CN219932957U - 主轴中心孔补气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主轴中心孔补气装置，所述主轴中心孔补气装置包括第一阀罩、第二阀罩、补气阀、阻尼器和测距仪，所述第一阀罩具有第一腔室以及补气口，所述第二阀罩设于所述第一腔室内，所述第二阀罩具有第二腔室，所述补气阀设于所述第二腔室内，所述补气阀包括阀座、阀盘和阀杆，所述阀座与所述第二阀罩相连，所述阀座具有第三腔室以及出气口，所述第三腔室与所述第一腔室连通，所述阀杆可滑动地与所述第二阀罩相连，所述阀盘与所述阀杆相连，所述阻尼器的两端分别与所述阀盘和所述阀座相连，所述测距仪设于所述第一腔室内，以检测所述阀杆在所述第一方向上的位移。本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置具有使用寿命高等优点。

Description

主轴中心孔补气装置

技术领域

本实用新型涉及水轮机发电机技术领域，具体涉及一种主轴中心孔补气装置。

背景技术

水轮发电机组采用主轴中心孔补气装置对尾水管进行补气，补气装置包括补气管、补气阀和液压阻尼器，补气阀设于补气管和主轴中心孔之间，补气阀来控制补气管和主轴中心孔之间的通断。具体地，补气装置在工作时，当水轮发电机组正常工作时，尾水管内的真空度符合要求，补气阀会在液压阻尼器的拉力作用下处于关闭状态，补气阀不会向主轴中心孔内通入空气以对尾水管进行补气。当水轮发电机组出现非最优工况时，尾水管真空度不符合要求，补气阀的两侧出现压力差，使得补气阀能够克服液压阻尼器的拉力以打开补气阀，补气阀向主轴中心孔内通入空气以对尾水管进行补气。

相关技术中，由于液压阻尼器长时间运行容易老化，阻尼效果降低，无法实时监测补气阀的动作规律。当液压阻尼器出现异常时，补气阀在开启和关闭过程中受到的冲击力过大，会导致补气阀的阀盘变形和阀杆断裂，使得补气阀使用寿命较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种使用寿命高的主轴中心孔补气装置。

本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置包括第一阀罩、第二阀罩、补气阀、阻尼器和测距仪，所述第一阀罩具有第一腔室以及与所述第一腔室连通的补气口；所述第二阀罩设于所述第一腔室内且用于与主轴相连，所述第二阀罩具有用于与所述主轴的中心孔连通的第二腔室；所述补气阀设于所述第二腔室内，所述补气阀包括阀座、阀盘和阀杆，所述阀座与所述第二阀罩相连，所述阀座具有第三腔室以及与所述第三腔室连通的出气口，所述第三腔室与所述第一腔室连通，所述阀杆沿第一方向贯穿所述第二阀罩且沿所述第一方向可滑动地与所述第二阀罩相连，所述阀盘与所述阀杆相连；所述阻尼器设于所述第三腔室内，所述阻尼器的两端分别与所述阀盘和所述阀座相连，在所述阻尼器的作用下，所述阀盘能够密封盖设在所述出气口上；所述测距仪设于所述第一腔室内并与所述第一阀罩相连，以检测所述阀杆在所述第一方向上的位移。

在一些实施例中，所述阀盘上具有第一止抵部，所述阀座上具有第二止抵部，所述第一止抵部在所述第一方向上止抵在所述第二止抵部上，所述第一止抵部和所述第二止抵部之间设有密封件。

在一些实施例中，所述第一止抵部和所述第二止抵部中的任一者上设有环形凹槽，所述密封件的一部分置于所述环形凹槽内，所述密封件的另一部分置于所述环形凹槽外。

在一些实施例中，所述密封件为O型密封圈。

在一些实施例中，所述第一阀罩包括第一筒体和第一阀盖，所述第一阀盖沿所述第一方向可拆卸地盖设在所述第一筒体上，所述测距仪设于所述第一阀盖上。

在一些实施例中，所述第二阀罩包括第二筒体和第二阀盖，所述第二阀盖沿所述第一方向可拆卸地盖设在所述第二筒体上，所述第二阀盖上具有沿所述第一方向延伸的导向通孔，所述阀杆沿所述第一方向可滑动地与所述导向通孔配合。

