、Cr: 2.3、Nb: 1.5%、C:1.2%，余量为Fe及不可避免的杂质；该杂质的重量百分比含量为： Si为0.17%、 S为0.009%、 P为0.014%；锰合金钢的主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为51.5。该锰合金钢材料具有高强度耐腐蚀的特性。
用氧炔焰将锰合金粉末喷在内螺接阀体730的阀体进口覆盖层738和阀体出口覆盖层739所处部位表面后，将内螺接阀体730整个放入密闭电炉中，同时以5 L／min的流量往炉内输入氮气，然后加热至1100℃后断电断气，随炉冷却至210℃时出炉，即完成内螺接阀体730的阀体进口覆盖层738和阀体出口覆盖层739的喷焊。
内螺接阀体730水平布置，阀体出口覆盖层739与阀体出口覆盖层739之间的夹角为92度，阀芯进口衬板面728与阀芯出口衬板面729之间的夹角为52度。正向流动时，流体推力将阀芯扇形柱体725的阀芯出口衬板面729顺时针旋转20度就能贴到阀体出口覆盖层739上，使得圆形流道口721对准出口弯管731；流体从环形流道口722经变形流道788后，汇集到圆形流道口721的流体从出口弯管731处流出；逆向流动时，流体推力将阀芯扇形柱体725的阀芯进口衬板面728逆时针旋转20度就能贴到阀体出口覆盖层739上，由于环形流道口722与进口弯管732错开，流体从圆形流道口721经变形流道788后，被阻止在环形流道口722，无法从进口弯管732处流出，使得本发明整体部件中无弹簧等任何阻碍零件，就能实现单向流动功能。
圆形流道口721直径等于出口弯管731流道直径；阀芯出口衬板面729上有出口面密封圈槽751，出口面密封圈槽751直径大于出口弯管731流道直径11毫米。
环形流道口722内圈直径比进口弯管732流道直径大24毫米；进口面密封圈槽752直径小于环形流道口722内圈直径9毫米，进口面密封圈槽752直径大于进口弯管732流道直径9毫米。
阀芯圆管弧面782与阀体圆凹弧面762之间的间隙为4毫米；阀芯扇形柱体725的阀芯扇形弧面783与阀体扇形弧面763之间的间隙为4毫米；阀芯扇形柱体725的阀芯扇形侧面785与端盖内平面798之间的间隙为4毫米。
三叶连接筋744的单叶厚度为圆形流道口721直径的1/14。环形流道口722的流道外圆直径为195毫米，环形流道口722的流道内圆直径为144毫米；圆形流道口721的直径为126毫米，三叶连接筋744的单叶厚度为9毫米。环形流道口722的流通截面积与圆形流道口721的流通截面积之间近似相等。
一、阀体组装过程：
（一）、将摆转阀芯720放入内螺接阀体730之中，阀芯圆管弧面782位于阀体圆凹弧面762之中。
圆柱轴710外圆穿过摆转阀芯720的阀芯圆孔781可旋转滑动配合。
两只外端盖790的外盖轴孔791上的定轴密封圈槽759内预先放好密封圈，让两只外端盖790的端盖内平面798分别朝向内螺接阀体730两侧的阀体侧平面736，外盖轴孔791对准圆柱轴710。
40颗紧固螺钉770分别穿过外端盖790的端盖沉孔797与内螺接阀体730的阀体侧平面736上的螺钉孔727紧固相配合，将外端盖790的端盖内平面798与阀体侧平面736紧贴密闭。
（二）、阀体管路连接：：
内螺接阀体730上的连接内螺纹737设计，确保与泵吸管上段494以及过滤吸管下段477可以方便连接且安全可靠。
二、本发明的关键零部件双螺接弹簧双向缓冲器445组装过程如下：
（一）、所述的双螺接弹簧杆611光轴一端与双向弹簧座936内孔之间过盈配合固定成一体，所述的双螺接弹簧内筒613光孔一端与第二弹簧座621外圆之间过盈配合固定成一体。
