CN113404890A - 一种液压开关机构及高加三通阀 - Google Patents
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Abstract
为解决现有技术无法通过运送介质来实现高加三通阀的启闭的技术问题，本发明实施例提供一种液压开关机构及高加三通阀，开关机构包括液体腔室、液压缸和与液压缸连接的控制杆；所控制杆的身部设有活塞，活塞活动设于液体腔室内，活塞将液体腔室分为第一腔室和第二腔室；第一腔室与第一出口连通，第二腔室与第二出口连通；高加三通阀包括所述控制机构；所述高加三通阀本体还包括第一集液腔和与第一集液腔连通的第二集液腔；第一集液腔设有第一开口和第二开口；第二集液腔设有第三开口；阀杆的端部设有阀瓣。本发明实施例可实现通过运送的介质来实现对高加三通阀的启闭。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压开关机构及高加三通阀。
背景技术
目前国内火电机组基本都设计有高加给水系统，以提高热效率，这些大型火电机组辅助系统的设备及各系统的阀门性能要求很高，600MW火电机组锅炉给水系统高加高加三通阀的工作温度为280℃，工作压力为35.0MPa。这些参数不仅比超临界机组的参数要求高，而且要求阀门有更好的流通特性、更高的运行可靠性能。
高压加热器是火力发电机组和核能发电机组的重要部件，其主要功能是利用从汽轮机末级抽取的蒸汽对给水进行加热，实现回热循环，提高机组发电效率。当高压加热器出现故障或需要隔离时，检测装置发出信号，使高加高加三通阀主路关闭，紧急切换给水到旁路，保证高压加热器安全解裂，从而起到保护高压加热器的作用。
高加三通阀的作用是在高压加热器内管束泄漏时及时、快速地切除高加水侧，防止高加继续泄漏而对管束的冲刷，并保证不向汽轮机返水，且向锅炉正常供水以维持机组的连续运行，同时保证高加检查或检修时可靠地隔离水侧。
然而我国大型火电机组辅机设备系统的高加三通阀在工作参数、结构、执行标准、检验标准、密封性能等方面与世界先进水平还存在一定的差距。目前，高加三通阀的启闭主要靠外部用电动力设备来实现高加三通阀的启闭，无法通过运送介质来实现高加三通阀的启闭。
发明内容
为解决现有技术无法通过运送介质来实现高加三通阀的启闭的技术问题，本发明实施例提供一种液压开关机构及高加三通阀。
本发明通过下述技术方案实现：
第一方面，本发明实施例提供一种液压开关机构，包括液体腔室、液压缸和与液压缸连接的控制杆；
所述控制杆的身部设有活塞，所述活塞活动设于液体腔室内，所述活塞将液体腔室分为第一腔室和第二腔室；
所述第一腔室与第一出口连通，所述第二腔室与第二出口连通；
当液压缸带动控制杆向第一腔室所在的方向移动时，第二腔室中注入液体且第一腔室中的液体通过第一出口排出；
当液压缸带动控制杆向第二腔室所在的方向移动时，第一腔室中注入液体且第二腔室中的液体通过第二出口排出。
可选地，所述控制杆为阀门的阀杆。
第二方面，本发明实施例提供一种高加三通阀，所述高加三通阀包括高加三通阀本体，所述高加三通阀本体包括液体腔室、液压缸和与液压缸连接的阀杆；
所述阀杆身部设有活塞，所述活塞活动设于液体腔室内，所述活塞将液体腔室分为第一腔室和第二腔室；
所述第一腔室与第一出口连通，所述第二腔室与第二出口连通；
所述高加三通阀本体还包括第一集液腔和与第一集液腔连通的第二集液腔；
所述第一集液腔设有第一开口和第二开口；
所述第二集液腔设有第三开口；
所述阀杆的端部设有阀瓣，所述阀瓣用于打开或关闭第一集液腔与第二集液腔的连通处；当第一集液腔与第二集液腔的连通处打开时，所述阀瓣与第二开口密封接触。
可选地，所述液压缸为内置液压缸，所述液压缸安装于第一集液腔与第二集液腔的连通处。
可选地，所述高加三通阀本体设有自锁手轮，所述自锁手轮与压杆的一端螺纹连接，所述压杆的另一端用于抵压阀杆以使阀瓣与第二开口密封接触。
可选地，所述压杆的另一端通过第一导杆与高加三通阀本体连接，所述阀杆通过第二导杆与高加三通阀本体连接。
可选地，所述高加三通阀本体的阀盖通过铜套与阀杆连接；所述高加三通阀本体的阀盖与阀体之间设有第一密封件，所述密封件包括依次连接的四开环压盖、四开环、密封圈压环和阀盖密封圈。
