CN108343757A - 液控带旁通联动球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液控带旁通联动球阀。包括阀体、阀座、球体、阀杆、液控装置和电控装置；主要是阀座由工作密封阀座和检修密封阀座组成，液控装置包括油泵、主油缸、副油缸、电磁换向阀、锁定电磁阀，主油缸的左油腔和右油腔通过电磁换向阀与油泵出口连通，副油缸的有杆腔通过锁定电磁阀与油泵出口连通，副油缸的无杆腔内安装回位弹簧，主油缸的活塞杆通过传动机构与阀杆一端连接，副油缸的有杆腔与检修密封阀座的活塞止水环的开启腔连通，工作密封阀座的活塞止水环的开启腔和关闭腔通过电磁转换阀与副油缸的有杆腔连通；阀体出口安装压力传感器，该压力传感器的控制开关连接在电磁换向阀的电源控制电路中。设备安装空间小、成本低、压力损失少、运行效率高。

Description

液控带旁通联动球阀

技术领域

本发明属于阀门领域，尤其涉及一种液控球阀。本发明适用于泵站、水轮机进口阀。

背景技术

在水电站系统中，为了保护水轮机设备安全，一般在水轮机进口安装控制阀。现有水电站进口阀一般采用液控蝶阀，该液控蝶阀用来防止进口介质对水轮机产生冲击，损坏水电站系统设备，同时在液控蝶阀进口安装闸阀，作为液控蝶阀或水轮机等设备的检修阀门。其主要缺点是：泵站或水轮机进口需要安装两台阀门，使泵站或水电站系统设备的安装空间较大，使设备安装成本高；蝶阀对泵站或水电站进口管道存在较大流阻，产生压力损失，降低了泵站系统或水电站系统的运行效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺点，提高一种不需要安装检修阀，安装空间小、设备安装成本低，全流通、压力损失小的液控带旁通联动球阀。

本发明的技术方案包括阀体、阀座、球体、阀杆、液控装置和电控装置；主要是阀座由工作密封阀座和检修密封阀座组成，其检修密封阀座位于球体上游侧，工作密封阀座位于球体下游侧，工作密封阀座和检修密封阀座采用活塞止水环结构；液控装置包括油泵、主油缸、副油缸、电磁换向阀、锁定电磁阀，主油缸的左油腔和右油腔通过电磁换向阀与油泵出口连通，副油缸的有杆腔通过锁定电磁阀与油泵出口连通，副油缸的无杆腔内安装回位弹簧，主油缸的活塞杆通过传动机构与阀杆一端连接，副油缸的有杆腔与检修密封阀座的活塞止水环的开启腔连通，工作密封阀座的活塞止水环的开启腔和关闭腔通过电磁转换阀与副油缸的有杆腔连通，该电磁转换阀的控制电路中安装检修密封阀座行程开关和主油缸行程开关；阀体出口安装压力传感器，该压力传感器的控制开关连接在电磁换向阀的电源控制电路中。

最好是，检修密封阀座设有机械锁定装置。

最好是，在油泵出口与电磁换向阀进口之间安装保压电磁阀。

最好是，在保压电磁阀出口与电磁换向阀进口之间的连接管道与手动泵的出口管道连通。

最好是，在电磁换向阀出口与主油缸之间设置液压锁。

最好是，阀体通道设有前短接管和后短接管，在前短接管与后短接管之间安装旁通管，后短接管上设置浮球式自动排气补气阀。

本发明的优点是上游侧为检修密封阀座，下游侧为工作密封阀座，系统正常运行时，工作密封阀座实现对管道通断控制，系统检修时，检修密封阀座关闭切断下游管道，起到检修阀和控制阀的作用，减小了设备安装空间，降低设备成本，对管道介质压力损失小，运行效率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明液控装置的结构原理图。