（二）、先将第二弹簧626从双螺接弹簧杆611螺纹一端套入，并使第二弹簧626一端抵住双向弹簧座936一侧面，再将双螺接弹簧杆611上的杆外螺纹625一端穿越第二弹簧座621内孔，使得杆外螺纹625与上端卡箍盖809上的上端盖螺孔615相配合紧固。
（三）、将外筒内螺纹617与上端盖外双螺接627相配合，使得双螺接导向筒612与双螺接上端盖620之间密封连接固定；将内筒内螺接191与下端盖外双螺接921相配合，使得第一弹簧座119与双螺接弹簧内筒613之间密封连接固定。
实现了，第一弹簧636一端抵住双向弹簧座936另一侧面，第一弹簧636另一端抵住第一弹簧座119，安装完毕。
（四）、整体连接
将六个双螺接弹簧双向缓冲器445上的缓冲器上端头622；依次与作业平台10圆周边上的六个平台铰链444相连接，将双螺接弹簧双向缓冲器445上的缓冲器下端头632依次与六个固定支脚446相连接。
蓄能储存柜448与机电转换机组441之间都有连接导线449，当海风吹动风叶转轮443旋转，继而带动风轮转轴442旋转，在机电转换机组441内部将机械能转换为电能，通过连接导线449将电能储存在蓄能储存柜448之中或是直接提供给岛礁上的人们使用。机电转换机组441中配备了机电转换机组冷却系统，特别是冷却用泵438前置有水平内螺纹止回阀490，不但可确保机电转换机组441长期运行不会发热，而且冷却用泵438可以无需添加引水就可遥控启动，可实现远程自动操控。
在海浪冲击下，当双螺接弹簧双向缓冲器445承受着压力负荷之时，双螺接弹簧双向缓冲器445中的第一弹簧636受压缩，而第二弹簧626被拉伸；
在海浪冲击下，当双螺接弹簧双向缓冲器445承受着拉力负荷之时，则双螺接弹簧双向缓冲器445中的第一弹簧636被拉伸，而第二弹簧626受压缩。
无论受到压力还是受到拉力冲击，双螺接弹簧双向缓冲器445都能够起到缓冲的作用。
图11中，当正向流体从进口弯管732进来，初始流体推动阀芯扇形柱体725的阀芯出口衬板面729贴紧阀体出口覆盖层739后，流道形成了：从进口弯管732到环形流道口722经变形流道788从圆形流道口721出来，再从出口弯管731出去的顺畅过程。位于出口面密封圈槽751内的密封圈在阀芯出口衬板面729与阀体出口覆盖层739之间起到密封作用。阀芯进口衬板面728所受压力大于阀芯出口衬板面729所受压力，确保畅流的正向流体不会产生回流现象。全过程在持续期间无需额外消耗任何能耗就能维持工作。
图12中，当反向流体从出口弯管731进来，初始流体推动阀芯扇形柱体725的阀芯进口衬板面728贴紧阀体进口覆盖层738后，流道被截止。从出口弯管731到圆形流道口721经变形流道788在环形流道口722时被阀芯进口衬板面728挡住，位于进口面密封圈槽752内的密封圈在阀芯进口衬板面728与阀体进口覆盖层738之间起到密封作用。被截止流通后的反向流体无法再到达进口弯管732，阀芯出口衬板面729所受压力大于阀芯进口衬板面728所受压力，确保单向截止可靠稳定。整个截止持续期间无需额外消耗任何能耗就能维持工作。
借助于围绕圆柱轴710轴心线摆转的阀芯扇形柱体725上的变形流道788特别设计，实现了初始力推开阀芯后，剩余工作全程无需额外消耗任何能耗，就能精确实现单向阀的开启和关闭功能。
表1为第一弹簧636和第二弹簧626外表面涂覆有一层防腐层与常规316不锈钢的第一弹簧636和第二弹簧626的耐腐蚀磨损实验数据对比。
(表1) 不同材质的 第一弹簧636和第二弹簧626的实验对照表
