2018-03-12 15:37:39
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一种新型水轮机进水蝶阀回弹导向式金属动密封装置

完成单位:大唐水电科学技术研究院有限公司

登记编号:ZSCX-2021-DL-J-1-14      登记年份:2021      登记日期:2021-04-22

项目概况

       蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小、驱动力矩小、操作简便、迅速,同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性等优点,被广泛应用于水电工程领域。但存在由于在蝶阀关闭过程中活门的运动轨迹在圆周方向不规则,金属动静密封的接触受力复杂,金属动密封部件的结构设计不好,容易出现局部变形或脱落,造成密封失效;同时由于流道中泥沙及杂物影响,也会使动密封在局部位移增大,产生变形和漏水,造成水能损失,也会给主设备带来危害的技术短板。针对该技术难题,提出一种新型水轮机进水蝶阀回弹导向式金属动密封装置。 

       本项目中的专利中结构设计灵巧,一方面通过插接环块和插接环槽的配合,通过挤压环块和密封环槽的配合,通过凸环块和导向环槽的配合,使得动密封环在径向和水流方向都得到了限制,避免了动密封环在运行中因受力不均出现的局部变形,通过弹簧孔和回弹弹簧的配合,通过副密封圈和副槽的配合,提高了动密封环的回复能力和动密封环与阀体连接处的密封能力,通过主密封圈安装在后限位导向环上的密封环槽内并处于相对静止状态,同时通过弹簧也使得主密封圈压缩时受力均匀,改善了主密封圈受力条件;另一方面通过动密封环上的密封斜面与静密封环上的密封圆弧面进行配合产生密封,随着蝶阀活门的开度变化,密封点通过线和面的接触滑移,最终在密封圆弧面和密封斜面的理论切点处达到蝶阀活门的全关位置,由于是线面接触在动静密封刚接触时就已经起到了密封效果,并在蝶阀活门全关时调整到动密封最好的受力点和位置,且在密封配合过程中,始终是线面结合,从而当遇到泥沙等阻碍物时,不易夹杂在密封斜面和密封圆弧面之间,避免对动密封环的最大移动距离造成影响,从而避免对密封产生破坏,提高了蝶阀密封的可靠性。 

       该专利填补了国内外研究空白,涉及水利水电工程金属结构技术领域,克服现有技术中存在的一系列问题,提供一种新型水轮机进水蝶阀回弹导向式金属动密封装置,减少泥沙对密封的影响,避免对密封产生破坏,提高了蝶阀密封的可靠性。并且适用范围很广。 

       该专利中采用的密封适用于各种管路蝶阀。蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。蝶阀结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成,而且只需旋转90°即可快速启闭,操作简单,同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时,蝶板厚度是介质流经阀体时的阻力,因此通过该阀门所产生的压力降很小,故具有较好的流量控制特性。作为一种用来实现管路系统通断及流量控制的部件可以在石油、化工、冶金、水电等许多领域中得到极为广泛地应用。