1.本发明涉及球阀技术领域,尤其涉及一种带有止回功能的球阀。
背景技术:2.抽水蓄能是保障电力系统安全稳定运行的重要方式,目前建设了大量以抽水蓄能和燃气电站为主体的灵活、高效、清洁的调节电源,抽水蓄能和燃气电站在电力系统中的比例均超过10%。
3.抽水蓄能电站是一种特殊能源,作为大型储能设备,它的主要功能不是发电,而是充当调节的角色,抽水蓄能利用电力负荷低谷时的电能抽水,在电力负荷高峰时放水发电,起到“削峰填谷”的作用,具有调峰的天然优势;同时抽水蓄能气动快速,调节灵活,并且可以作为黑气动电源,在紧急事故情况下拉动系统的快速恢复,为系统承担调频、备用、调相、黑启动等多种辅助服务功能。抽水蓄能集快速响应、能量时移、布置灵活特点于一体,是电力系统内清洁、经济、高效的调节工具,在电力系统中具有不可或缺的作用。
4.目前抽水蓄能电站多为小型水电站,设计结构紧凑,配管空间受限,所以要求水轮机检修球阀具有止回功能,即当正常工作时,该阀起到止回阀作用,而当水轮机进行检修时需要关闭该阀实现隔离。
5.目前,水电站水轮机进出水管道主要配置为检修球阀6+止回阀7(图3),即通过双阀保证水轮机正常运行。此种结构的弊端是:
6.对于小型抽水蓄能电站而言,水轮机进出水管道采用检修球阀+止回阀这种双阀组合的方式严重影响管道配管,当水轮机正常运行时,检修球阀全部开启,止回阀起工作作用;当水轮机需要检修时,将检修球阀关闭,实现隔离介质功能。但双阀组合的配管方式导致结构长度增大很多,小型抽水蓄能水电站配管空间受限,所以传统的双阀组合配管已不适用于小型抽水蓄能电站。
7.由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种带有止回功能的球阀,以克服现有技术的缺陷。
技术实现要素:8.本发明的目的在于提供一种带有止回功能的球阀,解决小型抽水蓄能电站水轮机配管空间受限问题,本发明在水轮机正常工作时能实现止回功能,在水轮机需要检修时实现隔离功能,实现一阀两用功能。
9.本发明的目的是这样实现的,一种带有止回功能的球阀,包括阀体,阀体的内腔设置能回转的球体,所述球体内设置轴向贯通的过流通孔,所述球体上位于过流通孔的出口一端设置直径呈增大设置的容置孔,所述过流通孔与所述容置孔之间设置阀座,所述容置孔内设置能摆动的止回阀瓣,所述止回阀瓣能随所述球体同步90
°
回转;所述止回阀瓣能密封抵靠于所述阀座上以止挡流体回流或能摆动离开所述阀座以使流体通过;过流通孔与阀体的内腔连通时构成阀门开启状态,所述止回阀瓣能止回流体;球体回转至过流通孔与阀
体的内腔隔离,构成阀门关闭状态。
10.在本发明的一较佳实施方式中,所述球体上连接回转轴,过流通孔的中心轴与回转轴的中心轴呈垂直设置;所述回转轴能带动所述球体绕回转轴的轴线90
°
回转以进行阀门开启状态和阀门关闭状态的切换。
11.在本发明的一较佳实施方式中,所述止回阀瓣的顶端设置铰接耳,所述铰接耳的两端分别设置摇杆轴,所述铰接耳通过摇杆轴铰接于所述球体上。
12.在本发明的一较佳实施方式中,所述球体位于所述容置孔的上方设置耳座豁口,所述耳座豁口的两侧分别构成一铰接耳座,所述铰接耳穿设于所述耳座豁口内且通过所述摇杆轴铰接于铰接耳座上。
13.在本发明的一较佳实施方式中,各所述铰接耳座上同轴设置铰接孔,所述摇杆轴的外径尺寸与所述铰接孔的内径尺寸呈相同设置,且所述摇杆轴与所述铰接孔间的配合为间隙配合。
14.在本发明的一较佳实施方式中,所述摇杆轴的端部分别连接紧固螺钉,所述紧固螺钉用于摇杆轴与铰接耳座的轴向定位。
15.在本发明的一较佳实施方式中,各所述铰接耳座的外侧分别设置工艺凹槽。
16.在本发明的一较佳实施方式中,所述止回阀瓣的开度为73
°
。
17.由上所述,本发明的带有止回功能的球阀具有如下有益效果:
18.本发明的带有止回功能的球阀中,将止回阀瓣集成在球体内的容置孔中,处于阀门开启状态时,止回阀瓣实现止回功能;处于阀门关闭状态时,球体起到隔离功能,实现一阀两用功能;
19.本发明的带有止回功能的球阀中,一台阀门代替两台阀门,大大降低阀门配管空间,并节约抽水蓄能电站建设成本;
20.本发明的带有止回功能的球阀中,在管道上安装时便捷,节约检、维、修时间;