在一些实施例中，所述阻尼器具有沿所述阻尼器的长度方向相对的第一端和第二端，所述第一端可拆卸地与所述阀座相连；和/或所述第二端可拆卸地与所述阀盘相连。

在一些实施例中，所述阻尼器为液压阻尼器。

在一些实施例中，所述测距仪为红外线测距仪。

在一些实施例中，所述第一阀罩上还具有排水口，在所述主轴的轴向上，所述排水口相对于所述补气口进气口更邻近所述主轴设置。

本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置阀盘在第一方向上移动过程中，阀盘会带动阀杆在第一方向上移动，测距仪通过测量阀杆在第一方向上的移动位移来判断阀盘的运动规律以及运动状态，通过与尾水管的真空度的参数对比，来实时检测阀盘是否处于正常工作状态，进而来判断阻尼器是否处于正常工作状态，以便于及时更换阻尼器，防止阻尼器因损坏而导致补气阀在开启和关闭过程中受到的冲击力过大，使得补气阀的阀盘变形，导向杆断裂，有利于提高补气阀的使用寿命。

因此，本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置具有补气阀使用寿命高等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置的补气阀关闭时的结构示意图。

图2是图1中A部分的放大示意图。

图3是本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置的补气阀开启时的结构示意图。

图4是图3中B部分的放大示意图。

附图标记：

第一阀罩1；第一腔室101；补气口102；第一筒体103；第一阀盖104；排水口105；

第二阀罩2；第二腔室201；第二筒体202；第二阀盖203；导向通孔2031；

主轴3；中心孔301；

补气阀4；阀座401；第三腔室4011；第二止抵部4012；环形凹槽40121；出气口4013；阀盘402；第一止抵部4021；阀杆403；

阻尼器5；第一端501；第二端502；

测距仪6；

密封件7。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图来详细描述本申请的技术方案。

如图1至图4所示，本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置包括第一阀罩1、第二阀罩2、补气阀4、阻尼器5和测距仪6。第一阀罩1具有第一腔室101以及与第一腔室101连通的补气口102，第二阀罩2设于第一腔室101内且用于与主轴3相连，第二阀罩2具有用于与主轴3的中心孔301连通的第二腔室201。

补气阀4设于第二腔室201内，补气阀4包括阀座401、阀盘402和阀杆403。阀座401与第二阀罩2相连，阀座401具有第三腔室4011以及与第三腔室4011连通的出气口4013，第三腔室4011与第一腔室101连通，阀杆403沿第一方向贯穿第二阀罩2且沿第一方向可滑动地与第二阀罩2相连，阀盘402与阀杆403相连。

阻尼器5设于第三腔室4011内，阻尼器5的两端分别与阀盘402和阀座401相连，在阻尼器5的作用下，阀盘402能够密封盖设在出气口4013上，测距仪6设于第一腔室101内并与第一阀罩1相连，以检测阀杆403在第一方向上的位移。

为了便于描述本申请的技术方案、下面以第一方向与上下方向一致为例来详细描述本申请的技术方案。

需要说明的是本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置在安装时，第一阀罩1与水轮发动机固定相连，第二阀罩2与主轴3固定相连，当主轴3在转动过程中，第一阀罩1保持不动，主轴3会带动第二阀罩2和补气阀4一起转动。

