本实用新型专利技术公开了一种利用自重复位的水轮机中心补气阀，涉及水轮机技术领域。本实用新型专利技术包括固定部分和旋转部分，所述固定部分固定在发电机的顶部，所述旋转部分置于固定部分内且与发电机转动部件顶部相连；具有内外两个补气腔，外补气腔主要由盖板与补气阀罩组成，内补气腔主要由压板、补气阀座组成。空气经进气管进入外补气腔，再通过由内外补气腔连通管进入内补气腔，由压板经主轴中心孔、转轮上腔向尾水管及水轮机空蚀区域补气。本实用新型专利技术提供一种补气更有效，运行更稳定、能够完全杜绝因“返水”产生安全隐患的水轮机中心补气阀。产生安全隐患的水轮机中心补气阀。产生安全隐患的水轮机中心补气阀。
【技术实现步骤摘要】
利用自重复位的水轮机中心补气阀
[0001]本技术涉及水轮机
，更具体地说涉及一种利用自重复位的水轮机中心补气阀。
技术介绍
[0002]混流式水轮机在偏离最优工况运行时（一般在40%~60%的额定出力），转轮出口水流切向分速度较大，水流中具有的速度环量使尾水管中心产生低压并形成涡带，引起尾水管压力脉动，导致机组出现振动与噪音现象，该现象尤其容易发生在大型混流式机组。水轮机主轴中心补气装置，能够对尾水管及水轮机空蚀区域补气，减小尾水管内的真空度，破坏尾水管内的涡带形成与压力脉动，是目前解决上述现象的有效手段。因而水轮机补气系统，是保证水电机组稳定运行的重要配套系统，补气阀则是该系统中起补气调节和返水密封的关键部件。
[0003]传统的补气阀安装于发电机轴上端，阀体外腔与大气联通，内腔通过机组轴系内孔与水轮机流道联通。当机组偏离最优工况运行时，出现不稳定真空度，阀门会在内外腔压差和自重作用下自动开启，向水轮机流道中补入空气；真空度消失时，阀门依靠自身配置的弹簧力自动关闭。
[0004]国家知识产权局于2007年11月14日，公开了一件公开号CN200975311Y，名称为“一种主轴中心孔补气装置”的技术专利，该技术专利包括补气阀、补气支架、补气阀座以及封阀护罩，其特征在于：所述补气阀设置在补气阀座上，其出风口正对电机主轴中心孔，所述补气阀座固定设置在电机主轴的上端；所述封阀护罩设置在电机主轴出口的外部的机壳上，把补气阀座以及设置在其上部的补气支架封闭在内部；在所述封阀护罩的罩壁上设置有进气管以及排气管。
[0005]当机组处于停机或某些特定工况时，下游尾水会沿机组轴系内孔反冲至发电机顶轴处，称为“返水”。此时，补气阀应快速、可靠关闭，以防止因返水冲出，威胁发电机安全运行。若补气阀弹簧失效或动作缓慢，就会出现发电机端部补气室窜水，造成发电机转子回路（滑环）绝缘极具下降，迫使机组不能正常按电网调度命令开机并网运行等事故。随着近年水电机组容量和尺寸的不断增大，电站对补气系统稳定安全性要求越来越高，传统形式的补气阀在使用过程中陆续暴露出几方面问题：一是关闭可靠性差，不能完全杜绝因“返水”产生的安全隐患，直接降低机组整体可靠度，影响机组安全；二是振动大，可调节性差。
技术实现思路
[0006]为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本技术提供了一种利用自重复位的水轮机中心补气阀，本技术的专利技术目的在于解决现有技术中不能完全杜绝因“返水”产生的安全隐患，降低机组整体可靠度，影响机组安全的问题。本技术的利用自重复位的水轮机中心补气阀，置于发电机的顶部，整机为立式结构，包括固定部分和转动部分，具有内外两个补气腔，外补气腔主要由盖板与补气阀罩组成，内补气腔主要由压板、补
气阀座组成。空气经进气管进入外补气腔，再通过由内外补气腔连通管进入内补气腔，由压板经主轴中心孔、转轮上腔向尾水管及水轮机空蚀区域补气。本技术提供一种补气更有效，运行更稳定、能够完全杜绝因“返水”产生安全隐患的水轮机中心补气阀。
[0007]为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请是通过下述技术方案实现的：
[0008]利用自重复位的水轮机中心补气阀，其特征在于：包括盖板、补气阀罩、进气管接口、排水管接口、阀盖、阀盖支撑壁、浮筒、补气阀座、阀座支撑壁和压板；所述补气阀罩连接在发电机顶部，盖板固定在补气阀罩顶端，进气管接口设置在补气阀罩上，排水管接口设置在补气阀罩底部；所述阀盖支撑壁固定在发电机转动部件顶端，并随发电机转动部件转动，阀盖按章在阀盖支撑壁上，阀盖中心开设有供浮筒上端穿插的导向孔；所述阀座支撑壁固定在阀盖支撑壁内部，且阀座支撑壁底部固定在发电机转动部件顶端，补气阀座固定安装在阀座支撑壁顶端；所述压板顶面固定设置在浮筒底部，压板与补气阀座相互配合实现密封；所述补气阀罩与阀盖支撑壁之间形成外补气腔，阀座支撑壁与压板之间形成内补气腔，内补气腔和外补气腔之间通过内外补气腔连通管连通；所述阀座支撑壁与阀盖支撑壁之间的腔体与发电机主轴中心孔连通。
