[发明专利]阀轴承替换方法

说明书

本发明涉及一种替换阀轴承的方法，特别地涉及替换旋转阀的耳轴承。

在一座典型的轴向辐流式水轮机现代水电站中，各水轮机可具有一旋转进口阀(MIV)，在正常运行过程中它可使水轮机隔离高压闸门并便于维修。正常情况下，MIV在平衡状态下运行，即意味着在零流量状态下工作。不管其有关的水轮机是停止运行或是在空气中旋转时，MIV都是关闭的。MIV与一种传统的球阀类似，只是在转子与阀本体之间存在一间隙。这种间隙在各端部是通过水液控制下在本体中轴向滑动的钢环填封的。

这种环在下游端称为辅助密封件，并且作为水轮机正常运行程序的一部分自动地运行。这种环在上游端称为维护密封件，并且通常是保持打开的，而仅在隔离时关闭。各个MIV都是刚性地连接到上游一有关的高压上闸门上的。在下游，MIV藉由一可拆卸连接组件而连接到水轮机上的。可拆卸连接组件起到一滑动连接的作用以在运行过程中吸收MIV的轴向运动，并且当拆除时，可接近辅助密封组件以及水轮机壳，而且也可使阀本体端盖拆除。

一种更换MIV耳轴承的正常程序是必需排除水库和闸门中的水。这通常需要水电站全部停止运行，而造成可观的经济损失，以及当内压卸除时可能会对高压混凝土衬砌的闸门造成局部损坏。

在现代水电站中，特别是那些房屋式水泵-涡轮机中，各MIV的耳轴承所经受的负荷循环数远远超过老式的传统水电站。这就更增加了对避免更换耳轴承而使水电站全部停运的要求。

然而，迄今为至还没有发现一种方法可以保持高压闸门内压力的情况下更换MIV的耳轴承，因为当阀下游的平衡压力卸除时，由高压闸门内的水压所施加在枢耳上的负荷使得不可能拆除耳轴承。一般地，关闭的阀转子上的负荷可大到3,500吨，并且为了拆除耳轴承，必须要将阀转子的位置误差支撑和保持在±0.1mm，以使枢耳位于其直径支承间隙中心。

根据本发明，提供了一种卸除或更换旋转阀耳轴承的方法，它可包括将负荷从耳轴承传递到一由压力关闭装置控制及由机械锁定装置保持的轴向可调节支承装置上。

根据本发明的一个方面，提供了一种卸除或更换连接到一高压闸门上的旋转阀的耳轴承的方法，包括：

(i)关闭阀；

(ii)将阀从其下游连接处分离；

(iii)向阀本体提供一支撑装置以将阀转子支撑在其下游；

(iv)将一保压关闭装置连接到支承装置下游的阀本体上；

(v)在支撑装置和保压关闭装置之间的空间中加压力以平衡由于上游压力作用在阀转子上所产生的负荷；

(vi)调节支撑装置的位置以克服上游负荷支撑阀转子并且将转子和其枢耳带到其轴承可被拆除的位置上；

(vii)通过机械锁定装置将阀转子固定在轴承卸除位置；

(viii)减少支撑装置和保压关闭装置之间的空间中的压力；

(ix)最好重复步骤(v)、(vi)、(vii)和(viii)，直至枢耳基本位于其轴承中心；

(x)根据需要拆除或更换耳轴承。

较佳地，支撑装置包括一支撑环，其较佳地用于轴向运动，例如，响应于支撑环和保压关闭装置之间的液压。机械锁定装置例如可包括圆周向设置的预加载螺柱，螺柱最好具有垫片，从而支撑装置可轴向地保持在所需位置上。

保压关闭装置最好地包括一圆顶盖，例如它可通过前述的周边螺柱连接到阀体上。通过水泵可将液压引入圆顶盖并用一合适的压力计监控。

较佳地，支撑装置和保压关闭装置之间的空间是施以液压的，这样支撑装置可与转子一起克服高压负荷而作轴向运动，直至转子枢耳在其轴承空隙中完全向上游移动。这种移动通常在1mm或更小范围内。

以下结合仅用于举例作用附图对本发明进行更全面的描述，其中：

图1是一典型主进口阀的局部剖分解图；

图2是图1所示阀的辅助密封和可拆卸连接组件的侧视剖面图；

图3是阀和下游闸门之间圆顶盖的定位示意图；

图4是装有圆顶盖的阀的剖视侧面图；

图5是安装后圆顶盖和支撑环组件的更详细剖视侧面图；以及

图6是图1所示阀的枢耳组件的截面图。

现参见图1，由标号1示出的旋转主进口阀具有一本体2和一安装在枢耳4(图中仅示出一个枢耳)上的转子3。该阀藉由双油压驱动的伺服马达40打开，由配重块5关闭，并由伺服马达起到缓冲器的作用。阀本体的上游端6连接到高压闸门上。阀转子3和本体2之间的间隙由包括密封件的环组件7、8在两端密封，该组件可在液压控制下在本体2中轴向滑动。下游环组件8包括一辅助密封件9并且作为水轮机正常操作程序一部分自动运行。上游环组件7包括一维护环10，并且通常是保持打开的，仅在隔离时关闭。