[发明专利]大型双偏心球塞阀门

说明书

技术领域

本发明涉及大型双偏心球塞阀门，特别是用于控制水轮发电机用水的阀门，包括：由 套管组成的主体，其两端与两个罩盖和几个管接头成为一体，安装在管道中心线上；以及 轴心可回转，并组成有一球冠的球形塞，前者是指在回转平面上，形成轴心可移动的圆管 通道，即球形塞在其开放位置时进行轴心回转；在开放位置，通道和管道轴线重合，在其 关闭位置，球冠向其底座靠近，并关闭阀门主体的底座。

背景技术

众所周知，上述的球塞阀门必须配备复杂的装置系统，以便在其关闭时，能实现良好 的防水密封性。更详细的说明是，已知的球形回转体阀门有一个位于中心的球形塞，在高 压下关闭时必须有操作力矩，此时球形件受到压力差影响，无法关闭。必须克服球形件轴 颈在轴承支座上的摩擦现象。为此，装配这类阀门的执行机构均为大型部件。

要安全地从外部锁闭球形件的回转，需要人工来完成，但存在着风险。此外，由于阀 门受压，不能从执行机构上拆卸下来，无法进行维护保养。

这类球形回转体阀门的底座有下列两种类型。第一种类型，底座始终与球形件紧密相 贴。必须使球形件的整个外表面具有良好的几何形状和优质的表面状态。其状态应为非氧 化状态，实际上，长期保持这种表面状态非常难，尤其是，该装置应用于大坝或河流时， 或多或少都承受着一定水的负荷。此外，该类底座长期紧贴球形件，必然会产生额外力矩。 第二种类型，底座仅在关闭位置时紧贴在球形件上，但必须配备底座导向系统。总之， 现已掌握的球形回转体阀门或大型球塞阀门，均不能满足其运行方面、以及安全和 维护方面的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型双偏心球塞阀门，可更好地保护水力发电厂的水轮发电 机组，能承受变化多端的水流，更坚固，更可靠；即使在缺乏能源的情况下，也能自然关 闭球形塞，同时确保装置良好的密封性，以及尽可能合理地减小装置的体积。

本发明涉及一种大型双偏心球塞阀门，其特征是：球形塞回转轴一方面与球形塞球冠 子午面保持间距，另一方面又与通道轴线保持间距，以便在开放位置中，球形塞通道能与 主体轴线重合，以及球形塞在关闭方向中，原地回转运动，靠近对应于主体底座的球形外 壳和顶盖，球形塞在开放方向中原地回转反向运动，则离开对应于主体底座的球形外壳和 顶盖，底座是活动底座，形成一个既能中心固定在主体轴线上，又能沿对应于主体轴线 滑动的活动环形圈，以便紧贴球形塞的球形顶盖上的固定密封圈；球形塞开放行程中，止 限位块位于通道端部轨道上，通道位于与活动底座相配合的顶盖一端，边缘出自并紧贴位 于关闭位置的限位块。

本发明的球形塞阀门，由于球形塞可双偏心(或双偏移)运动，会产生可补偿轴承座 摩擦阻力的关闭力矩。因此，阀门需要一个配重块，该配重块仅用于引发关闭动作，随后， 阀门在没有动力的情况下自然进入关闭位置，以便操控球形塞驱动缸，这些动作可在球形 件通道中任何水流速度下进行；由于阀门可双偏心运动，阀门还能提供良好的密封性能； 不锈钢球冠所组成的球形塞固定密封圈首先在关闭末端处，触及聚氨酯密封圈，然后触及 活动底座。该活动底座可自动控制，并通过与其配套的弹簧向球形件的固定密封圈方向推 进。这样可避免因轴承底座在球形回转体上持续施加摩擦力而形成的额外力矩。制作回转 体或球形塞同样非常简单，其理由是该装置不需要优质的表面状态。这一特性对于在大坝 或河流带负荷水流中工作的大型阀门至关重要。

当关闭回转结束时，球冠触及到限位块，同时活动底座固定在最终对中位置上。该限 位块同样具有操作的安全性。如果阀门中的外限位块失效，则需要通过紧贴限位块的球冠， 使球形塞维持原位。

此外，即使在底座没有持续贴近球形塞的情况下，仍不需要配备导向装置。

该装置的另一优点是，活动底座为阀门的下底座，在压缩弹簧作用下，出自关闭位 置的球形塞固定密封圈可推动该活动底座。

由于该装置具有可直线完成，和在活动底座处实现的双密封功能，在上方压力的作用 下，底座贴近球形件的固定密封圈，运动力与阀门一边和另一边的压力差成正比。这种阀 门特别适用于作为水力发电站水轮机的保持阀。

其另一特性是，罩盖装配了活动底座，其组件有外环和内环，形成导向面，中间导向 面实际上是外环限位块表面和另外一个内环导向面之间的外环槽，以及