可选地，阀盖与手动启闭装置之间设有第二密封件，所述第二密封件包括依次连接的压盖和对开环。
进一步的，阀杆包括第一段和与第一段连接的第二段，第一段的一端连接活塞并设于液体腔室，第一段的另一端伸出液体腔室外；第二段的一端与第一段的一端连接；第二段的另一端连接阀瓣，所述第一段的直径大于第二段的直径。
进一步的，所述阀瓣的圆球面的最高点、圆球面结构的球心与阀杆的中心在同一直线上。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例的一种液压开关机构通过将运送的液体介质送入第一腔室或第二腔室，实现了通过液压缸对第一腔室或第二腔室内的液体介质的排出或进入，从而，便于通过第一腔室或第二腔室内液体介质的排出或进入情况，进行相应的开关动作。
本发明实施例的高加三通阀通过采用液压开关机构，当液体介质在第一腔室或第二腔室时，相应的控制阀杆的阀瓣打开或关闭第一集液腔与第二集液腔的连通处，当第一集液腔与第二集液腔的连通处打开时，所述阀瓣与第二开口密封接触，当第一集液腔与第二集液腔的连通处关闭时，进行相应的开关操作，从而，实现了对三通阀的启闭切换。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为高加三通阀内部结构示意图。
图2为图1中A的局部放大图。
图3为高加三通阀的外部结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-自锁手轮，2-第二导杆，3-上腔水孔，4-铜套，5-四开环，6-阀盖密封圈，7-阀盖，8-密封圈，9-内置液压缸，10-阀杆，11-阀瓣，12-阀体，13-下阀座，14-密封圈压环，15-四开环压盖，16-对开环，17-下腔水孔，18-活塞，19-压杆，20-液体腔室，21-第二集液腔，22-第一集液腔，23-压盖,a-旁路管道，b-通向高压加热器管道,c-连接给水泵出口管道，201-第一段，202-第二段。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
参考图1-3所示，一种液压开关机构，包括液体腔室、液压缸和与液压缸连接的控制杆；
所述控制杆的身部设有活塞，所述活塞活动设于液体腔室内，所述活塞将液体腔室分为第一腔室和第二腔室；
所述第一腔室与第一出口连通，所述第二腔室与第二出口连通；
当液压缸带动控制杆向第一腔室所在的方向移动时，第二腔室中注入液体且第一腔室中的液体通过第一出口排出；
当液压缸带动控制杆向第二腔室所在的方向移动时，第一腔室中注入液体且第二腔室中的液体通过第二出口排出。
参考图1-3所示，液压开关机构，包括液体腔体、液压缸和控制杆；控制杆的身部设有活塞，活塞可以在液体腔室内往复滑动，从而活塞将液体腔室20分为两个腔室，即第一腔室和第二腔室；参考图1所示，第一腔室和第二腔室分别为上腔室和下腔室。
上腔室与第一出口连通(右侧出口)，下腔室与第二出口连通(左侧出口)。当液压缸带动控制杆向上腔室运动时，上腔室空间缩小，上腔室内的液体通过右侧出口排出；当液压缸带动控制杆向下腔室运动时，下腔室空间缩小，下腔室内的液体通过左侧出口排出。
从而，可以通过控制上腔室和下腔室的液体的排出情况来进行开关操作。
可选地，液压缸缸体和上阀座为一体化结构，使得阀门结构更紧凑，液压缸缸体具有上阀座和液压缸两者的作用；液压缸缸体下端开有窗口，液压缸缸体上开有液压导流斜孔。
液体从液压孔直接通过阀盖体导入液压缸，排出的液压介质从液压缸和阀盖体内的小孔排除，无需另设部件，使得结构非常简单且有效。
液压缸与阀杆的下部采用机械配合的方式，会有一定的介质会通过液压缸与阀杆之间的间隙流动。
例如，可以通过感应上腔室或下腔室内液体的体积通过软件来控制部件执行相应的开关操作。
可选地，所述控制杆为阀门的阀杆。
将上述液压开关机构直接用于阀门的控制中，控制杆即为阀杆，通过控制阀杆的上下运动，控制上下腔室内的液体体积，从而控制阀杆的开关操作，实现阀门的开关控制。
实施例2
参考图1-3所示，高加三通阀包括高加三通阀本体，所述高加三通阀本体包括液体腔室、液压缸和与液压缸连接的阀杆；所述阀杆身部设有活塞，所述活塞活动设于液体腔室内，所述活塞将液体腔室分为第一腔室和第二腔室；
