[发明专利]一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门

说明书

本发明公开了一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门，包括中轴、用于向控制器传输信号以控制驱动电机的信号电路板，在中轴上分别套设有管状的弹性体、用于和牙盘连接并传递扭矩的连接段，弹性体的一端与中轴传动连接，弹性体另一端和连接段相连接，弹性体的外侧壁上设有传感电路板，传感电路板包括设置在弹性体的外侧壁上用于感应扭矩的的形变传感器、用以输出形变传感器的扭矩信号的无线信号发射模块、电源接收线圈，信号电路板包括用于接收扭矩信号的无线信号接收模块、与电源接收线圈相互感应从而在电源接收线圈上形成供电电流的电源线圈、和控制器连接的输入输出端子。本发明既可确保检测信号的稳定传输，又有利于提高检测精度。

技术领域

本发明涉及水轮发电机技术领域，具体涉及一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门。

背景技术

随着人们节能环保意识的增强，作为绿色能源的水力发电正在大力发展，其中的贯流式水轮机在我国低水头大流量水力资源开发中占有重要的地位，被广泛应用到了水资源相对丰富且经济较发达的中东部地区水资源开发项目中。贯流式水轮发电机在运行时，经常因为工况改变，电力系统运行参数变化，或者外部扰动等原因，造成水压、流量等水利性能的变化，眼妆的会形成较大的水锤作用力，造成机组部件的损坏。过渡阶段机组一般仅能靠导叶开度变化来调节水力，因其开度范围有限，会有极大的压力上升，对机组运行带来巨大风险。另外，当贯流式水轮机在检修时，需关闭引流管道中的阀门，然后排空阀门后面的积水，才能进行工作。现有的此类阀门通常采用上下升降的闸板式结构，其重量重，并且至少需要管径二倍以上的行程，阀门的升降需要使用龙门吊机，并具有较大的起落空间，从而影响检修的效率。尤其是，当面对经常性的设备检修、维护、清理等工作时，现有的阀门结构以及相应的启闭方式会严重影响工作效率。此外，闸板式的阀门在工作时对管道的关闭和开启都是从一侧开始，直至完全关闭或完全开启的，因此，当高压的水流作用在阀门上时，会造成阀门受力的严重不均，容易出现卡死的现象。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的贯流式水轮机截流阀门所存在的重量重、开闭行程大从而不易控制，并且受力不均匀的问题，提供一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门，可极大地减小阀门启闭所需的空间，并且有效地均衡阀门所受的水压，同时显著地降低阀门的重量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门，包括用于引导水流的导引水管，所述导引水管包括同轴对接的上游水管和下游水管，在上游水管和下游水管相互对接的一端分别设有径向延伸的法兰环，在两个法兰环外侧边缘之间设有与驱动机构相关联的转动环，两个法兰环和转动环围成与导引水管内部连通的环形空腔，在环形空腔内设有若干在环形空腔的周向上均匀分布的阀瓣，阀瓣通过连接在两个法兰环之间的转动轴与环形空腔形成转动连接，从而使阀瓣可从开启位置正向转动至封闭位置，所述阀瓣包括一个传动边、一个前配合边、一个后配合边，所述传动边、前配合边均为以转动轴为圆心的圆弧，所述前配合边的半径大于下游水管的半径，所述后配合边为半径与前配合边匹配的内凹圆弧，前配合边的一端与后配合边的一端相连接，前配合边的另一端与后配合边的另一端分别通过过渡边连接在传动边的前后二端，所述转动环内侧设有内齿，所述传动边设有和内齿相啮合的外齿，当阀瓣处于封闭位置时，后一个阀瓣的前配合边抵靠相邻的前一个阀瓣的后配合边，各阀瓣拼接后在中心处形成封堵下游水管的封堵区域；当驱动机构使转动环反向转动时，转动环带动阀瓣从封闭位置转动至开启位置，此时阀瓣位于环形空腔内，阀瓣的后配合边靠近下游水管外侧。

首先，本发明在上游水管和下游水管的连接处形成一个环形空腔，并在环形空腔内设置若干可转动的阀瓣。当贯流式水轮机正常运行而发电时，各阀瓣位于开启位置，此时的阀瓣均位于环形空腔内，从而使上游水管和下游水管之间导通。当遇到需要对贯流式水轮机组进行维修、或者维护时，我们可通过驱动机构带动转动环正向转动。由于阀瓣的传动边与转动环相啮合，因此，转动环带动阀瓣从开启位置正向转动至封闭位置，此时各阀瓣即可相互拼接在一起，各阀瓣拼接后在中心处形成一个封堵下游水管的封堵区域。