由表1的对照数据可以得出：有防腐层的第一弹簧636和第二弹簧626的耐腐蚀抗磨损能力远远强于常规316不锈钢的第一弹簧636和第二弹簧626。
表2为双螺接弹簧内筒613和双螺接导向筒612都是整体具有采用高强度耐腐蚀的锰合金钢的，与双螺接弹簧内筒613和双螺接导向筒612都是整体采用常规316不锈钢材质的表面粗糙度受损程度实验数据对比。
(表2) 不同材质的双螺接弹簧内筒613和双螺接导向筒612的实验对照表
由表2的对照数据可以得出：双螺接弹簧内筒613和双螺接导向筒612整体都是采用锰合金钢的表面粗糙度受损程度远远小于常规316不锈钢材质外表面的表面粗糙度受损程度。
表3为阀芯进口衬板面728和阀芯出口衬板面729都是整体采用高强度耐腐蚀的氮化硅陶瓷材料的，与阀芯进口衬板面728和阀芯出口衬板面729都是整体采用常规316不锈钢材质的耐腐蚀泄漏量实验数据对比。
（表3）不同材质的阀芯进口衬板面728和阀芯出口衬板面729的实验对照表
通过表3的实验数据可知，氮化硅陶瓷衬板的表面磨损量少于常规316不锈钢材质的表面磨损量。
表4为阀进口覆盖层738和阀体出口覆盖层739都是采用锰合金钢的，与阀进口覆盖层738和阀体出口覆盖层739都是采用常规316不锈钢的，两者的耐腐蚀和冲击联合实验数据对比。
（表4）不同材质的阀体进口覆盖层738和阀体出口覆盖层739的联合实验对照表
通过表4的实验数据可知，锰合金钢的表面粗糙度受损程度远小于常规316不锈钢材质的表面粗糙度受损程度。
本发明能确保每年系统设备大检修之前能正常运行，彻底消除了因单向阀故障影响海上风力发电平台机电转换机组冷却系统停止故障的隐患。
三、本发明具备以下突出的实质性特点和显著的进步：
（一）、作业平台410的圆周边上有平台铰链444与双螺接弹簧双向缓冲器445一端相连接，双螺接弹簧双向缓冲器445另一端与固定支脚446相连接，且所述的双螺接弹簧双向缓冲器445与所述的作业平台410平面之间呈现45度夹角布置，确保作业平台410平稳固定。
（二）、双螺接弹簧双向缓冲器445采用卡箍连接结合双弹簧组合缓冲，每只双螺接弹簧双向缓冲器445都能同时承受拉力或压力，确保作业平台410能抵御来自任何任何方位的海浪冲击。
（三）、水平内螺纹止回阀490整体水平放置，阀芯扇形柱体725位于阀芯圆孔781上方。水平内螺纹止回阀490整体部件中无弹簧等任何阻碍零件的，采用摆转阀芯720上的变流道锥体724部分与阀芯扇形柱体725之间构成变形流道788与环形流道口722和圆形流道口721相连通。实验证明，本发明能确保每年系统设备大检修之前能正常运行，彻底消除了因单向阀故障影响油田系统管路停止故障的隐患。应用水平内螺纹止回阀490能确保每年系统设备大检修之前能正常运行，彻底消除了因单向阀故障引发冷却事故，减少了岛礁环境恶劣修理困难的昂贵维修费用。
（四）、涂覆有一层0.5至0.6毫米厚的防腐层的第一弹簧636和第二弹簧626的表面耐腐蚀程度远小于常规不锈钢材质的表面耐腐蚀程度。氮化硅陶瓷衬板的表面磨损量远少于常规316不锈钢材质的表面磨损量。锰合金钢的表面粗糙度受损程度远小于常规316不锈钢材质的表面粗糙度受损程度。
（五）、本发明通过作业平台410将水平内螺纹止回阀490与双螺接弹簧双向缓冲器445结合一起，同时解决了一直来困扰海上风力发电的两大难题：冷却泵启动引水和缓冲问题，取得了意想不到的效果。

Claims (3)