所述第一腔室与第一出口连通，所述第二腔室与第二出口连通；
所述高加三通阀本体还包括第一集液腔和与第一集液腔连通的第二集液腔；
所述第一集液腔设有第一开口和第二开口；
所述第二集液腔设有第三开口；
所述阀杆的端部设有阀瓣，所述阀瓣用于打开或关闭第一集液腔与第二集液腔的连通处；当第一集液腔与第二集液腔的连通处打开时，所述阀瓣与第二开口密封接触。
可选地，液压缸缸体和上阀座为一体化结构，使得阀门结构更紧凑，液压缸缸体具有上阀座和液压缸两者的作用；液压缸缸体下端开有窗口，液压缸缸体上开有液压导流斜孔。
液体从液压孔直接通过阀盖体导入液压缸，排出的液压介质从液压缸和阀盖体内的小孔排除，无需另设部件，使得结构非常简单且有效。
液压缸与阀杆的下部采用机械配合的方式，会有一定的介质会通过液压缸与阀杆之间的间隙流动。
可选地，阀杆与阀瓣采用自定位圆球面结构，即阀瓣为圆球面结构，所述阀瓣球面的最高点、圆球面结构的球心、与阀杆的中心在同一直线上，从而阀瓣不会因受阀杆力的约束产生不平衡密封力，任何时候都能自动定位，确保严密不漏。
为防止阀瓣转动，阀瓣与阀杆采用方形对开螺母连接。
参考图1-3所示，高加三通阀本体包括液体腔室20、液压缸为内置液压缸9，内置液压缸9和阀杆10，阀杆身部设有活塞18，活塞18活动设于液体腔室20内，活塞在液体腔室20内上下滑动，活塞与液体腔室上面的部分形成第一腔室，活塞与液体腔室下面的部分形成第二腔室，第一腔室与上腔水孔3连通，第二腔室与下腔水孔17连通。
活塞与液体腔室密封滑动连接；当活塞向液体腔室上部滑动时，第二腔室内注入液体同时第一腔室内的液体从上腔水孔3中排出；当活塞向液体腔室下部滑动时，第一腔室内注入液体同时第二腔室内的液体从下腔水孔17中排出。
高加三通阀本体还包括第一集液腔和第二集液腔；参考图1所示，第一集液腔和第二集液腔上下连通；阀杆10的下端设有阀瓣11，阀瓣11在阀杆10的带动下与第一集液腔和第二集液腔的连通处密封接触时，液体从第一集液腔22左侧的第一开口进入第一集液腔22，然后液体从第一集液腔22的第二开口排出。
当阀瓣11在阀杆10的带动下向下运动至图1所示位置时，液体从第一集液腔22左侧的第一开口进入第一集液腔22，然后液体从第二集液腔21右侧的第三开口排出。
从而，高加三通阀通过液压开关结构，实现了通过液体介质控制开关切换液体流向的目的。
可选地，所述液压缸为内置液压缸9，所述液压缸安装于第一集液腔与第二集液腔的连通处。
可选地，所述内置液压缸与第一集液腔与第二集液腔的连通处通过密封圈8密封连接。
为了便于手动实现对高加三通阀的启闭，可选地，所述高加三通阀本体设有自锁手轮，所述自锁手轮与压杆的一端螺纹连接，所述压杆的另一端用于抵压阀杆以使阀瓣与第二开口密封接触。
参考图1所示，高加三通阀设有自锁手轮1，自锁手轮的下端与压杆的上端螺纹连接；通过旋转自锁手轮实现压杆的升降，当压杆下降至阀杆的上端时，压杆向下压迫阀杆向下运动，直至阀瓣与第二开口密封接触；当压杆上升回上部时，液压缸带动阀杆回复至第一集液腔和第二集液腔的连通处，从而，使阀杆与该连通处密封。
旁路运行时，具有自锁功能的自锁手轮牢牢顶住阀杆，防止发生意外，为防止误操作提供保障。
为便于压杆和阀杆保持在中心位置，可选地，所述压杆的另一端通过第一导杆与高加三通阀本体连接，所述阀杆通过第二导杆与高加三通阀本体连接。
参考图1所示，压杆的下端通过第一导杆与手动启闭装置连接；阀杆上端通过第二导杆2与高加三通阀本体连接。
可选地，所述高加三通阀本体的阀盖通过铜套与阀杆连接；
为增强整体的密封效果，所述高加三通阀本体的阀盖与阀体之间设有第一密封件，所述密封件包括依次连接的四开环压盖15、四开环5、密封圈压环和14阀盖密封圈6。
可选地，阀盖与手动启闭装置之间设有第二密封件，所述第二密封件包括依次连接的压盖23和对开环16。
本发明实施例的高加三通阀可采用运送介质作为第一集液腔或第二集液腔的液体使用，可采用第一集液腔或第二集液腔与运送介质运送管道连接，一方面实现对高加三通阀的开关控制，一方面实现对运送管道中运送介质的压力的调节。
为了便于使用时对旁路的控制，可选地，所述高加三通阀左侧设有连接给水泵出口管道c，用于连接给水泵出口的连接给水泵出口管道c；高加三通阀右侧设有高加三通阀旁路管道a，高加三通阀的下侧设有通向高压加热器管道b；从而便于通过高加三通阀实现主加热管道与旁路管道的快速切换。
