CN214037041U - 水电站进水球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水电站进水球阀，包括阀体和活门，在所述活门的活门枢轴上配合有轴承衬套，在所述阀体上配合有轴承座，轴承布置在所述轴承座和所述轴承衬套之间，其中，所述轴承衬套具有沿轴向朝所述活门突伸出所述轴承座的轴向范围的前伸端部，并且所述水电站进水球阀还包括护盖，该护盖被设计用于覆盖所述活门枢轴的根部；其中，所述活门在朝向轴承座的一侧具有护盖轴向安装面，其中，所述护盖一端安装在所述护盖轴向安装面上并与所述护盖轴向安装面形成密封连接，另一端则与所述轴承衬套的所述前伸端部密封连接。

Description

水电站进水球阀

技术领域

本发明涉及一种水电站进水球阀。

背景技术

进水球阀是高水头水电站中重要的保护设备，通常安装在压力钢管与水轮机蜗壳进口段之间，在机组正常停机和事故停机时截断水流。进水球阀主要包括阀体、活门、轴承、密封以及操作机构等。活门由轴承支撑在阀体上，由操作机构带动活门在阀体内旋转，并密封配合以实现截断水流的功能。

进水球阀应具有足够的强度和刚度承受在任何关闭水流工况时产生的最大水推力及活门拒动时操作机构作用在活门枢轴上的最大操作力而不产生有害变形。同时，还应具备足够良好的疲劳性能承受水轮机频繁启闭和工况转换时的动应力。由于活门外形变化，活门枢轴圆角处存在较大应力集中，是活门结构中最危险断面。

当前活门结构设计中，在活门枢轴圆角处(即活门枢轴的根部，在图1 和图2中以A表示)涂防水漆后直接暴露在水中。但在球阀生产过程中，由于活门枢轴圆角处的空间限制，能够伸入球阀轴承座孔内的工具尺寸有限，因此加工和涂漆不便操作，造成质量不好控制。

球阀运行过程中，活门受到水流的冲刷，枢轴圆角处的防水漆会脱落，从而将枢轴圆角处暴露在水流中。活门枢轴圆角处将会被水流腐蚀。根据腐蚀疲劳理论，在交变载荷和腐蚀性介质交互作用下形成裂纹及扩展，并由于腐蚀介质的作用而引起抗疲劳性能的降低。活门枢轴圆角处将受水流腐蚀和疲劳两种损伤机理的联合作用而失效。

针对这种情况，目前的解决方法是在球阀检修期间对活门枢轴的圆角处进行修补，通常为补焊后涂漆处理。补焊和涂漆共同增加了检修周期。另外，由于该处在维护时同样存在空间限制，因而补焊和涂漆操作难以实现，使得修补质量难以保证。

因此，需要对活门枢轴圆角处(即活门枢轴的根部)进行保护，使其免受水流的腐蚀，从而提高活门的使用寿命，减少球阀的检修工作。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水电站进水球阀，包括阀体和活门，在所述活门的活门枢轴上配合有轴承衬套，在所述阀体上配合有轴承座，轴承布置在所述轴承座和所述轴承衬套之间，其中，所述轴承衬套具有沿轴向朝所述活门突伸出所述轴承座的轴向范围的前伸端部，并且所述水电站进水球阀还包括护盖，该护盖被设计用于覆盖所述活门枢轴的根部；其中，所述活门在朝向轴承座的一侧具有护盖轴向安装面，其中，所述护盖一端安装在所述护盖轴向安装面上并与所述护盖轴向安装面形成密封连接，另一端则与所述轴承衬套的所述前伸端部密封连接。

由于护盖的两端的密封连接，在活门与护盖之间形成一个与水隔绝的封闭区域，这保护了活门枢轴的根部圆角处，从而避免了该处受水流腐蚀而造成的腐蚀疲劳，使该处仅承受空气疲劳。因此，活门的使用寿命得以提高，因修补枢轴圆角带来的检修时间也得以减少。

优选的是，活门的护盖轴向安装面和活门枢轴的根部之间具有圆角过渡，使得所述活门在所述圆角过渡的范围内在轴向和径向上都与所述轴承衬套的前伸端部具有间隙。圆角过渡改善了活门枢轴的根部的应力条件，也顺带避免了干涉轴承衬套的前伸端部。

优选的是，所述活门上的所述护盖轴向安装面的径向位置处于所述轴承座的外径的范围内(即在轴承座孔内)。这样，生产和维护过程中可以在安装轴承座之前使工具容易伸入并通过阀体上的轴承座孔而到达活门上的护盖轴向安装面。

在一种优选的实施形式中，护盖与护盖轴向安装面之间通过螺栓连接且通过位于所述螺栓连接的径向内侧的密封条形成密封连接。此时，由于护盖轴向安装面正对阀体2的轴承座孔，因而生产和维护过程中容易操作和接近。尤其是在护盖与所述护盖轴向安装面之间的螺栓连接通过内六角圆柱头螺钉实现的情况下，建立护盖与活门的连接是非常方便的。

优选的是，护盖与所述轴承衬套的前伸端部在所述轴承衬套的前伸端部的径向外周面上形成密封连接。具体而言，在轴承衬套的前伸端部的径向外周面上可以通过在间隙配合的护盖和前伸端部之间布置密封条来形成密封连接，尤其是通过楔形制锁防松垫圈实现，以防水流冲刷造成螺钉松动。由于护盖和轴承衬套的前伸端部之间是间隙配合，因此，在安装时可以先安装与活门枢轴过盈配合的轴承衬套，再在轴承衬套上套装护盖。

