[发明专利]分体圆盘式浮球磁力消重过空阻水密封装置

说明书

本发明公开了一种分体圆盘式浮球磁力消重过空阻水密封装置，在两端带有法兰的阀筒内部下端的托球环中，有内部上端装有吸铁，下端有配重的浮球，托球环用下十字梁固定。中十字梁固定轴套，轴套中的移动阀杆一端固定带有外锥面的阀盘，另一端固定内部有中心磁体、下面有球面的顶盘。有2～4块消重磁体的上十字梁固定在带有内锥面阀口的阀盖上面，带有阀口的阀盖固定在阀筒上端法兰上，阀筒下端固定在补气管法兰上。本发明将广泛应用于水轮机补气领域和相关领域。

技术领域：

本发明是一种用于水轮机补气管道上端防止尾水倒灌的密封装置。

背景技术：

水轮机上的补气管道是同转轮一起转动的，当水轮机脱离额定工况时，就会产生真空，此时需要通过补气管道向转轮真空区补入空气，真空消除后或在水轮机停止工作时，含有泥沙的尾水就会顺着补气管道倒灌，严重危害发电机组运行安全。为此，在补气管道上端必需安装一个既能通过空气又能阻止尾水倒灌的装置。目前，在补气管道上端一般安装单孔浮球密封装置或蝶阀，来防止尾水倒灌。单孔浮球密封装置不仅外形尺寸过大，而且补气过流环带面积小，因为受到浮球直径的限制，补气过流公称直径必须小于浮球的直径，不然浮球在尾水浮力的作用下就会从补气密封口出来，对尾水密封的功能失效，同时浮球在离心力作用下不稳定，导致板结在浮球表面上的泥沙置于密封口处，这样会因泥沙导致密封口漏水，并且浮球表面的圆度与密封口圆度在工艺上有不可克服的误差，这样会加剧漏水量。蝶阀在使用时都需要人工打开补气，人工关闭防止尾水倒灌，十分繁琐，同时阀口与阀盖也受到泥沙板结污染，导致关闭不严产生漏水现象。所以，本领域需要一种补气过流环带大、外形尺寸小、运行可靠、无人操作、防止泥沙板结和密封性好的过空阻水密封装置。

发明内容：

本发明旨在提供一种能更好满足安装在水轮机补气管道上过空阻水并防泥沙板结的密封装置方案，本技术方案所涉及的装置补气过流环带面大，能顺畅向转轮真空区补入空气，并且外形尺寸小，不受浮球直径限制，密封性能极佳，密封口处防泥沙板结性强，轴距短，不受离心力的影响，其主要技术特征是：在两端有法兰的阀筒内部下端中心位置通过下十字梁固定有托球环，把内部在轴线两端上固定有吸铁和配重的浮球置于托球环中，配重的重量大于吸铁的重量，把中心磁体置于连接管内部下面，连接管内加工有连接螺纹，连接管下端固定带有球面的顶盘，移动阀杆通过轴端法兰用固定螺栓固定在带有外锥面的阀盘下面中心上，下端有连接螺纹的移动阀杆穿过带有中十字梁的轴套后将内部装有中心磁体和下面带有球面的顶盘拧到移动阀杆下端，中十字梁的外端固定在阀筒的内部，并使球面距浮球距离为20～50毫米；把2～4块消重磁体对称固定在上十字梁下面，消重磁体下表面距内锥面上线1～5毫米，2～4块消重磁体在1～5毫米距离内产生的磁吸力是除了浮球以外的移动部件重量总和，上十字梁固定在带有阀口和法兰孔的阀盖中心位置，阀口下面加工有内锥面，内锥面与外锥面的锥面角度相同；中心磁体对吸铁产生的磁吸力约是浮球总重的二分之一至三分之二；通过阀盖上面的法兰孔用螺栓以密封方式将阀盖固定在阀筒上端法兰上，阀筒下端通过法兰用螺栓以密封方式固定在补气管法兰上，移动阀杆有效移动长度≥2H，H为阀盘空气过流量行程，浮球的直径小于等于阀盘的补气公称直径D。

2～4块消重磁体在1～5毫米内对阀盘产生的磁吸力是阀盘本身重量加上固定螺栓、轴端法兰、移动阀杆、顶盘、连接管和中心磁体总重量之和；中心磁体对吸铁的磁吸力约是浮球重量再加上吸铁和配重重量总重量二分之一至三分之二，即中心磁体对吸铁产生的磁吸力是小于浮球总重量的；移动阀杆有效移动距离是阀盘开启行程的两倍以上，即≥2H，托球环在浮球的中心位置，吸铁与中心磁体距离在20～50毫米，浮球的直径小于等于阀盘的直径D。当尾水水位达到浮球直径三分之一时，浮球即可浮起上升至顶盘球面位置，中心磁体对吸铁产生磁吸力。当尾水水位达到大于浮球直径四分之三时或尾水没过整个浮球时，浮球此时产生的浮力大于阀盘、轴端法兰、移动阀杆、连接管、顶盘和中心磁体总重量。顶盘材质为铝合金材质，浮球为不锈钢材质。阀筒与上、下法兰皆采用密封方式进行把合，内锥面与外锥面角度一致，宽度相同，移动阀杆在轴套中可自由无间隙滑动。