CN210153299U - 一种自动排气空气阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动排气空气阀，包括下法兰体、上法兰座、浮筒、导向轴、排放罩和弹性调节组件，排放罩固定在上法兰座的上表面，固定后的排放罩与上法兰座之间形成气室，排放罩上设置有与气室相通的排气孔，排放罩内固定设置有导向管；浮筒活动设置在下法兰体内，下法兰体与上法兰座密封固定连接，上法兰座的下表面设置有与浮筒配合的硬密封面，上法兰座中部设置有通气孔和导向孔，通气孔分别与气室和下法兰体相通，导向孔与导向管相通；导向轴的一端与浮筒固定连接，另一端依次穿过导向孔和导向管后与弹性调节组件连接。本实用新型能够根据需要调节密封效果和排放速度，保证了密封的稳定性和排气的通畅性，提高了阀门的使用寿命。

Description

一种自动排气空气阀

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，具体涉及一种自动排气空气阀，该空气阀安装在叶轮机前的主控进水球阀伸缩系统上方，用于自动排除管道内水面上方的空气。

背景技术

目前，常规水轮机蜗壳或配水环管在充水过程需要进行排气、封水，机组检修排水时需要进行补气，均通过空气阀来实现此功能，在充水排气过程中，是否排净空气及准确的进行封水动作直接影响到整个机组的运行稳定性及电站的安全。常规空气阀均采用浮筒式结构，空气阀的外罩须与水轮机蜗壳或配水环管直接相连，浮筒通过水浮力作用，在充水过程中排气同时逐渐上移，并在行程终点关闭封水，排水时浮筒同样会随水位的下落自动开启，进行补气。但该结构较复杂，安装空间较大，制造成本较高，且不能根据需要调节密封效果和排放速度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种自动排气空气阀，本实用新型能够根据需要调节密封效果和排放速度，保证了密封的稳定性和排气的通畅性，提高了阀门的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种自动排气空气阀，其特征在于：包括下法兰体、上法兰座、浮筒、导向轴、排放罩和弹性调节组件，所述排放罩固定在上法兰座的上表面，固定后的排放罩与上法兰座之间形成气室，排放罩上设置有与气室相通的排气孔，排放罩内固定设置有导向管；所述浮筒活动设置在下法兰体内，所述下法兰体与上法兰座密封固定连接，所述上法兰座的下表面设置有与浮筒配合的硬密封面，上法兰座中部设置有通气孔和导向孔，通气孔分别与气室和下法兰体相通，导向孔与导向管相通；所述导向轴的一端与浮筒固定连接，另一端依次穿过导向孔和导向管后与弹性调节组件连接；所述导向轴与浮筒配合控制下法兰体与气室的通断，所述弹性调节组件用于调节浮筒与硬密封面之间的距离。

所述调节组件包括弹簧、压环、调整垫圈和螺母，弹簧、压环、调整垫圈和螺母依次从下往上套设在导向轴上，且弹簧位于导向管内；使用时，弹簧、压环、调整垫圈和螺母配合调节浮筒与硬密封面之间的距离。

所述排放罩上固定设置有保护罩，调节组件和导向轴均位于保护罩内。

所述导向管的上端与排放罩固定连接，下端抵接在设置于导向孔四周的凹止口内。

所述浮筒上部对应硬密封面处设置有O形密封圈。

所述通气孔均匀设置在导向孔四周。

所述排气孔分别设置在排放罩的上端和侧壁。

所述下法兰体通过螺栓和密封垫片与上法兰座固定连接。

所述导向轴通过固定件与浮筒固定连接。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型通过弹性调节组件能够调节浮筒与硬密封面之间的距离，使用过程中，当排放量不足时，可通过调节组件控制浮筒向下移动，增大浮筒与硬密封面之间的距离，从而达到加大排放的目的。当密封力度不足时，可通过调节组件控制浮筒向上移动，减小浮筒与硬密封面之间的距离，从而提高密封效果。本实用新型能够根据需要调节密封效果和排放速度，保证了密封的稳定性和排气的通畅性，提高了阀门的使用寿命。

2、本实用新型中调节组件包括弹簧、压环、调整垫圈和螺母的结构，具有结构简单、成本低廉、使用方便和调节效果好等优点。

3、本实用新型在排放罩上固定有保护罩，通过保护罩能够防止异物进入阀体，提高了设备的安全性。

4、本实用新型在浮筒上设置O形密封圈，提高了浮筒与硬密封面之间的密封效果。

5、本实用新型设置多个通气孔和排气孔，有利于加快排气速度。

6、本实用新型中下法兰体通过螺栓和密封垫片与上法兰座固定连接，保证了下法兰体与上法兰座之间连接的稳固性和密封性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A向结构示意图；

