CN203161420U - 复合式空气缓冲补气装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种复合式空气缓冲补气装置，采用4组补气弹簧分解实现1吨以上真空补气的拉力，同时采用整体反向截止盖对空气进行压缩，实现缓冲；其特征是，主轴上端与带有2～4个过空气孔和2个导向孔的缓冲活塞相连，在缓冲活塞上面放有带密封橡胶环的反向截止盖，并用2个套有缓冲弹簧的导向轴与缓冲活塞连接；主轴下端通过主轴螺母与阀盖固定在一起，缓冲缸固定在主支筒盖上，4个带调整螺母、弹簧压盖和补气弹簧的副轴分别穿过副轴套及副轴孔与阀盖固定在一起，侧面带有多个通气孔的主支筒与阀口的阀口法兰固定在一起，本装置结构巧妙合理，必将广泛应用于大型水力发电领域。

Description

复合式空气缓冲补气装置
技术领域：
本实用新型是一种用于水轮机补气的装置。
背景技术：
当前，水轮机补气装置有以下几种：一是平板无缓冲的补气装置，这种补气装置工作冲击大，易损坏密封部件造成漏水；二是采用透平油作为缓冲介质的补气装置，这种补气装置易漏油，等透平油漏到一定程度后，缓冲功能消失，既产生油污染，还不能长期安稳工作，失去缓冲作用的该装置会导致密封部件损坏而漏水；三是有一种补气装置是采用对空气压缩实现消除工作冲击的，这种补气装置是在缓冲活塞装有4～6个反向截止阀，由于水轮机补气装置是随着水轮机一起旋转的，因此，缓冲活塞上的4～6个反向截止阀在工作时就受到离心力的作用，使反向截止阀容易卡住，导致缓冲活塞不能正常工作，从而使补气装置关闭不严漏水。这三种补气装置除了有这些缺陷之外，还有一个共同的缺陷，它们都是采用一组补气弹簧设计的，这样对大型或巨型水轮机所需补气量大工作条件就无法满足，因为打开补气装置的真空所形成的拉力就高达1吨以上，补气装置设计采用的补气弹簧刚度、直径和行程能符合补气技术要求是极为困难的，并且一组补气弹簧在频繁补气状态下极易断裂，从而很难达到补气装置能长期稳定可靠的工作要求。
发明内容：
本实用新型旨在提供一种能解决当前补气装置存在缺陷的技术方案，其特征是，把带有主轴螺纹的主轴穿过中心护筒孔、中心轴套和中心孔后，把内部带有中心轴套的中心轴套护筒固定在主支筒盖上，把主轴上端置于缓冲活塞的活塞中心窝中后，用缓冲联接轴穿过活塞横孔和主轴上孔将缓冲活塞和主轴连在一起，密封橡胶环和反向截止盖外直径一样大，都小于缓冲活塞外直径15～20mm，在反向截止盖中心开一个截止盖中心孔，在密封橡胶环上也开一个橡胶环中心孔，在反向截止盖与缓冲活塞上的2～4个过空气孔中心所对应位置钻2～4个Φ1.5mm～3mm的截止盖排气孔，在密封橡胶环上也钻2～4个Φ1.5mm～3mm的橡胶环排气孔与截止盖排气孔对应，把橡胶环排气孔与截止盖排气孔对应后用胶粘在一起，把2个缓冲弹簧分别套在带有限位托的导向轴上，再将2个导向轴穿过缓冲活塞2个导向孔和密封橡胶环后固定在反向截止盖上，将缓冲缸套在缓冲活塞上后，用缓冲缸螺栓把缓冲缸固定在主支筒盖上；用4个带有轴套盖孔的轴套护筒把4个轴套对称固定在以中心孔为圆心带有4个副轴孔的主支筒盖圆周上，并且轴套盖孔、轴套及副轴孔同心，把4个带有副轴下螺纹一端的副轴分别穿过4个轴套盖孔、4个轴套、4个副轴孔、4个阀盖孔和4个下压环上的下压环孔，同时主轴螺纹也穿过阀盖中心孔并拧上主轴螺母，4个副轴螺母拧到4个副轴下螺纹上；把带有多个通气孔的主支筒通过主支筒法兰用下固定螺栓固定在阀口法兰上面；把4个补气弹簧分别套入4个副轴上，再将4个弹簧压盖套入4个副轴上螺纹，分别把4个调整螺母通过4个副轴上螺纹拧压到弹簧压盖上面，用把合螺栓将主支筒及阀口通过主支筒法兰和阀口法兰固定到补气管上。