为了实现快速关闭主路，活塞18设置在杆身部偏上位置，随着活塞的上下运动带动阀瓣运动，使阀门开启与关闭；为保证阀门快速关闭主路管道，阀杆设计非常特殊，由于内置缸进水选用主给水，即在5S(或规定时间内)内能注入内置缸上腔的水量大于等于上腔容积则可实现，(活塞下腔排水阀打开)，故将活塞上腔的阀杆直径较活塞下腔直径大。
具体是通过以下方式实现的：阀杆10包括第一段201和与第一段一体连接的第二段202，第一段的下端连接活塞18设于液体腔室，第一段的上端伸出液体腔室外；第二段的上端与第一段的下端连接；第二段的下端连接阀瓣；核心特征是：第一段的直径大于第二段的直径。可选地，第一段的直径时第二段的直径的2-5倍。
参考图1所示，当第一段的直径大于第二段的直径时，在活塞上端的阀杆直径较大，下端的阀杆直径较小。当主路关闭时，活塞下腔开始排水泄压，此时上腔的注水量需大于等于活塞上腔的容积，否则会造成瞬时真空，减慢关闭速度；在5S(或规定时间内)内能注入内置缸上腔的水量大于等于上腔容积则可实现。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液压开关机构，其特征在于，包括液体腔室、液压缸和与液压缸连接的控制杆；
所述控制杆的身部设有活塞，所述活塞活动设于液体腔室内，所述活塞将液体腔室分为第一腔室和第二腔室；
所述第一腔室与第一出口连通，所述第二腔室与第二出口连通；
当液压缸带动控制杆向第一腔室所在的方向移动时，第二腔室中注入液体且第一腔室中的液体通过第一出口排出；
当液压缸带动控制杆向第二腔室所在的方向移动时，第一腔室中注入液体且第二腔室中的液体通过第二出口排出。
2.如权利要求1所述液压开关机构，其特征在于，所述控制杆为阀门的阀杆。
3.一种高加三通阀，所述高加三通阀包括高加三通阀本体，其特征在于，所述高加三通阀本体包括液体腔室、液压缸和与液压缸连接的阀杆；
所述阀杆身部设有活塞，所述活塞活动设于液体腔室内，所述活塞将液体腔室分为第一腔室和第二腔室；
所述第一腔室与第一出口连通，所述第二腔室与第二出口连通；
所述高加三通阀本体还包括第一集液腔和与第一集液腔连通的第二集液腔；
所述第一集液腔设有第一开口和第二开口；
所述第二集液腔设有第三开口；
所述阀杆的端部设有阀瓣，所述阀瓣用于打开或关闭第一集液腔与第二集液腔的连通处；当第一集液腔与第二集液腔的连通处打开时，所述阀瓣与第二开口密封接触。
4.如权利要求3所述高加三通阀，其特征在于，所述液压缸为内置液压缸，所述液压缸安装于第一集液腔与第二集液腔的连通处。
5.如权利要求3所述高加三通阀，其特征在于，所述高加三通阀本体设有自锁手轮，所述自锁手轮与压杆的一端螺纹连接，所述压杆的另一端用于抵压阀杆以使阀瓣与第二开口密封接触。
6.如权利要求5所述高加三通阀，其特征在于，所述压杆的另一端通过第一导杆与高加三通阀本体连接，所述阀杆通过第二导杆与高加三通阀本体连接。
7.如权利要求3所述高加三通阀，其特征在于，所述高加三通阀本体的阀盖通过铜套与阀杆连接；所述高加三通阀本体的阀盖与阀体之间设有第一密封件，所述密封件包括依次连接的四开环压盖、四开环、密封圈压环和阀盖密封圈。
8.如权利要求3所述高加三通阀，其特征在于，阀盖与手动启闭装置之间设有第二密封件，所述第二密封件包括依次连接的压盖和对开环。
9.如权利要求3所述高加三通阀，其特征在于，阀杆包括第一段和与第一段连接的第二段，第一段的一端连接活塞并设于液体腔室，第一段的另一端伸出液体腔室外；第二段的一端与第一段的一端连接；第二段的另一端连接阀瓣，所述第一段的直径大于第二段的直径。
10.如权利要求3所述高加三通阀，其特征在于,所述阀瓣的圆球面的最高点、圆球面结构的球心与阀杆的中心在同一直线上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2021
- 2021-07-06 CN CN202110764364.7A patent/CN113404890A/zh active Pending
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