具体实施方式

如图1所示的液控带旁通联动球阀，包括阀体23、阀座、球体24、阀杆25、液控装置和电控装置，阀体23采用三段式结构，由左阀体、中阀体和右阀体通过螺栓固定连接组成，阀杆25中部密封在中阀体上，其下端与球体24固定连接；阀座由工作密封阀座26和检修密封阀座27组成，其检修密封阀座27位于球体24上游侧，即左阀体内，工作密封阀座26位于球体24下游侧，即右阀体内，工作密封阀座26和检修密封阀座27采用活塞止水环结构，即工作密封阀座26外圆面与右阀体通道内壁之间构成活塞式结构，检修密封阀座27外圆面与左阀体通道内壁之间构成活塞式结构；液控装置包括油泵、主油缸18、副油缸20、电磁换向阀14、锁定电磁阀21；主油缸18的左油腔和右油腔通过电磁换向阀14与油泵出口连通；副油缸20的有杆腔通过锁定电磁阀21与油泵出口连通，副油缸20的无杆腔内安装回位弹簧，锁定电磁阀21在阀门关闭状态时，锁定副油缸20和工作密封阀座26的活塞止水环的关闭腔的油压，保持工作密封阀座26与球体24之间的密封压力，当锁定电磁阀21解除锁定时，回位弹簧推动副油缸20的活塞复位，使副油缸20有杆腔油压通过锁定电磁阀21回流到油箱；主油缸18的活塞杆通过传动机构与阀杆25上端连接，副油缸20的有杆腔与检修密封阀座27的活塞止水环的开启腔连通，工作密封阀座26的活塞止水环的开启腔和关闭腔通过电磁转换阀与副油缸20的有杆腔连通，该电磁转换阀的控制电路中安装检修密封阀座行程开关22和主油缸行程开关19；当液控装置收到开阀信号时，首先由锁定电磁阀21将副油缸20的有杆腔与油泵连通，油压进入检修密封阀座27的活塞止水环的开启腔，推动检修密封阀座27开启，检修密封阀座行程开关22的开位置信号控制电磁转换阀的控制电路，使电磁转换阀工作，将工作密封阀座26的活塞止水环的开启腔与副油缸20的有杆腔接通，使工作密封阀座26开启，水流通过检修密封阀座27和工作密封阀座26与球体24之间的间隙向水轮机蜗壳内充水；所述检修密封阀座27的活塞止水环的开启腔为检修密封阀座27的活塞止水环右侧端面与左阀体之间形成的腔体，工作密封阀座26的活塞止水环的开启腔为工作密封阀座26的活塞止水环左侧端面与右阀体之间形成的腔体。阀体23出口安装压力传感器，该压力传感器的控制开关连接在电磁换向阀14的电源控制电路中，当水轮机蜗壳内达到压力传感器设定值时，压力传感器的控制开关9控制电磁换向阀14，将主油缸18的左油腔与油泵出口油压连通，实现开阀操作；当液控装置收到关阀信号时，通过电控装置控制电磁换向阀14换向，将主油缸18的右油腔与油泵出口油压连通，主油缸18的活塞杆推动阀杆25将球体24旋转90°到关位，主油缸行程开关19的关位置信号控制电磁转换阀工作，使工作密封阀座26的活塞止水环的关闭腔与副油缸20的有杆腔连通，油压推动工作密封阀座26与球体24压紧密封，实现关阀操作。油泵由第一油泵3和第二油泵6组成，第一油泵3进口与邮箱之间安装第一过滤器2，第二油泵6进口与油箱之间安装第二过滤器4，第一油泵3和第二油泵6出口通过单向阀与锁定电磁阀21进口连通，单向阀由第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀组成，第一单向阀进口与第一油泵3出口连通，第二单向阀进口与第二油泵6出口连通，第三单向阀进口与第一单向阀和第二单向阀的出口连通，第三单向阀出口与锁定电磁阀21进口连通，第三单向阀进口通过溢流阀5与油箱连通，第三单向阀出口通过卸压阀与油箱连通，在第三单向阀出口安装压力表10，油箱内安装液位报警器1，如图2所示。在第三单向阀出口设置蓄能器，在系统失电时，依靠蓄能器压力可靠关闭阀门，避免发生事故。电控装置采用PCL控制器，按编定程序自动完成开阀和关阀过程的顺序控制，具有就地操作--远程监控转换，实现泵站、电站自动化运行。

检修密封阀座27设有机械锁定装置，该机械锁定装置采用在检修密封阀座27的活塞止水环的左侧端面内圆周方向均匀设置若干个锁紧螺栓30组成，一般情况下，检修密封阀座27处于常开状态，当水轮机设备检修或更换阀门密封件时，在检修密封阀座27的活塞止水环的关闭腔注入液压油，并由锁紧螺栓30将检修密封阀座27的活塞止水环手动机械锁紧与球体24密封配合，防止检修过程发生意外事故。

