[發明專利]水輪機進水球閥油壓投入自退出L型金屬密封

在審

• 申請號: 201710350165.5
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN106949259A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 于鵬飛;高洪軍;高欣;樸春光;吳繼兵;張芳;王嘉;馬增軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: F16K5/20
• 分類號: F16K5/20;F16K5/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明所涉及一種水輪機進水球閥油壓投入自退出L型金屬密封；

背景技術：

目前，中、高水頭水電站進水管均采用進水球閥進行水流控制，尤其是抽水蓄能電站，其進水閥日均開關次數較多。傳統進水球閥密封方式如圖1所示，采用的金屬移動密封環，當球閥活門關閉后，通過水壓驅動投入進、出水側的金屬移動密封環，與活門上的固定金屬密封副接觸達到密封水效果，金屬移動密封環的投入、退出均需要通過水壓驅動實現。

近年，根據業主要求，部分電站采用高壓油驅動移動密封環，需要考慮移動密封環上的非金屬密封損壞時，可能出現的串油、串水現象，高壓油進入球閥內的過水通道，產生環境污染，或水進入油腔，導致整個油壓系統油混水，傳統的金屬移動密封環已無法滿足此要求。同時，由于電站水頭較高，如密封系統效果不佳出現漏水，此漏水屬于高速射流，會加速過流部件的氣蝕破壞，增加維修成本；同時，常規電站機組檢修時通常進水球閥上游側的壓力鋼管內不排空，留存有壓力水，如密封漏水量較大，不但造成了水資源浪費，還會影響機組的正常檢修，對電站的安全、經濟運行產生影響。因此，設計一種能適用于油壓驅動、且密封性能良好的移動密封環已迫在眉睫。

發明內容：

本發明目的是提供一種構簡單，無復雜部件，便于安裝，制造成本低的水輪機進水球閥油壓投入自退出L型金屬密封。

本發明目的是通過以下技術方案實現的：閥體(1)與導向法蘭(11)配合形成滑動腔(13)，L型彈性金屬移動密封環(10)安裝于滑動腔(13)內，L型彈性金屬移動密封環(10)上滑動面兩個臺面分別設置第一非金屬密封圈(8)、第三非金屬密封圈(9)，L型彈性金屬移動密封環(10)下滑動面兩個臺面分別設置第二非金屬密封圈(7)、第四非金屬密封圈(15)，固定金屬密封副(4)通過螺栓(3)固定在活門(2)上，L型彈性金屬移動密封環(10)后側下部為空氣腔(17)，空氣腔(17)與外部空氣連通，L型彈性金屬移動密封環(10)后側上部與過流通道(12)連通，L型彈性金屬移動密封環(10)前側壓力油腔(14)與高壓油源連通。

第一非金屬密封圈(8)、第二非金屬密封圈(7)與第三非金屬密封圈(9)、第四非金屬密封圈(15)之間開有油混水導流孔(16)，L型彈性金屬移動密封環(10)與固定金屬密封副(4)接觸面為圓面(6)。

所述的一種水輪機進水球閥油壓投入自退出L型金屬密封，其特征是：固定金屬密封副(4)上與L型彈性金屬移動密封環(10)接觸面為球面(5)，球面(5)的球心為活門(2)中心。

工作原理：

水輪機的停機后，關閉球閥活門，通過油壓操作投入移動密封達到完全截斷水流效果，固定金屬密封副與金屬移動密封之間形成的密封系統必須具備可靠密封，防止漏水量大造成水資源浪費以及產生射流等危害。

本發明水電站進水球閥油壓投入自退出L型彈性金屬密封布置在進水球閥的進、出水側的，活門旋轉至關閉位置后，L型彈性金屬移動密封環前側的壓力油腔投入高壓油源，L型彈性金屬移動密封環在滑動腔內移動，與固定金屬密封副壓緊接觸，行成彈性補償密封系統；L型彈性金屬移動密封環上設置的非金屬密封圈如出現損壞，滲漏出的水或油會通過L型彈性金屬移動密封環上的油混水導流孔經空氣腔排至外部大氣；當L型彈性金屬移動密封環前側壓力油腔的高壓油源丟失后，L型彈性金屬移動密封環會在后側下部的水壓力下自動退出。

技術效果：

如圖1所示，傳統進水球閥密封方式采用的金屬移動密封環，當球閥活門關閉后，通過水壓驅動投入進、出水側的金屬移動密封環，與活門上的固定金屬密封副接觸達到密封水效果，金屬移動密封環的投入、退出均需要通過水壓驅動實現。

近年，部分電站采用高壓油驅動移動密封環，需要考慮移動密封環上的非金屬密封損壞時，可能出現的串油、串水現象，高壓油進入球閥內的過水通道，產生環境污染，或水進入油腔，導致整個油壓系統油混水，傳統的金屬移動密封環已無法滿足此要求。同時，由于電站水頭較高，如密封系統效果不佳出現漏水，此漏水屬于高速射流，會加速過流部件的氣蝕破壞，增加維修成本；同時，常規電站機組檢修時通常進水球閥上游側的壓力鋼管內不排空，留存有壓力水，如密封漏水量較大，不但造成了水資源浪費，還會影響機組的正常檢修，對電站的安全、經濟運行產生影響。

本發明水電站進水球閥油壓投入自退出L型彈性金屬密封，其結構簡單，無復雜部件，便于安裝，制造成本低，可廣泛應用于采用高壓油驅動移動密封環的球閥上。