[發明專利]一種汽輪機調節閥閥桿及閥套

有效

• 申請號: 201510070785.4
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104747796B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 許靜;倪敬;吳參;蒙臻
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: F16K51/00
• 分類號: F16K51/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及汽輪機配件，具體涉及一種汽輪機調節閥閥桿及閥套。

背景技術

調節閥是汽輪機重要配汽執行原件，通過調節閥桿升降來調節不同進氣量。調節閥長期在高溫高壓蒸汽環境中運行，要求閥門具有良好密封性、穩定性，以防閥門高品質蒸汽泄漏，造成效率損失，甚至發生安全事故。

實際運行中，閥桿與閥套之間采用間隙配合，其泄漏難以避免。為了減小蒸汽泄漏，現在采用解決方案多采用彈性填料或者其他耐磨材料填料盡可能減小閥桿與閥套間隙，雖然起到一定的作用，但效果甚微，且長期以往造成閥桿磨損更加嚴重，漏氣量增大、可靠性差。同時，不穩定氣流對閥桿的激振力，使閥桿產生巨大的單向沖擊載荷，造成閥桿偏磨損，造成泄漏量加重，嚴重時閥桿甚至斷裂；調節閥工作時在閥碟小開度存在著劇烈的流阻、流速、壓力變化，汽流激振使閥碟振動劇烈，傳遞給閥桿帶動其振動。為提高耐磨性能，現階段采用解決方案大多采用表面硬化方式，提高閥桿的耐磨性能，雖然起到一定的作用，但未能夠解決閥桿與閥套運動中接觸問題，效果有待提高。

調節閥閥桿磨損和泄漏直接嚴重影響了汽輪機穩定性、可靠性、安全性和經濟性，進一步增加用戶的維護成本。

發明內容

本發明針對現有技術的不足。提出了一種汽輪機調節閥閥桿及閥套。

本發明在于提供一種汽輪機調節閥閥桿。在閥桿B區域上開設均布微凸體或微凹體超疏水表面織構，不僅可以容納磨損顆粒、增加耐磨性能，同時在氣流壓力作用下將蒸汽冷凝的水迅速疏到閥桿A區流體動壓平衡區域,A區域處于閥套與閥桿之間配合區域，閥套內超親水表面織構所處區域即C區域能夠將冷凝水迅速均勻分布在A區域閥桿表面。閥桿在閥套內持續往復運動，閥桿上開設軸向對稱動壓平衡槽，平衡槽內有與密封儲液槽相通。根據流體動壓彈流理論，可以在平衡槽內部建立動壓開啟效應，在閥桿與閥套之間形成完全液膜潤滑，平衡閥桿由不穩定氣流激振力引起的振動，增強閥桿對中性能，消除閥桿偏磨。同時開設的多級閥桿密封儲液槽不僅可以將從B區域疏出的冷凝水儲存，為動壓平衡槽提供潤滑介質，同時可以達到多級密封作用，減小蒸汽泄漏。

本發明的另一個目的在于提供包含上述閥桿調節閥，以及包含上述調節閥的超親水閥套。

本發明采用的技術方案是：

一種汽輪機調節閥閥桿，閥桿在閥套配合區域段有A區域、B區域，B區域在A區域下端；所述的A區域為動壓平衡區，所述的B區域為疏水區，其中A區域設置在閥桿靠出口端距離L4占閥桿總長L的1/8～1/6處；所述的A區域與B區域之間的間距L1為10～20mm；A區域寬度B1占閥桿總長的1/6～1/5，B區域寬度B2占閥桿總長L的1/6～1/5。

所述的動壓平衡區的區域表面設有閥桿密封儲液槽，相鄰的兩個閥桿密封儲液槽之間設有動壓平衡槽，動壓平衡槽沿周向均布，相鄰兩個閥桿密封儲液槽之間的動壓平衡槽沿軸向對稱且交錯設置；所述的動壓平衡槽底部設有引流槽，動壓平衡槽、引流槽與閥桿密封儲液槽相通；

所述的動壓平衡槽與引流槽形狀相同，比例不同；動壓平衡槽的高度H為2～3mm，與閥桿密封儲液槽相通處的寬度B3為0.5～1mm；引流槽的表面積占動壓平衡槽表面積的1/4～1/3；動壓平衡槽的槽深h1與引流槽的槽深h2均為50～100μm；

所述的閥桿密封儲液槽的槽間距L2為3～5mm；槽深h3為100～150μm，槽寬B4為1～2mm。

所述的疏水區B區域表面設有均與排列表面織構，所述的疏水區表面織構為微凸型或微凹型表面織構；所述疏水區表面織構織構間距L3＝15μm～55μm,織構高度h4＝3μm～10μm；所述的微凸型的形狀為圓柱形凸起，微凹型為圓柱形凹槽。

所述的動壓平衡槽為三角型槽或U型槽。

所述的閥套為剖分式結構，所述閥套內部均設有超親水表面織構；所述超親水表面織構為微凸型或微凹型表面織構；所述超親水表面織構織構間距L3＝15μm～55μm,織構高度h4＝3μm～10μm；所述的微凸型的形狀為圓柱形凸起，微凹型為圓柱形凹槽；所述的閥套與閥桿配合間隙為0.05～0.1mm；

所述的親水表面織構在閥套內環形凹臺表面，凹臺深度h5比親水織構高度或深度h4高10～20μm，其寬度與親水表面織構區域寬度相等；所述環形凹臺與所述親水表面織構區域構成C區域，C區域所處位置對應A區域所處位置；

所述的親水表面織構C區域的寬度為動壓平衡區A區域的寬度B1與兩倍閥桿行程之和。

所述的環形凹臺的頂端與末端設有閥套溝槽。

本發明閥桿的有益效果：