本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置在工作过程中，当水轮发动机的尾水管的真空度超过预设值时，由于第二腔室201通过主轴3的中心孔301与尾水管连通，第三腔室4011与第一腔室101连通，使得阀盘402在上下方向上产生压力差，在压力差的作用下，阀盘402会克服自身重力和阻尼器5的拉力向上移动。气体通过补气口102进入第一腔室101后又进入第三腔室4011内，进入第三腔室4011内的气体通过出气口4013进入第二腔室201内，并通过主轴3的中心孔301输送至尾水管，以降低尾水管的真空度。从而可以破坏尾水管内的涡带，达到减小机组振动、噪音和减轻水轮机气蚀的目的。当真空度消失时，阀盘402在自身重力和阻尼器5的拉力作用下会自动密封盖设设在出气口4013上，不再向尾水管内补气。

当阀盘402在上下移动过程中，阀盘402会带动阀杆403在上下方向上移动，测距仪6通过测量阀杆403在上下方向上的移动位移来判断阀盘402的运动规律以及运动状态，通过与尾水管的真空度的参数对比，来实时检测阀盘402是否处于正常工作状态，进而来判断阻尼器5是否处于正常工作状态，以便于及时更换阻尼器5，防止阻尼器5因损坏而导致补气阀4在开启和关闭过程中受到的冲击力过大，使得补气阀4的阀盘402变形，导向杆断裂，有利于提高补气阀4的使用寿命。

因此，本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置具有使用寿命高等优点。

在一些实施例中，阀盘402上具有第一止抵部4021，阀座401上具有第二止抵部4012，第一止抵部4021在第一方向上止抵在第二止抵部4012上，第一止抵部4021和第二止抵部4012之间设有密封件7。

如图1和图2所示，通过在第一止抵部4021第二止抵部4012上设置密封件7，有利于提高阀盘402和阀座401之间的密封可靠性，从而有利于提高阀盘402的工作可靠性。

在一些实施例中，第一止抵部4021和第二止抵部4012中的任一者上设有环形凹槽40121，密封件7的一部分置于环形凹槽40121内，密封件7的另一部分置于环形凹槽40121外。

例如，如图3和图4所示，第二止抵部4012上设有环形凹槽40121，密封件7的下部分置于环形凹槽40121内，密封件7的上部分置于环形凹槽40121外。当阀盘402向下移动至第一止抵部4021止抵在第二止抵部4012上时，密封件7被第一止抵部4021挤压，以密封阀盘402和阀座401，此外，密封件7还可以对阀盘402起到缓冲作用，防止阀盘402因撞击阀座而产生变形。

在一些实施例中，密封件7为O型密封圈，通过将密封件7设置为O型密封圈从而方便密封件7的安装。

在一些实施例中，第一阀罩1包括第一筒体103和第一阀盖104，第一阀盖104沿第一方向可拆卸地盖设在第一筒体103上，测距仪6设于第一阀盖104上。

例如，如图1和图3所示，第一阀盖104通过螺栓与第一筒体103相连，通过将第一阀盖104沿第一方向可拆卸地盖设在第一筒体103上，从而便于第二阀罩2、补气阀4和测距仪6的安装，有利于提高本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置的组装效率。

在一些实施例中，第二阀罩2包括第二筒体202和第二阀盖203，第二阀盖203沿第一方向可拆卸地盖设在第二筒体202上，第二阀盖203上具有沿第一方向延伸的导向通孔2031，阀杆403沿第一方向可滑动地与导向通孔2031配合。

例如，如图1和图3所示，第二阀盖203通过螺栓与第二筒体202相连，通过将第二阀盖203沿第一方向可拆卸地盖设在第二筒体202上，从而便于补气阀4的安装，有利于提高本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置的组装效率。

在一些实施例中，阻尼器5具有沿阻尼器5的长度方向相对的第一端501和第二端502，第一端501可拆卸地与阀座401相连，第二端502可拆卸地与阀盘402相连。

例如，如图1和图3所示，第一端501通过螺栓与阀座401铰接，第二端502与阀盘402通过螺栓铰接，从而便于阻尼器5的拆装，以便于对阻尼器5进行维修更换。

可选地，阻尼器5为液压阻尼器5。

可选地，测距仪6为红外线测距仪6。

在一些实施例中，第一阀罩1上还具有排水口105，在主轴3的轴向上，排水口105相对于补气口102进气口更邻近主轴3设置。当主轴3中心孔301发生倒灌进水时，可以通过排水口105排出第一腔室101内的倒灌水，有利于提高本实用新型实施例的主轴中心孔补气装置的工作可靠性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种主轴中心孔补气装置，其特征在于，包括：