图3为本实用新型中上法兰座的结构示意图；

图中标记为：1、下法兰体，2、浮筒，3、导向轴，4、气室，5、排气孔，6、导向管，7、上法兰座，8、排放罩，9、硬密封面，10、通气孔，11、导向孔，12、弹簧，13、压环，14、调整垫圈，15、螺母，16、保护罩，17、O形密封圈，18、密封垫片，19、对开环，20、环形压块，21、排放管口，22、凹止口。

具体实施方式

本实用新型提供了一种自动排气空气阀，包括下法兰体1、上法兰座7、浮筒2、导向轴3、排放罩8和弹性调节组件，各部件的具体组成、连接、位置关系分别如下：

所述排放罩8包括上封闭端和下开口端，其下开口端固定在上法兰座7的上表面，固定后的排放罩8与上法兰座7之间形成气室4；其上封闭端和侧壁均设置有与气室4相通的排气孔5，且上封闭端的排气孔5均匀设置，侧壁的排气孔5可设置为排放管口21。所述排放罩8内的中部设置有与气室4不相通的导向管6。

所述浮筒2活动设置在下法兰体1内，浮筒2为中空结构，但浮筒2中作为密封部分的上端具有一定厚度，可承受管管道高压而不损坏。具体厚度可按管道设计压力计算得到，依据固定周边板状密封件公式。

所述下法兰体1具有一定长度，下法兰体1的下端用于与管道固定连接，上端通过螺栓和密封垫片18与上法兰座7密封固定连接。其中，密封垫片18优选固定在开设于上法兰座7下表面上的凹槽内。

所述上法兰座7的下表面设置有与浮筒2配合的硬密封面9，硬密封面9可通过堆焊硬质合金或不锈钢类合金得到，具体选择按工艺承载情况。中部设置有一个大沉孔，沉孔正中位置处设置有与导向管6相通的导向孔11，沉孔四周均匀设置有分别与气室4和下法兰体1相通的通气孔10，且通气孔10位于导向孔11与硬密封面9之间。

所述导向轴3的一端通过固定件与浮筒2固定连接，另一端依次穿过导向孔11和导向管6后与弹性调节组件连接，导向孔11和导向管6能够对导向轴3上下两头定位导向，防止气流冲击浮筒2过大产生卡阻。使用时，所述导向轴3与浮筒2配合控制下法兰体1与气室4的通断，所述弹性调节组件用于调节浮筒2与硬密封面9之间的距离。其中，导向轴3通过固定件与浮筒2的具体连接结构为：固定件包括对开环19、环形压块20和螺栓，在浮筒2上端开设有相通的大孔和小孔，导向轴3上开设有槽深小于对开环19厚度的环槽。安装时，先将对开环19放置到环槽内，再将导向轴3的下端放入小孔内，将对开环19放入大孔内，最后使用螺栓将环形压块20压固在对开环19上，完成导向轴3与浮筒2的固定连接。

本实用新型中，所述导向管6的上端采用焊接或螺纹连接的方式与排放罩8固定连接，下端抵接在设置于导向孔11四周的凹止口22内。所述调节组件包括弹簧12、压环13、调整垫圈14和螺母15，弹簧12、压环13、调整垫圈14和螺母15依次从下往上套设在导向轴3上，弹簧12位于导向管6内的压环13与上法兰座7之间，且弹簧12的下端同样抵接在设置于导向孔11四周的凹止口22内。使用时，弹簧12、压环13、调整垫圈14和螺母15配合调节浮筒2与硬密封面9之间的距离。其中，因把弹簧12的下抵触面尽可能的设计在上法兰座7的最低位置凹止口22内，因而使得阀门整体高度明显降低。

本实用新型中，所述排放罩8上通过螺栓固定有保护罩16，调节组件和导向轴3均位于保护罩16内。

本实用新型中，所述浮筒2上部对应硬密封面9处开设有环形槽，环形槽安装有有O形密封圈17，用于提高浮筒2与硬密封面9之间的密封效果。

本实用新型具有启闭灵活、高效排气和密封可靠的特性，能够有效保护后接蜗壳等专用设备、管道外部设备及工作场地。

本实用新型能够保证阀门开位空气排放高效通畅，关位密封可靠，拥有足够的承压强度（通常水利发电水轮机前水位高度在200米到600米之间），并尽可能降低了阀门的整体高度，减少了必要的安装空间。因为空机阀安装在主控球阀的伸缩节管顶部，主控阀外形体积已较大，露出的相关配套系统应尽可能减少外伸尺寸，便于运输、安装等。

本实用新型的工作原理为：

在水利发电管道系统运行时，主控制阀门打开，上游进水，下法兰体1内存在大量的空气。管道水柱进入下法兰体1挤压空气，使气体进入气室4并通过排气孔5自动排出。在气体排出的同时，水位上逐步上升，浮筒2也随之上升，直到浮筒2与硬密封面9紧密接触，自动关闭排气口。发电系统停机后，下法兰体1内水压逐渐降低直到标准气压，下法兰体1内水面下降，浮筒2随水位一起下降，下法兰体1与气室4连通，空气阀自动打开排气口。在上述排气过程中，若排放量不足时，可顺向旋转导向轴3（相对螺母15），浮筒2将随导向轴3一起下降，增大浮筒2与硬密封面9之间距离，达到加大排放的目的。若密封力度不足时，可顺向旋转螺母15（相对导向轴3）增加弹簧12的压缩力，即增加了密封力度，保证了可靠的密封性。