在油泵出口与电磁换向阀14进口之间安装保压电磁阀11，该保压电磁阀11稳定其出口端系统的油压。

在保压电磁阀11出口与电磁换向阀14进口之间的连接管道与手动泵8的出口管道连通，在手动泵8的出口管道上安装第四单向阀。

在电磁换向阀14出口与主油缸18之间设置液压锁15，锁定主油缸18位置状态。在液压锁15通往主油缸18的左油腔和右油腔之间的管路上设置单向节流阀，控制阀门缓开、缓闭。

阀体通道设有前短接管28和后短接管29，在前短接管28与后短接管29之间安装旁通管，在阀门开启前，电控装置控制开启旁通管上的旁通阀将阀门进出口进行平压，减小阀门开启载荷。后短接管29上设置浮球式自动排气补气阀，避免管道存留空气或产生真空，对管道造成损坏。

电磁换向阀14的回压口通过缓闭节流阀17与油箱连通，缓闭节流阀17进出口两端并联快关电磁阀12的进出口，当电控装置控制快关电磁阀12的进口与出口连通时，将缓闭节流阀17旁路，开速排放液压，实现快关。

在后短接管29的出口端设置套筒式伸缩节31，阀门关闭时可在介质压力作用下沿管道轴向少量移动，消除管道轴向应力，保护阀后设备不受损坏。

Claims (7)

1.一种液控带旁通联动球阀，包括阀体（23）、阀座、球体（24）、阀杆（25）、液控装置和电控装置；其特征是阀座由工作密封阀座（26）和检修密封阀座（27）组成，其检修密封阀座（27）位于球体（24）上游侧，工作密封阀座（26）位于球体（24）下游侧，工作密封阀座（26）和检修密封阀座（27）采用活塞止水环结构；液控装置包括油泵、主油缸（18）、副油缸（20）、电磁换向阀（14）、锁定电磁阀（21）；主油缸（18）的左油腔和右油腔通过电磁换向阀（14）与油泵出口连通；副油缸（20）的有杆腔通过锁定电磁阀（21）与油泵出口连通，副油缸（20）的无杆腔内安装回位弹簧；主油缸（18）的活塞杆通过传动机构与阀杆（25）上端连接，副油缸（20）的有杆腔与检修密封阀座（27）的活塞止水环的开启腔连通，工作密封阀座（26）的活塞止水环的开启腔和关闭腔通过电磁转换阀与副油缸（20）的有杆腔连通，该电磁转换阀的电源由检修密封阀座行程开关（22）的开位置信号、主油缸行程开关（19）的关位置信号通过电控装置的输出信号控制；阀体（23）出口安装压力传感器，该压力传感器的控制开关连接在电磁换向阀（14）的电源控制电路中。

2.根据权利要求1所述的液控带旁通联动球阀，其特征是检修密封阀座（27）设有机械锁定装置，该机械锁定装置采用在检修密封阀座（27）的活塞止水环的左侧端面内圆周方向均匀设置若干个锁紧螺栓（30）组成。

3.根据权利要求1或2所述的液控带旁通联动球阀，其特征是在油泵出口与电磁换向阀（14）进口之间安装保压电磁阀（11）。

4.根据权利要求3所述的液控带旁通联动球阀，其特征是在保压电磁阀（11）出口与电磁换向阀（14）进口之间的连接管道与手动泵（8）的出口管道连通。

5.根据权利要求1或2所述的液控带旁通联动球阀，其特征是在电磁换向阀（14）出口与主油缸（18）之间设置液压锁（15）。

6.根据权利要求1或2所述的液控带旁通联动球阀，其特征是阀体通道设有前短接管（28）和后短接管（29），在前短接管（28）与后短接管（29）之间安装旁通管，后短接管（29）上设置浮球式自动排气补气阀。

7.根据权利要求1或2所述的液控带旁通联动球阀，其特征是电磁换向阀（14）的回压口通过缓闭节流阀（17）与油箱连通，缓闭节流阀（17）进出口两端并联快关电磁阀（12）的进出口。