第一阀罩(1)，所述第一阀罩(1)具有第一腔室(101)以及与所述第一腔室(101)连通的补气口(102)；

第二阀罩(2)，所述第二阀罩(2)设于所述第一腔室(101)内且用于与主轴(3)相连，所述第二阀罩(2)具有用于与所述主轴(3)的中心孔(301)连通的第二腔室(201)；

补气阀(4)，所述补气阀(4)设于所述第二腔室(201)内，所述补气阀(4)包括阀座(401)、阀盘(402)和阀杆(403)，所述阀座(401)与所述第二阀罩(2)相连，所述阀座(401)具有第三腔室(4011)以及与所述第三腔室(4011)连通的出气口(4013)，所述第三腔室(4011)与所述第一腔室(101)连通，所述阀杆(403)沿第一方向贯穿所述第二阀罩(2)且沿所述第一方向可滑动地与所述第二阀罩(2)相连，所述阀盘(402)与所述阀杆(403)相连；

阻尼器(5)，所述阻尼器(5)设于所述第三腔室(4011)内，所述阻尼器(5)的两端分别与所述阀盘(402)和所述阀座(401)相连，在所述阻尼器(5)的作用下，所述阀盘(402)能够密封盖设在所述出气口(4013)上；和

测距仪(6)，所述测距仪(6)设于所述第一腔室(101)内并与所述第一阀罩(1)相连，以检测所述阀杆(403)在所述第一方向上的位移。

2.根据权利要求1所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述阀盘(402)上具有第一止抵部(4021)，所述阀座(401)上具有第二止抵部(4012)，所述第一止抵部(4021)在所述第一方向上止抵在所述第二止抵部(4012)上，所述第一止抵部(4021)和所述第二止抵部(4012)之间设有密封件(7)。

3.根据权利要求2所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述第一止抵部(4021)和所述第二止抵部(4012)中的任一者上设有环形凹槽(40121)，所述密封件(7)的一部分置于所述环形凹槽(40121)内，所述密封件(7)的另一部分置于所述环形凹槽(40121)外。

4.根据权利要求3所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述密封件(7)为O型密封圈。

5.根据权利要求1所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述第一阀罩(1)包括第一筒体(103)和第一阀盖(104)，所述第一阀盖(104)沿所述第一方向可拆卸地盖设在所述第一筒体(103)上，所述测距仪(6)设于所述第一阀盖(104)上。

6.根据权利要求1所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述第二阀罩(2)包括第二筒体(202)和第二阀盖(203)，所述第二阀盖(203)沿所述第一方向可拆卸地盖设在所述第二筒体(202)上，所述第二阀盖(203)上具有沿所述第一方向延伸的导向通孔(2031)，所述阀杆(403)沿所述第一方向可滑动地与所述导向通孔(2031)配合。

7.根据权利要求1所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述阻尼器(5)具有沿所述阻尼器(5)的长度方向相对的第一端(501)和第二端(502)，所述第一端(501)可拆卸地与所述阀座(401)相连；和/或

所述第二端(502)可拆卸地与所述阀盘(402)相连。

8.根据权利要求1所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述阻尼器(5)为液压阻尼器(5)。

9.根据权利要求1所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述测距仪(6)为红外线测距仪(6)。

10.根据权利要求1所述的主轴中心孔补气装置，其特征在于，所述第一阀罩(1)上还具有排水口(105)，在所述主轴(3)的轴向上，所述排水口(105)相对于所述补气口(102)进气口更邻近所述主轴(3)设置。