一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术既可确保检测信号的稳定传输，又有利于提高检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门
本专利技术涉及水轮发电机
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术采用以下技术方案：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，本专利技术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。也就是说，本专利技术是通过多个类似花瓣的阀瓣的正反两个方向的转动实现导引水管的开通和截流的，和采用上下升降的闸板式阀门相比，可显著地缩小外形尺寸以及阀瓣所需的运动空间。可以理解的是，各阀瓣自身的重量是通过转动轴支承作用在导引水管上的，因此，转动阀瓣所需的动力和提升阀板所需的动力相比要小很多。因此，其中的驱动机构无需采用龙门吊机之类的大型起吊设备，从而简化工作流程，加快工作进程，提升工作效率。特别是，在驱动机构带动各阀瓣同步转动至封闭位置的过程中，在周向上均匀分布的各阀瓣是同步地进入到导引水管内，从而使导引水管的有效导通面积逐渐缩小，进而使各阀瓣的受力均衡，并可分散总的受力，有效地避免阀瓣转动时出现卡死的现象。作为优选，所述导引水管还包括同轴地设置在上游水管和下游水管内的内管，从而在上游水管、下游水管和内管之间形成管状的水流空腔，所述环形空腔与水流空腔相连通，所述阀瓣的前配合边通过内凹的弧形内配合边与后配合边相连接，当阀瓣处于封闭位置时，所述内配合边抵靠内管的外侧壁。我们知道，贯流式水轮机包括一个设置在导引水管内的灯泡式壳体，从而在导引水管和灯泡是壳体之间形成管状的水流空腔，壳体靠近下游一端设有转轮，壳体内设有定子、和转轮联动的转子，当导引水管内的水流通过灯泡式壳体时，驱动转轮转动，从而带动转子转动而发电。本方案中将截流阀门设置在导引水管设置灯泡式壳体处，此时的内管即为位于导引水管内的灯泡式壳体。由于阀瓣的前配合边通过内凹的弧形内配合边与后配合边相连接，因此，当阀瓣转动至封闭位置时，阀瓣的内配合边抵靠内管的外侧壁，一方面使阀瓣在周向上准确定位，另一方面，使得阀瓣的内配合边紧密抵靠内管的外侧壁，以确保阀瓣的密封效果，并可使转轮快速停止转动，便于对贯流式水轮机进行维修或者定期的维护。作为优选，所述驱动机构包括动力源、与动力源传动连接的驱动齿轮，所述驱动齿轮与转动环外侧啮合。通过驱动齿轮可方便地驱动转动环转动，而驱动齿轮可采用电机，旋转油缸等，即可提供足够的转矩，又方便控制转动角度。作为优选，所述驱动机构包括驱动油缸、设置在转动环外侧的连接座，连接座上设有沿导引水管的轴向延伸并贯通两侧的滑动槽，在垂直于导引水管轴向的横截面内，所述滑动槽径向地向外延伸至连接座边缘而形成开口；在导引水管轴向上，所述连接座的中部设有连通滑动槽的连接卡槽，所述连接卡槽贯通连接座边缘，所述驱动油缸的活塞杆端部设有沿导引水管轴向设置的滑动销，所述活塞杆的端部可滑动地位于所述连接卡槽内，所述滑动销外露于活塞杆的两端分别可滑动地位于连接卡槽两侧的滑动槽内。在本方案中，驱动机构采用直线式的驱动油缸，当驱动油缸的活塞杆向前伸出、或者缩回时，即可通过连接座带动转动环转动。特别是，本专利技术在连接座上设置相互垂直的滑动槽、以及连接卡槽，在驱动油缸的活塞杆端部设至滑动销，而连接卡槽将连接座分成两半，从而在连接座的两侧分别形成滑动槽。这样，需要连接驱动油缸的活塞杆与连接座时，只需先使活塞杆端部的滑动销从滑动槽的开口处进入滑动槽内，此时的活塞杆端部可滑动地卡位在连接卡槽内，然后将驱动油缸的缸体固定，以方便驱动油缸和连接座的连接和装配。当活塞杆伸出或缩回以驱动转动环转动时，由于活塞杆是直线运动，而连接座则是旋转运动，因此，此时的滑动销可自动在连接座的滑动槽内移动，有效地避免活塞杆与连接座产生分离。作为优选，所述阀瓣包括阀瓣本体和滑动边条，所述前配合边设置在滑动边条上，在靠近滑动边条一侧的阀瓣本体内设有若干平行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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，其特征是，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。/n...

【技术特征摘要】
1.一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，其特征是，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。


2.根据权利要求1所述的一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门，其特征是，所述导引水管还包括同轴地设置在上游水管和下游水管内的内管，从而在上游水管、下游水管和内管之间形成管状的水流空腔，所述环形空腔与水流空腔相连通，所述阀瓣的前配合边通过内凹的弧形内配合边与后配合边相连接，当阀瓣处于封闭位置时，所述内配合边抵靠内管的外侧壁。


3.根据权利要求2所述的一种便于水力过渡和控制的贯流式水轮机用截流阀门，其特征是，所述驱动机构包括动力源、与动力源传动连接的驱动齿轮，所述驱动齿轮与转动环外侧啮合。


4.根据权利要求1所述的一种便于水力过渡...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思靓，李昀哲，马建峰，
申请(专利权)人：浙江富春江水电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33