本实用新型是水电球阀+水轮机之间管道上方设置的专用设备，其工作状况如下：

阀门开启状况：首先接通进水球阀（水电球阀），或检修停机后，（主管道内压力降到与大气压相当时）水位下降，浮筒2在自重力小于弹簧12弹力和浮筒2浮力的合力情况下，浮筒2下沉，打开空气阀。

阀门排气状况：主阀进水，管道内的空气经水流挤压快速从空气阀排出，随着管道内水位上升排出空气，直到弹簧12弹力和浮筒2浮力的合力大于浮筒2的自重，浮筒2上升与硬密封面9接触自动实现密封。

阀门长期工作状态：水利发电通常处于工作状态，因此自动排气阀长期处于关闭状态。阀门动作工作时硬密封面9不受滑动摩擦，阀门使用寿命高于水轮机或进水阀。

试验方法：本实用新型装于专用容器接头法兰顶部，按额定压力向容器内快速注水，可以观测到容器内的空气从快速排气阀排出，当容器内水注满足时，快速排气阀自动关闭，专用容器上的压力表显示容器压力上升，直到需要试验的额定压力值，检测快速排气阀密封是否完好。检验完成后，再泄压检查快速排气阀自动打开的情况，（整个过程中需要调节弹簧上端的螺母，调整弹簧的工作预紧力，以满足实验结果的需要）。按上面的方法再重复两次，检测阀门的工作灵活性和密封可靠性。合格条件：阀门启闭灵活，工作密封无泄漏（低压0.6MP，高压额定压力1.5倍）。本实用新型的内部型号为：

KQF XX/YY；

KQF--空气阀；

XX---阀门口径（DN50~DN200) ；

YY--额定压力（PN16~PN100) ；

应用情况：公司内应用于水电进水球阀伸缩节上方，此结构设计应用到DN400~DN1500水头160米到800米的工作条件下，使用良好，无质量问题出现。

Claims (9)

1.一种自动排气空气阀，其特征在于：包括下法兰体（1）、上法兰座（7）、浮筒（2）、导向轴（3）、排放罩（8）和弹性调节组件，所述排放罩（8）固定在上法兰座（7）的上表面，固定后的排放罩（8）与上法兰座（7）之间形成气室（4），排放罩（8）上设置有与气室（4）相通的排气孔（5），排放罩（8）内固定设置有导向管（6）；所述浮筒（2）活动设置在下法兰体（1）内，所述下法兰体（1）与上法兰座（7）密封固定连接，所述上法兰座（7）的下表面设置有与浮筒（2）配合的硬密封面（9），上法兰座（7）中部设置有通气孔（10）和导向孔（11），通气孔（10）分别与气室（4）和下法兰体（1）相通，导向孔（11）与导向管（6）相通；所述导向轴（3）的一端与浮筒（2）固定连接，另一端依次穿过导向孔（11）和导向管（6）后与弹性调节组件连接；所述导向轴（3）与浮筒（2）配合控制下法兰体（1）与气室（4）的通断，所述弹性调节组件用于调节浮筒（2）与硬密封面（9）之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种自动排气空气阀，其特征在于：所述调节组件包括弹簧（12）、压环（13）、调整垫圈（14）和螺母（15），弹簧（12）、压环（13）、调整垫圈（14）和螺母（15）依次从下往上套设在导向轴（3）上，且弹簧（12）位于导向管（6）内；使用时，弹簧（12）、压环（13）、调整垫圈（14）和螺母（15）配合调节浮筒（2）与硬密封面（9）之间的距离。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动排气空气阀，其特征在于：所述排放罩（8）上固定设置有保护罩（16），调节组件和导向轴（3）均位于保护罩（16）内。

4.根据权利要求1或2所述的一种自动排气空气阀，其特征在于：所述导向管（6）的上端与排放罩（8）固定连接，下端抵接在设置于导向孔（11）四周的凹止口（22）内。

5.根据权利要求1所述的一种自动排气空气阀，其特征在于：所述浮筒（2）上部对应硬密封面（9）处设置有O形密封圈（17）。

6.根据权利要求1所述的一种自动排气空气阀，其特征在于：所述通气孔（10）均匀设置在导向孔（11）四周。

7.根据权利要求1所述的一种自动排气空气阀，其特征在于：所述排气孔（5）分别设置在排放罩（8）的上端和侧壁。

8.根据权利要求1所述的一种自动排气空气阀，其特征在于：所述下法兰体（1）通过螺栓和密封垫片（18）与上法兰座（7）固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种自动排气空气阀，其特征在于：所述导向轴（3）通过固定件与浮筒（2）固定连接。

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