[0009]本技术的工作原理如下：当水轮机转轮下腔、尾水锥管内形成的真空达到一定程度时，在真空的吸力下，气压推动压板向上运动，使得压板与补气阀座脱离，内补气腔中的空气通过打开的阀门通道（压板与补气阀座之间的间隙），经阀座支撑壁与阀盖支撑壁之间形成的腔体，再经主轴中心孔直接进入转轮下腔，从而破坏尾水管内的涡带，达到减小机组振动、噪音和减轻水轮机气蚀的目的，当机组处于停机或某些特定工况时出现“返水”现象，在压板和浮筒等部件的自重与返水压力的双重作用下迅速、可靠关闭。
[0010]浮筒与压板通过螺钉把合，压板底面固定连接上连接座，所述上连接座上设置有与阻尼器上端配合的开口销，阻尼器上端插入开口销的开口处，并由开口销一侧插入的连接销和双螺母固定。
[0011]阻尼器的下端与下连接座连接，下连接座固定在阀座支撑壁的底部；下连接座上设置有与阻尼器下端配合的开口销，阻尼器下端插入开口销的开口处，并由开口销一侧插入的连接销和双螺母固定。
[0012]更进一步地，所述补气阀座顶部设置有斜向上翘起的外沿，在补气阀座外缘处通过螺钉固定有密封压板，密封压板内圈与外沿的外圈配合形成一燕尾槽，所述燕尾槽的槽底宽度大于槽口宽度；燕尾槽内设置有O型密封圈。
[0013]更进一步地，所述内外补气腔连通管一端连接在阀座支撑壁上，另一端穿出阀盖支撑壁，且与阀盖支撑壁之间密封连接；内外补气腔连通管将内补气腔和外补气腔连通。
[0014]更进一步地，阀盖支撑壁顶部形成阀盖安装座，阀盖置于阀盖安装座上，且通过螺钉固定连接，阀盖与阀盖安装座之间设置耐油橡胶圆条进行密封。
[0015]更进一步地，所述补气阀罩顶部设置盖板安装座，所述盖板置于盖板安装座上，且通过螺钉固定连接，盖板与盖板安装座之间设置密封胶条进行密封。
[0016]更进一步地，所述阀盖中部设置有导向套，所述导向套固定在阀盖的导向孔内，导向套外壁有若干筋板固定在阀盖上，且导向套内壁固设直线轴承，浮筒与直线轴承配合实现上下移动。
[0017]在导向套底部内壁上设置有O型密封圈，以实现浮筒与导向套间的密封。
[0018]所述压板上与阀盖接触的区域通过螺钉把合有尼龙垫。
[0019]与现有技术相比，本技术所带来的有益的技术效果表现在：
[0020]1、当水轮机转轮下腔、尾水锥管内形成的真空达到一定程度时，在真空的吸力下，气压推动压板向上运动，使得压板与补气阀座脱离，内补气腔中的空气通过打开的阀门通道（压板与补气阀座之间的间隙），经阀座支撑壁与阀盖支撑壁之间形成的腔体，再经主轴中心孔直接进入转轮下腔，从而破坏尾水管内的涡带，达到减小机组振动、噪音和减轻水轮机气蚀的目的，当机组处于停机或某些特定工况时出现“返水”现象，在压板和浮筒等部件的自重与返水压力的双重作用下迅速、可靠关闭。
[0021]2、本技术设置有内外两个补气腔，可从根本上杜绝因“返水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.利用自重复位的水轮机中心补气阀，其特征在于：包括盖板（1）、补气阀罩（4）、进气管接口（19）、排水管接口（20）、阀盖（7）、阀盖支撑壁（23）、浮筒（5）、补气阀座（10）、阀座支撑壁（24）和压板（9）；所述补气阀罩（4）连接在发电机顶部，盖板（1）固定在补气阀罩（4）顶端，进气管接口（19）设置在补气阀罩（4）上，排水管接口（20）设置在补气阀罩（4）底部；所述阀盖支撑壁（23）固定在发电机转动部件顶端，并随发电机转动部件转动，阀盖（7）按章在阀盖支撑壁（23）上，阀盖（7）中心开设有供浮筒（5）上端穿插的导向孔；所述阀座支撑壁（24）固定在阀盖支撑壁（23）内部，且阀座支撑壁（24）底部固定在发电机转动部件顶端，补气阀座（10）固定安装在阀座支撑壁（24）顶端；所述压板（9）顶面固定设置在浮筒（5）底部，压板（9）与补气阀座（10）相互配合实现密封；所述补气阀罩（4）与阀盖支撑壁（23）之间形成外补气腔（29），阀座支撑壁（24）与压板（9）之间形成内补气腔（30），内补气腔（30）和外补气腔（29）之间通过内外补气腔连通管（31）连通；所述阀座支撑壁（24）与阀盖支撑壁（23）之间的腔体与发电机主轴中心孔连通。2.如权利要求1所述的利用自重复位的水轮机中心补气阀，其特征在于：所述补气阀座（10）顶部设置有斜向上翘起的外沿（27），在补气阀座（10）外缘处通过螺钉（8）固定有密封压板（12），密封压板（12）内圈与外沿（27）的外圈配合形成一燕尾槽（28），所述燕尾槽（28）的槽底宽度大于槽口宽度；燕尾槽（28）内设置有O型密封圈。3.如权利要求2所述的利用自重复位的水轮机中心补气阀，其特征在于：浮筒（5）与压板（9）通过螺钉（8）把合，压板（9）底面固定连接上连接座，所述上连接座上设置有与阻尼器（17）上端配合的开口销（15），阻尼器（17）上端插入开口销（15）的开口处，并由开口销（15）一侧插入的连接销（13...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹国军，宋敏，范夏夏，程猛，吕博儒，代继江，邓金杰，李海军，张洪，宋渭滨，陈浩，熊欣，
申请(专利权)人：东方电气集团东方电机有限公司，
类型：新型
国别省市：
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