1.螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统，作业平台(410)的圆周边上有平台铰链(444)与双螺接弹簧双向缓冲器(445)上端头相连接，双螺接弹簧双向缓冲器(445)下端头与固定支脚(446)相连接，所述的作业平台(410)上固定安装有机电转换机组(441)和蓄能储存柜(448)以及冷却用泵(438)，蓄能储存柜(448)与机电转换机组(441)之间有连接导线(449)，冷却用泵(438)排出口与机电转换机组(441)间有冷却导管(447)，所述的机电转换机组(441)顶盖上有风轮转轴(442)伸出，风轮转轴(442)固定支撑着风叶转轮(443)，冷却用泵(438)吸入口有泵吸管上段(494)，泵吸管上段(494)与过滤吸管下段(477)之间还串联有水平内螺纹止回阀(490)，其特征是：
所述的双螺接弹簧双向缓冲器(445)包括双螺接弹簧杆(611)、双螺接弹簧内筒(613)、双螺接导向筒(612)、第一弹簧座(119)、双螺接上端盖(620)以及第一弹簧(636)和第二弹簧(626)；
所述的双螺接弹簧杆(611)一端固定有双向弹簧座(936)，双向弹簧座(936)外圆与双螺接弹簧内筒(613)内孔之间为可轴向滑动配合；所述的双螺接弹簧杆(611)另一端有杆外螺纹(625)，杆外螺纹(625)外径尺寸小于或等于所述的双螺接弹簧杆(611)外径尺寸；
所述的双螺接弹簧内筒(613)一端密闭固定有第二弹簧座(621)，第二弹簧座(621)内孔与所述的双螺接弹簧杆(611)外圆之间为可轴向滑动配合；双螺接弹簧内筒(613)另一端有内筒内螺接(191)；
所述的双螺接导向筒(612)一端有外筒内螺纹(617)，所述的双螺接导向筒(612)另一开孔端的内孔圆筒壁与双螺接弹簧内筒(613)外圆之间为滑动配合；
所述的第一弹簧座(119)上有下端盖外双螺接(921)，第一弹簧座(119)外端有缓冲器下端头(632)；
所述的双螺接上端盖(620)上有上端盖外双螺接(627)，双螺接上端盖(620)里侧面有上端盖螺孔(615)，双螺接上端盖(620)外端有缓冲器上端头(622)；
所述的下端盖外双螺接(921)与内筒内螺接(191)之间为螺纹紧固配合，所述的上端盖外双螺接(627)与所述的外筒内螺纹(617)之间为螺纹紧固配合；
所述的上端盖螺孔(615)与所述的杆外螺纹(625)紧固连接；所述的双向弹簧座(936)与所述的第一弹簧座(119)之间固定有所述的第一弹簧(636)，所述的双向弹簧座(936)与所述的第二弹簧座(621)之间固定有所述的第二弹簧(626)；
所述的第一弹簧(636)和第二弹簧(626)外表面涂覆有一层0.5至0.6毫米厚的防腐层，该防腐层的组成成分的重量百分比含量为：环氧树脂: 31～33%、苯丙乳液：24～26%、二氧化硅：11～13%、苯二酚: 4～6%、水: 21～23%、促进剂: 1.4～1.6%、固化剂2.4～2.6%；
所述的双螺接弹簧内筒(613)和所述的双螺接导向筒(612)都是整体采用锰合金钢，该锰合金钢的组成成分的重量百分比含量为：Mn:14～16%、 Mo:2.4～2.6%、W: 2.4～2.6%、Al:2.3～2.5%、Cr: 2.2～2.4%、Nb: 1.4～1.6%、C:1.1～1.3%，余量为Fe及不可避免的杂质；该杂质的重量百分比含量为： Si少于0.20%、 S少于0.010%、 P少于0.015%；所述的锰合金钢的主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为51～52。