本实用新型提供的技术方案所达到的技术效果是这样的：先用4个相同的补气弹簧来分解1吨以上的真空产生的拉力，这样每个补气弹簧的设计参数就可以加工制造出来，并且非常容易，补气既很顺畅，补气弹簧的使用工作寿命还很长。当补气管由于水轮机脱离额定运行工况产生巨大真空度时，在外面大气压和内部真空作用下，阀盖就会克服4个补气弹簧弹力，迅速下移，阀盖在下移过程中压缩了4个补气弹簧，空气就通过主支筒侧面多个通气孔和阀盖与阀口之间产生环缝，顺着补气管进入真空区，消除了真空，从而防止了水轮机因真空抬机、振动及气蚀等不利情况产生。同时在这个补气过程中，主轴也迅速下移，缓冲缸内与反向截止盖上表面空间产生真空，使带有密封橡胶环的反向截止盖与缓冲活塞分离，缓冲活塞下面的空气就会通过2～4个过空气孔、橡胶环中心孔、截止盖中心孔和反向截止盖周边环带进入缓冲缸中的真空区，反向截止盖和密封橡胶环的外径小于缓冲活塞的外径15～20mm。空气进入水轮机真空区后，真空立即消失，此时在4个补气弹簧的作用下，阀盖迅速上移关闭，下面粘有密封橡胶环的反向截止盖在2个导向轴的导引下，迅速盖上缓冲活塞上面的2～4个过空气孔后，对缓冲缸中的不饱和空气进行压缩使之成为一定饱和的压缩空气，这个压缩空气过程就需要能量，这能量就是4个补气弹簧提供的弹性势能，从而也就达到了对阀盖返回缓冲效果，有效地避免了阀盖补气后对阀口的剧烈撞击而产生的破坏现象。在压缩空气起到缓冲作用的同时，被压缩的空气会通过截止盖排气孔和橡胶环排气孔排到缓冲活塞下面，使阀盖与阀口关闭严密。每根副轴上面都有一个调整螺母，用于调整补气弹簧，从而调整补气装置开启的初始真空度。缓冲联接轴与活塞横孔及主轴上孔都采用公差配合，缓冲活塞与缓冲缸内壁、主轴与中心轴套、副轴与副轴套也都采用公差配合，防止旷动。
本实用新型设计巧妙，结构清晰、简洁、合理，与现有技术相比具有新颖性、创造性、实用性和显著的进步，生产工艺简单，实用性强，必将广泛地应用于大型水力发电领域。
附图说明：
图1.复合式空气缓冲补气装置主视图
图2.复合式空气缓冲补气装置俯视图
图3.复合式空气缓冲补气装置A-A视图
其中：
1、副轴上螺纹                  2、调整螺母                     3、压盖孔
4、弹簧压盖                    5、限位台                       6、补气弹簧
7、副轴                        8、轴套盖孔                     9、轴套护筒
10、轴套                       11、副轴孔                      12、轴套护筒螺钉
13、主支筒盖                   14、主支筒                      15、通气孔
16、下固定螺栓                 17、主支筒法兰                  18、阀口法兰
19、补气管                     20、阀口                        21、真空区
22、阀盖O型圈                  23、副轴下螺纹                  24、副轴螺母
25、下压环孔                   26、阀盖孔                      27、下压环
28、主轴螺纹                      29、主轴螺母                    30、阀盖中心孔
31、阀盖                          32、主轴                        33、中心孔
34、中心轴套法兰                  35、中心螺钉                    36、中心轴套护筒
37、中心轴套                      38、中心护筒孔                  39、缓冲缸下法兰
40、缓冲缸螺栓                    41、缓冲缸                      42、限位托
43、导向轴                        44、过空气孔                    45、缓冲活塞
46、密封橡胶环                    47、反向截止盖                  48、导向孔
49、橡胶环中心孔                  50、缓冲联接轴                  51、截止盖中心孔
52、主轴上孔                      53、活塞中心窝                  54、截止盖排气孔