21.本发明的带有止回功能的球阀中,阀门整机重量远小于传统配管同规格同压力的球阀+止回阀重量,减轻了管道的负载,减少了管道支撑座数量。
附图说明
22.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。
23.其中:
24.图1:为本发明的带有止回功能的球阀的示意图。
25.图2:为本发明的止回阀瓣处的横截面视图。
26.图3:为传统水电站水轮机进出水管道的阀门结构设置。
27.图中:
28.1、阀体;
29.2、球体;21、过流通孔;22、容置孔;23、铰接耳座;24、工艺凹槽;25、耳座豁口;
30.3、阀座;
31.4、止回阀瓣;41、铰接耳;42、摇杆轴;43、紧固螺钉;
32.5、回转轴;
33.6、检修球阀;
34.7、止回阀。
具体实施方式
35.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
36.在此描述的本发明的具体实施方式,仅用于解释本发明的目的,而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下,技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形,这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
37.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
38.如图1、图2所示,本发明提供一种带有止回功能的球阀,包括阀体1,阀体1的内腔设置能回转的球体2,球体2内设置轴向贯通的过流通孔21,球体2上位于过流通孔的出口一端设置直径呈增大设置的容置孔22,过流通孔21和容置孔22构成球体2上的阶梯孔,过流通孔21的最小孔径为阀门标准要求的最小通道的孔径尺寸;
39.过流通孔21与容置孔22之间设置阀座3,容置孔22内设置能摆动的止回阀瓣4,止回阀瓣4能随球体2同步90
°
回转;止回阀瓣4能密封抵靠于阀座3上以止挡流体回流或能摆动离开阀座以使流体通过;过流通孔21与阀体的内腔连通时构成阀门开启状态,止回阀瓣4能止回流体;球体2回转至过流通孔与阀体的内腔隔离,构成阀门关闭状态。
40.止回阀瓣4安装在球体的容置孔22(大阶梯孔)内与过流通孔21上直接加工的阀座3实现一对密封副,当介质从球体的过流通孔21流向止回阀瓣4时,在介质压力作用下止回阀瓣4打开,当停机时,过流通孔21进水方向水流减小,在管道后边介质压力作用下,止回阀瓣4关闭,实现阀门的止回功能,该球阀的止回功能就依靠装在球体里的止回阀瓣来实现。当水轮机需要检修时,球体2旋转设定角度,过流通孔与阀体的内腔隔离,阀门关闭,实现隔离介质的功能。
41.当水轮机正常工作时,本发明能实现止回功能;当水轮机需要检修时,本发明实现隔离功能的阀门;无论是止回功能还是隔离功能均通过一台阀门来实现。
42.本发明的带有止回功能的球阀中,将止回阀瓣集成在球体内的容置孔中,处于阀门开启状态时,止回阀瓣实现止回功能;处于阀门关闭状态时,球体起到隔离功能,实现一阀两用功能;
43.本发明的带有止回功能的球阀中,一台阀门代替两台阀门,大大降低阀门配管空间,并节约抽水蓄能电站建设成本;
44.本发明的带有止回功能的球阀中,在管道上安装时便捷,节约检、维、修时间;
45.本发明的带有止回功能的球阀中,阀门整机重量远小于传统配管同规格同压力的球阀+止回阀重量,减轻了管道的负载,减少了管道支撑座数量。
46.进一步,如图1所示,球体2上连接回转轴5,过流通孔21的中心轴与回转轴的中心轴呈垂直设置;回转轴5能带动球体2绕回转轴的轴线90
°
回转以进行阀门开启状态和阀门关闭状态的切换。
47.在本实施方式中,阀门工作状态时,止回阀瓣在介质力作用下绕摇杆轴旋启73
°
,接通介质。自阀门工作状态顺时针回转90
°
,将阀门切换至关闭状态。
48.进一步,如图1、图2所示,止回阀瓣4的顶端设置铰接耳41,铰接耳41的两端分别设置摇杆轴42,铰接耳41通过摇杆轴42铰接于球体2上。