2.根据权利要求1所述的螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统，其特征是：所述的水平内螺纹止回阀(490)包括圆柱轴(710)、摆转阀芯(720)、法兰接头阀体(730)、紧固螺钉(770)和外端盖(790)，所述的法兰接头阀体(730)上的出口弯管(731)和进口弯管(732)外端都有连接法兰(735)，连接法兰(735)外端是法兰密封平面(734)，法兰密封平面(734)上有4至8个螺栓通孔(737)；所述的出口弯管(731)内端连接着所述的法兰接头阀体(730)的阀体进口硬质层平面(738)，所述的进口弯管(732)内端连接着所述的法兰接头阀体(730)的阀体出口硬质层平面(739)；所述的阀体进口硬质层平面(738)和阀体出口硬质层平面(739)的上边缘与阀体扇形弧面(763)相连接，所述的阀体进口硬质层平面(738)和阀体出口硬质层平面(739)的下边缘与阀体圆凹弧面(762)相连接，所述的法兰接头阀体(730)两侧的阀体侧平面(736)上各有螺钉孔(727)；两只所述的外端盖(790)上有与所述的螺钉孔(727)相对应的端盖沉孔(797)；所述的紧固螺钉(770)穿过所述的端盖沉孔(797)与所述的螺钉孔(727)紧固相配合，将所述的外端盖(790)的端盖内平面(798)与所述的阀体侧平面(736)紧贴密闭；两只所述的外端盖(790)上的外盖轴孔(791)与所述的圆柱轴(710)两端密封配合；所述的圆柱轴(710)外圆与所述的摆转阀芯(720)的阀芯圆孔(781)可旋转滑动配合；所述的摆转阀芯(720)两侧的阀芯圆管端面(789)与两只所述的外端盖(790)的端盖内平面(798)间隙配合；所述的摆转阀芯(720)的阀芯圆管弧面(782)有阀芯扇形柱体(725)；所述的阀芯扇形柱体(725)的阀芯进口衬板面(728)侧有环形流道口(722)，所述的阀芯扇形柱体(725)的阀芯出口衬板面(729)侧有圆形流道口(721)；所述的环形流道口(722)与所述的圆形流道口(721)之间有变形流道(788)相连通；所述的变形流道(788)所包容的变流道锥体(724)部分与所述的阀芯扇形柱体(725)之间有四叶连接筋(744)相连接；
所述的摆转阀芯(720)及其变流道锥体(724)部分和阀芯扇形柱体(725)部分整体材质均采用工程橡胶，所述的阀芯进口衬板面(728)和所述的阀芯出口衬板面(729)有厚度为1.3至1.5毫米的耐磨陶瓷衬板，该耐磨陶瓷衬板的材质为碳化硅陶瓷，该碳化硅陶瓷以SiC为基料，配以矿化剂MgO、BaCO3以及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为：SiC:91.5～91.7%； MgO:2.7～2.9%；BaCO3:3.2～3.4%；结合粘土:2.2～2.4%；
所述的阀体进口硬质层平面(738)和所述的阀体出口硬质层平面(739)的厚度为1.2至1.4毫米，所述的阀体进口硬质层平面(738)和所述的阀体出口硬质层平面(739)的材质也采用锰合金钢。
3.根据权利要求1所述的螺纹阀锰合金弹簧岛礁海风发电系统，其特征是：所述的双螺接弹簧内筒(613)内径为350至352毫米，所述的双螺接弹簧杆(611)直径为73至75毫米，所述的内筒内螺接(191)为M360×4，所述的双螺接导向筒(612)内径为380至382毫米，所述的外筒内螺纹(617)为M390×4，所述的杆外螺纹(625)为M72×2。
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