55、橡胶环排气孔                  56、缓冲弹簧                    57、把合螺栓
58、活塞横孔
具体实施方式：
用中心轴套护筒(36)和中心螺钉(35)通过中心轴套法兰(34)把中心轴套(37)固定在主支筒盖(13)中心孔(33)的中心位置上面，把4个轴套(10)用4个开有轴套盖孔(8)的轴套护筒(9)和轴套护筒螺钉(12)对称固定在以中心孔(33)为圆心带有4个副轴孔(11)的主支筒盖(13)圆周上。轴套盖孔(8)与副轴孔(11)同心。带有主轴螺纹(28)一端的主轴(32)穿过中心护筒孔(38)、中心轴套(37)、中心孔(33)和阀盖中心孔(30)后拧紧主轴螺母(29)。4根带副轴下螺纹(23)的副轴(7)分别穿过轴套盖孔(8)、轴套(10)、副轴孔(11)、阀盖孔(26)和下压环孔(25)后，把4个副轴螺母(24)分别拧紧在副轴下螺纹(23)上面。把4根补气弹簧(6)分别套入上端带有副轴上螺纹(1)和限位台(5)的副轴(7)上端，再把4个弹簧压盖(4)通过压盖孔(3)置于补气弹簧(6)上面后，每个副轴上螺纹(1)处都拧上一个调整螺母(2)，使调整螺母(2)紧压在弹簧压盖(4)上面。
用缓冲联接轴(50)穿过两侧活塞横孔(58)和主轴上孔(52)把带有2～4个对称过空气孔(44)和2个对称导向孔(48)的缓冲活塞(45)与主轴(32)连在一起，把带有2～4个橡胶环排气孔(55)和1个橡胶环中心孔(49)与带有2～4个截止盖排气孔(54)和一个截止盖中心孔(51)一一对准后粘接在一起，2～4个截止盖排气孔(54)必须与2～4过空气孔(44)中心对准后放在缓冲活塞(45)上面；把2个缓冲弹簧(56)分别套在2个带有限位托(42)的导向轴(43)上，再把2个导向轴(43)分别穿过2个导向孔(48)和密封橡胶环(46)固定在反向截止盖(47)下面。把缓冲缸(41)套在缓冲活塞(45)上后，用缓冲缸螺栓(40)通过缓冲缸下法兰(39)，将缓冲缸(41)固定在主支筒盖(13)上，用下固定螺栓(16)通过主支筒法兰(17)把上面带有主支筒盖(13)和侧面圆周上带有多个通气孔(15)的主支筒(14)固定在阀口(20)的阀口法兰(18)上，再用把合螺栓(57)把主支筒(14)和阀口(20)通过主支筒法兰(17)和阀口法兰(18)一起固定在补气管(19)上。实施完毕。

Claims (1)

1.一种复合式空气缓冲补气装置，其特征是，把带有主轴螺纹的主轴穿过中心护筒孔、中心轴套和中心孔后，把内部带有中心轴套的中心轴套护筒固定在主支筒盖上，把主轴上端置于缓冲活塞的活塞中心窝中后，用缓冲联接轴穿过活塞横孔和主轴上孔将缓冲活塞和主轴连在一起，密封橡胶环和反向截止盖外直径一样大，都小于缓冲活塞外直径15～20mm，在反向截止盖中心开一个截止盖中心孔，在密封橡胶环上也开一个橡胶环中心孔，在反向截止盖与缓冲活塞上的2～4个过空气孔中心所对应位置钻2～4个Φ1.5mm～3mm的截止盖排气孔，在密封橡胶环上也钻2～4个Φ1.5mm～3mm的橡胶环排气孔与截止盖排气孔对应，把橡胶环排气孔与截止盖排气孔对应后用胶粘在一起，把2个缓冲弹簧分别套在带有限位托的导向轴上，再将2个导向轴穿过缓冲活塞2个导向孔和密封橡胶环后固定在反向截止盖上，将缓冲缸套在缓冲活塞上后，用缓冲缸螺栓把缓冲缸固定在主支筒盖上；用4个带有轴套盖孔的轴套护筒把4个轴套对称固定在以中心孔为圆心带有4个副轴孔的主支筒盖圆周上，并且轴套盖孔、轴套及副轴孔同心，把4个带有副轴下螺纹一端的副轴分别穿过4个轴套盖孔、4个轴套、4个副轴孔、4个阀盖孔和4个下压环上的下压环孔，同时主轴螺纹也穿过阀盖中心孔并拧上主轴螺母，4个副轴螺母拧到4个副轴下螺纹上；把带有多个通气孔的主支筒通过主支筒法兰用下固定螺栓固定在阀口法兰上面；把4个补气弹簧分别套入4个副轴上，再将4个弹簧压盖套入4个副轴上螺纹，分别把4个调整螺母通过4个副轴上螺纹拧压到弹簧压盖上面，用把合螺栓将主支筒及阀口通过主支筒法兰和阀口法兰固定到补气管上。
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