49.进一步,如图2所示,球体2位于容置孔22的上方设置耳座豁口25,耳座豁口的两侧分别构成一铰接耳座23,铰接耳41穿设于耳座豁口内且通过摇杆轴42铰接于铰接耳座23上。
50.进一步,各铰接耳座23上同轴设置铰接孔,摇杆轴42的外径尺寸与铰接孔的内径尺寸呈相同设置,且摇杆轴42与铰接孔间的配合为间隙配合。
51.进一步,如图2所示,摇杆轴42的端部分别连接紧固螺钉43,紧固螺钉43用于摇杆轴与铰接耳座的轴向定位。摇杆轴42的端部设置螺纹孔,紧固螺钉43螺纹连接于螺纹孔内,紧固螺钉43防止摇杆轴窜动。
52.进一步,如图2所示,各铰接耳座23的外侧分别设置工艺凹槽24。紧固螺钉43自工艺凹槽24穿向铰接耳座23上铰接孔内的摇杆轴42。
53.加工球体2时,在其中心位置加工贯通的阶梯孔,大径部分构成容置孔22,小径部分构成过流通孔21,过流通孔21的最小孔径为阀门标准要求的最小通道的孔径尺寸;并在阶梯孔上直接加工出阀座3,球体2位于容置孔22的上方铣削出耳座豁口,并铣削出对称的铰接耳座23,各铰接耳座23的径向外侧铣削出垂直面并形成工艺凹槽24;在铰接耳座23上加工贯穿通孔形成铰接孔,铰接孔与摇杆轴42的直径一致且为间隙配合,以实现止回阀瓣和摇杆轴的铰接,满足摆动的需求。
54.由上所述,本发明的带有止回功能的球阀具有如下有益效果:
55.本发明的带有止回功能的球阀中,将止回阀瓣集成在球体内的容置孔中,处于阀门开启状态时,止回阀瓣实现止回功能;处于阀门关闭状态时,球体起到隔离功能,实现一阀两用功能;
56.本发明的带有止回功能的球阀中,一台阀门代替两台阀门,大大降低阀门配管空间,并节约抽水蓄能电站建设成本;
57.本发明的带有止回功能的球阀中,在管道上安装时便捷,节约检、维、修时间;
58.本发明的带有止回功能的球阀中,阀门整机重量远小于传统配管同规格同压力的球阀+止回阀重量,减轻了管道的负载,减少了管道支撑座数量。
59.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。
技术特征:1.一种带有止回功能的球阀,包括阀体,阀体的内腔设置能回转的球体,其特征在于,所述球体内设置轴向贯通的过流通孔,所述球体上位于过流通孔的出口一端设置直径呈增大设置的容置孔,所述过流通孔与所述容置孔之间设置阀座,所述容置孔内设置能摆动的止回阀瓣,所述止回阀瓣能随所述球体同步90
°
回转;所述止回阀瓣能密封抵靠于所述阀座上以止挡流体回流或能摆动离开所述阀座以使流体通过;过流通孔与阀体的内腔连通时构成阀门开启状态,所述止回阀瓣能止回流体;球体回转至过流通孔与阀体的内腔隔离,构成阀门关闭状态。2.如权利要求1所述的带有止回功能的球阀,其特征在于,所述球体上连接回转轴,过流通孔的中心轴与回转轴的中心轴呈垂直设置;所述回转轴能带动所述球体绕回转轴的轴线90
°
回转以进行阀门开启状态和阀门关闭状态的切换。3.如权利要求2所述的带有止回功能的球阀,其特征在于,所述止回阀瓣的顶端设置铰接耳,所述铰接耳的两端分别设置摇杆轴,所述铰接耳通过摇杆轴铰接于所述球体上。4.如权利要求3所述的带有止回功能的球阀,其特征在于,所述球体位于所述容置孔的上方设置耳座豁口,所述耳座豁口的两侧分别构成一铰接耳座,所述铰接耳穿设于所述耳座豁口内且通过所述摇杆轴铰接于铰接耳座上。5.如权利要求4所述的带有止回功能的球阀,其特征在于,各所述铰接耳座上同轴设置铰接孔,所述摇杆轴的外径尺寸与所述铰接孔的内径尺寸呈相同设置,且所述摇杆轴与所述铰接孔间的配合为间隙配合。6.如权利要求4所述的带有止回功能的球阀,其特征在于,所述摇杆轴的端部分别连接紧固螺钉,所述紧固螺钉用于摇杆轴与铰接耳座的轴向定位。7.如权利要求4所述的带有止回功能的球阀,其特征在于,各所述铰接耳座的外侧分别设置工艺凹槽。8.如权利要求2所述的带有止回功能的球阀,其特征在于,所述止回阀瓣的开度为73
°
。
技术总结本发明为一种带有止回功能的球阀,包括阀体,阀体的内腔设置能90
技术研发人员:陈锦标 张清双 辜宝宏 曹铖淏
受保护的技术使用者:北京市阀门总厂股份有限公司
技术研发日:2022.07.20
技术公布日:2022/11/1