护盖的两端分别跨接在活门和轴承衬套的前伸端部上以覆盖活门枢轴的根部。但优选的是，护盖呈两端开口的圆台形形状。显然，护盖也可以有其它形状，例如曲面形状或者有任意弯折的折叠面形状，只要护盖的形状适于两端分别跨接在活门和轴承衬套的前伸端部上并覆盖活门枢轴的根部即可。

优选的是，护盖由不锈钢材料制成。

优选的是，所述轴承衬套在朝向所述活门枢轴的一侧开有检查槽，使得在所述轴承衬套过盈配合在所述活门枢轴上时，所述检查槽能够将护盖内侧与阀体外侧相连通。因此便利了对于活门枢轴根部、也即护盖与活门之间的空间内是否漏水进行监测。

附图说明

图1以局部剖面示意图示出了现有技术下的水电站进水球阀；

图2以局部剖面示意图示出了根据本发明的水电站进水球阀。

具体实施方式

图1和图2分别以局部剖面示意图示出了现有技术下的和根据本实用新型的水电站进水球阀。如图所示，活门1的活门枢轴上配合有轴承衬套6，在阀体2上配合有轴承座4，轴承5布置在所述轴承座4和轴承衬套6之间。阀体2与轴承座4之间和轴承座4与轴承衬套6之间分别通过密封条3实现密封连接。轴承衬套6具有沿轴向朝活门1突伸出轴承座4的范围的前伸端部。

护盖10的一端通过螺纹连接7安装在活门朝向轴承座一侧的护盖轴向安装面8上，并通过密封条9实现对护盖和活门之间的空间的密封。这个密封条9在图2中处于螺栓连接7的径向内侧。

护盖10的另一端与轴承衬套6的前伸端部间隙配合并通过它们之间的密封条11实现密封连接。由此，护盖10被设计用于覆盖所述活门枢轴的根部，从而在活门1与护盖10之间形成一个与水隔绝的封闭区域，以保护活门枢轴的根部圆角处，避免该处受水流腐蚀而造成的腐蚀疲劳。

轴承衬套6在朝向所述活门枢轴的一侧开有检查槽(未示出)，使得在轴承衬套6过盈配合在所述活门枢轴上时，检查槽能够将护盖10的内侧与阀体2的外侧相连通。在生产和维护过程中能够通过该检查槽对活门枢轴根部、也即护盖与活门之间的空间内是否漏水进行监测。

在现有技术下的进水球阀中，由于轴承座孔尺寸有限，结构尺寸上能够安装在活门上起保护作用的护套无法通过轴承座孔。但是，根据本实用新型的进水球阀提供了便于安装的设计。由于阀体上的轴承座孔的尺寸能够容许护套通过，因而在装配时，轴承衬套可以首先以过盈配合热套在活门枢轴上。然后再将在此实施例中呈两端开口的圆台形形状的护盖10套在轴承衬套上越过整个轴承衬套的长度直至到达安装位置，一端抵靠在活门1的护套轴向安装面上，另一端则与轴承衬套6成间隙配合。

Claims (10)

1.一种水电站进水球阀，包括阀体(2)和活门(1)，在所述活门(1)的活门枢轴上配合有轴承衬套(6)，在所述阀体(2)上配合有轴承座(4)，轴承(5)布置在所述轴承座(4)和所述轴承衬套(6)之间，其特征在于，

所述轴承衬套(6)具有沿轴向朝所述活门(1)突伸出所述轴承座(4)的轴向范围的前伸端部，并且

所述水电站进水球阀还包括护盖(10)，该护盖被设计用于覆盖所述活门枢轴的根部；

其中，所述活门(1)在朝向轴承座(4)的一侧具有护盖轴向安装面(8)，

其中，所述护盖(10)的一端安装在所述护盖轴向安装面(8)上并与所述护盖轴向安装面(8)形成密封连接，另一端则与所述轴承衬套(6)的所述前伸端部密封连接。

2.根据权利要求1所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述活门(1)的护盖轴向安装面(8)和所述活门枢轴的根部之间具有圆角过渡，使得所述活门(1)在所述圆角过渡的范围内在轴向和径向上都与所述轴承衬套(6)的前伸端部具有间隙。

3.根据权利要求1所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述活门(1)上的所述护盖轴向安装面(8)的径向位置处于所述轴承座(4)的外径的范围内。

4.根据权利要求1所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述护盖与所述护盖轴向安装面(8)之间通过螺栓连接且通过位于所述螺栓连接(7)的径向内侧的密封条(9)形成密封连接。

5.根据权利要求4所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述护盖(10)与所述护盖轴向安装面(8)之间的螺栓连接通过内六角圆柱头螺钉实现。

6.根据权利要求1所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述护盖(10)与所述轴承衬套(6)的前伸端部在所述轴承衬套(6)的前伸端部的径向外周面上形成密封连接。

7.根据权利要求6所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述护盖(10)呈两端开口的圆台形形状。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述护盖(10)与所述轴承衬套(6)的前伸端部在所述轴承衬套(6)的前伸端部的径向外周面上的密封连接通过楔形制锁防松垫圈实现。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述护盖(10)由不锈钢材料制成。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的水电站进水球阀，其特征在于，所述轴承衬套(6)在朝向所述活门枢轴的一侧开有检查槽，使得在所述轴承衬套(6)过盈配合在所述活门枢轴上时，所述检查槽能够将护盖(10)的内侧与阀体(2)的外侧相连通。

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