重錘式液控球閥

 　　一、重錘式進水液控球閥概述

　　重錘式水輪機(jī)進水主閥為液壓操作的卧(wò)軸(zhóu)式、雙向密(mì)封、重(zhòng)錘式全通徑球閥，上遊與壓力鋼管(guǎn)相連，下遊通過伸縮節與蝸殼(ké)前的下遊鋼管相連。進水閥及(jí)其旁通閥、空氣閥、操作機(jī)構及控制設備(bèi)，在設(shè)計安裝空間位置(zhì)時考慮通用尺寸(cùn)大小，操作(zuò)維護簡單，安裝運輸方便(biàn)等因素。閥體用地腳螺(luó)栓固定在混凝土支墩(dūn)上。無需拆卸閥體便可檢修、更換閥密(mì)封和軸頸密封。操作機構采用直缸搖擺(bǎi)式(shì)中壓(13~16MPa)單接力器，可就地操作和遠(yuǎn)程控制(zhì)。

　　在進水閥(fá)下遊側設一伸縮節，可方便進水閥的安裝、拆裝和(hé)檢修。

　　在進水閥上、下(xià)遊側延伸管上設(shè)有液動旁通閥(fá)，用來對蝸殼充水并平壓，以消除進水(shuǐ)閥在兩側的壓差規定範圍内開啟(qǐ)時産生的(de)振動(dòng)。

　　我公司在(zài)系統分析和周密計算的基礎上,認真設計了技術方案，對閥體、蝶闆、閥軸、液壓系統等主要部件進行的理論與技(jì)術分析(xī)，使這(zhè)些部(bù)件具有足夠的強度(dù)和剛度;對液壓、電氣等關鍵元(yuán)器件選配品牌，并考慮了良好(hǎo)的匹配與通用性;對總(zǒng)體結構進行了系統優化，使設備的整體技術水平達到***好。

　　二 、重錘式液控球閥主要組成部分(fèn)

　　 進水主閥為液壓操作分為機械系統、液壓系統、重錘執行器，電氣自動控制系統。

　　2.1、機械系統(tǒng)

　　　進水閥采用液(yè)壓驅動，無級(jí)調速，動作平穩,可根據電站水流特進行設定開關閥時間，使(shǐ)介質不會在鋼管中造成危險的壓力脈動。

　　進(jìn)水(shuǐ)閥(fá)及其附屬設備采用WCB、Q235A、2Cr13等優質材質，具有足夠的強度和剛度，從而保證承受設備在正常(cháng)運行工況和非正常(cháng)運(yùn)行工況下，可能産生的(de)***大水壓(yā)以及水壓試驗而不産生破壞和有害變形;開啟和動水關閉進水閥時，振動或其它異(yì)常現象不會引起進水閥部件及其附屬設備産生任(rèn)何有害變形。進水閥按全流量條件下無水力損失進行設計。進水閥能在(zài)***不利工況且導葉沒有關閉的情況下可靠地關閉(bì)，從而保護水輪(lún)機和其它設備。

　　2.2、閥門本體

　　閥體采用WCB鑄造結構(gòu)，閥體具有足夠(gòu)的強(qiáng)度和剛度，在任何運行工況下均不會産(chǎn)生漏水和有害變形。閥體軸承座采用箱式結構，能承受在***危險工況時(shí)閥軸傳來(lái)的集中載荷。閥體外部設有閥闆的限位裝置及位(wèi)置指示器。

　　進水閥閥球采(cǎi)用水力損失小，操作維護方便鍍硬鉻球體。此閥球流道的形狀具(jù)有良好的水力特性，過流表面經機(jī)械精加工(gōng)，無水頭損失和(hé)水力振動，具有全開後運行平穩;開、關閥時摩擦力(lì)小，開關到位後自預緊，自限位，從而可靠保證關閥效果。

　　2.3、活門與閥軸

　　閥(fá)軸采用不(bú)鏽鋼整體鍛造，采用(yòng)全軸的形式，活(huó)門與閥軸(zhóu)的連(lián)接采用(yòng)偏心連接銷(xiāo)緊固連接，并傳遞扭距的形式，改善了連接銷的受力狀況，使銷軸的剪切的可能性大大減小，使連接(jiē)更牢固、更可靠，有效過(guò)渡面積增大，克服了傳統的銷連接方(fāng)式穩固(gù)性較差等缺點。

　　樞(shū)軸和(hé)閥球水平(píng)裝配(pèi)在閥體内，活門經機加工，過流面平(píng)整光(guāng)滑，使活門流道與上下遊短管和伸(shēn)縮節的流道保持同一(yī)水平，從而減小水(shuǐ)流擾動和水力損失(shī)。由于閥軸采用全軸式，水平性好，穩定性好，易(yì)于加工、制造，對中及定位有效得電保證，長期運(yùn)行甚至震動也會下沉，保證(zhèng)了密封效果。

　　2.4、密(mì)封

　　為了克服頻繁運動産生的軸端密封磨損，其進(jìn)水端采用U形密封(fēng)圈密封，具有較高的彈性、自密封性和(hé)耐磨性，能有效(xiào)地防止泥沙進入軸承内。後端采(cǎi)用預壓可調(diào)成型填料結構，填料材料為夾織物橡膠材料，成型好,成型填(tián)料為五件一組結構，可形成三(sān)個密封環(huán)，相當于三道橡膠密(mì)封圈。當長(zhǎng)期運(yùn)行産生一定(dìng)磨損後，通過調節填料壓蓋上的(de)調節螺釘仍可繼續保(bǎo)持滿意(yì)的密封效果。因此，軸端密(mì)封完(wán)全可滿足一個大修期不更換、不外漏的要求 。

　　2.5、進水閥的鎖定裝置

　　在進水閥液壓站上設有液壓鎖定(dìng)裝(zhuāng)置，能保證進水閥正常關閥時的關閥鎖定，或全開後鎖定，且運(yùn)行失(shī)電後閥門保持原(yuán)位并可(kě)靠鎖止油路不洩漏。

　　在進(jìn)水閥操作曲柄(bǐng)上設有可靠的機械鎖(suǒ)定裝置，能保證閥門處于關閥位置或全開(kāi)位置時的自動機械鎖定，并有鎖定狀态信号(hào)輸出。閥門下遊側需檢修時，關閥後，先液壓鎖定自動投(tóu)入，然後人工投(tóu)入機(jī)械鎖定，從(cóng)而确保了下遊設備(bèi)檢修人員的絕對安全。無論是自動鎖定或人工投入(rù)機械鎖定，均(jun1)有信号輸入(rù)至PLC或位機(jī)，供現場控制或上位監(jiān)控。

　　2.6、液壓系統

　　液壓站通過油泵機組向氣囊式重錘充油(yóu)，氣囊産生壓縮從而存儲液壓(yā)能，在電控指(zhǐ)令(lìng)和控制閥(fá)組的作(zuò)用下，重錘罐(guàn)的液壓油(yóu)或油泵打壓的液壓(yā)油經液壓閥快速流向操作機構，而将液壓能轉變為機械能，從(cóng)而驅動鎖定接力器和主接力器以及液動旁通閥來開啟(qǐ)進水蝴蝶閥，正常關閥時自動解除鎖定， 閥門在永存的重錘(chuí)勢能下，旁閥在液壓驅動下實現自動關閉。事(shì)故狀态下動水(shuǐ)關閥時，自動解除鎖定、在液壓和水力驅動下按調(diào)定的速度(dù)關閉閥門(按設在液壓站上的節流閥調定時間關閉)。操作機(jī)構具有足夠的(de)操作容量，能在***小油壓下，不大于120s的時間内平穩地完成全關。。

　　操作機構由(yóu)直(zhí)缸油缸、重錘裝置、電氣液壓控制箱和鎖定裝置等(děng)組成 。

　　主要(yào)由油泵機組、集(jí)成式油路塊、重錘罐組、油箱、空氣濾清器、濾油(yóu)器、壓力控制器、液位繼電器、控制閥組及表計(jì)等組(zǔ)成(chéng)。每台進水閥配一台液壓站 。

　　我(wǒ)方對液壓模塊進行三維優化設計，使其内部彎路(lù)少，洩漏點少，并采用高性能的電磁球閥做為保(bǎo)壓止洩元件，從而保證了(le)液壓站保壓時間長，使其電機運行間隔≥72小時，在***低壓力下，保壓時(shí)間仍達100個(gè)小時以上。

　　在液壓(yā)泵進油口設有油濾清器，保證油泵可靠正常(cháng)工作，在油(yóu)泵的出油口設(shè)有安全溢流閥，此溢流(liú)閥***高壓力根據保(bǎo)壓高壓值面(miàn)确定，一般出廠設為高于高壓(yā)值1MPa。

　　在(zài)液壓站上設有壓(yā)力傳感器，對液壓系統進行控制與(yǔ)檢(jiǎn)測，并有無源接點供上位機(jī)采用。

　　每套操作供油系統有一台(tái)電動油泵一台手動油泵，一台(tái)工作、一台備用。電動油泵每分(fèn)鐘的供油量不小于進水閥接力器(qì)的總容量(liàng)的1.5倍，油泵的額定壓力為31.5MPa，絕對滿足了進水閥壓力油操作(zuò)系統(tǒng)額定油壓16MPa的(de)要求。

　　2.7、控制系統(tǒng)

　　n 采用PLC可編程控制器。

　　n 模(mó)塊(kuài)式結構，可靠性高、通用性好

　　n 靈(líng)活網絡連(lián)接及模拟量接口

　　n 配有文本顯示器