本實用新型涉及混流式水輪發(fā)電機設備領域，具體涉及一種混流式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部補氣閥。

背景技術(shù)：

水力發(fā)電設備以混流式水輪發(fā)電機組居多，而轉(zhuǎn)輪是水輪發(fā)電機組的核心部件。轉(zhuǎn)輪在偏離最優(yōu)工況運行、開停機以及負荷動態(tài)變化時，會形成負壓，產(chǎn)生氣蝕破壞，影響水輪機的效率和穩(wěn)定性。此時，需要利用水輪機補氣閥向轉(zhuǎn)輪內(nèi)補氣，以消除上述影響。其中，水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部補氣閥比較水輪機外部補氣閥靈敏度高、速度快、補氣效果更好。

現(xiàn)有的混流式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部補氣閥如圖1所示，包括殼體1、密封板2、密封球3、彈簧4和氣孔5，殼體1與密封板2密封連接，密封板2設置有進氣孔，密封球3位于殼體1內(nèi)且與進氣孔的孔口密封配合，密封球3通過彈簧4與殼體1內(nèi)壁相連。這種一種混流式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部補氣閥整體安裝于轉(zhuǎn)輪內(nèi)部，當轉(zhuǎn)輪內(nèi)產(chǎn)生負壓時，密封球3在外界空氣壓力的作用下壓縮彈簧4，打開密封板2上的進氣孔，空氣進入殼體1內(nèi)，并通過氣孔5進入轉(zhuǎn)輪內(nèi)部，當水流充滿轉(zhuǎn)輪后負壓消失，密封球3在彈簧的作用下復位，重新堵住進氣孔。

上述一種混流式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部補氣閥由于安裝于轉(zhuǎn)輪內(nèi)部，水流長時間充滿殼體1內(nèi)部空間，彈簧4容易被銹蝕而失效，影響使用壽命；密封球3無固定和導向使得密封效果變差或失效。且水中攜帶的雜質(zhì)容易卡在密封球3與進氣孔的配合面之間，使密封面之間存在間隙，造成漏水。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種使用壽命長、密封性能好的混流式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部補氣閥。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種混流式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部補氣閥,包括密封板、密封球和彈簧，所述密封板上設置有進氣孔，所述密封球與進氣孔一端的孔口密封配合，形成可靠的錐球面軟硬密封。

還包括彈簧壓板和傳動桿，所述彈簧壓板和密封球分別位于密封板的兩側(cè)，所述彈簧設置于彈簧壓板和密封板之間，所述傳動桿的一端與彈簧壓板相連，另一端與密封球相連；

還包括過濾罩，所述過濾罩覆蓋密封球且過濾罩的邊緣與密封板相連接。

進一步地，所述密封板與彈簧壓板之間設置有密封座，所述密封座包括圍繞進氣孔且垂直于密封板的筒身，所述筒身的端口覆蓋設置有頂板，所述頂板設置有導向孔，所述傳動桿位于導向孔中并與導向孔滑動配合；

所述筒身或頂板上設置有通氣孔。

進一步地，所述彈簧的一端安裝于頂板，另一端安裝于彈簧壓板。

進一步地，所述傳動桿包括連接桿和限位桿，所述限位桿貫穿彈簧壓板并與彈簧壓板滑動配合，且彈簧壓板的外側(cè)設置有與限位桿螺紋配合的調(diào)節(jié)螺母；所述連接桿貫穿密封球，且通過壓板和壓緊螺母壓緊密封球。

進一步地，所述調(diào)節(jié)螺母與彈簧壓板之間設置有自動調(diào)心塊，所述自動調(diào)心塊與限位桿滑動配合，所述彈簧壓板的背面設置有錐孔，所述自動調(diào)心塊的一端設置有與錐孔配合的調(diào)心球面，所述調(diào)心球面位于錐孔內(nèi)并與錐孔內(nèi)壁壓緊接觸，形成球面自動調(diào)心；所述調(diào)節(jié)螺母與自動調(diào)心塊壓緊接觸，實現(xiàn)彈簧壓緊力和補氣量的調(diào)整。

進一步地，所述彈簧壓板與頂板之間的限位桿上設置有限位螺母，所述限位螺母與限位桿螺紋配合，實現(xiàn)最大補氣行程的限位調(diào)整。

進一步地，所述限位螺母到頂板之間的距離為12mm。

進一步地，所述密封板、筒身和頂板一體成型為密封機構(gòu)。

本實用新型的有益效果是：安裝時，通過螺栓將密封板安裝于混流式水輪機的空心主軸上，且使密封球、過濾罩位于轉(zhuǎn)輪內(nèi)，而彈簧、彈簧壓板和傳動桿位于空心主軸內(nèi)部，從而避免了彈簧與水接觸，大大地減緩了彈簧被銹蝕的速度，有利于提高使用壽命。利用過濾罩將密封球和進氣孔覆蓋，阻擋了水中的雜質(zhì)，避免了水中的雜質(zhì)進入密封球與進氣孔之間，保證了良好的密封性。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。

圖2是本實用新型的示意圖。

圖3是本實用新型其他實施例的示意圖。

圖4是本實用新型密封座示意圖；

附圖標記：1—殼體；2—密封板；3—密封球；4—彈簧；5—氣孔；6—彈簧壓板；7—傳動桿；8—過濾罩；9—密封座；10—筒身；11—頂板；12—導向孔；13—通氣孔；14—連接桿；15—限位桿；16—調(diào)節(jié)螺母；17—自動調(diào)心塊；18—限位螺母；19—壓緊螺母。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖2和圖4所示，本實用新型的混流式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部補氣閥,包括密封板2、密封球3和彈簧4，所述密封板2上設置有進氣孔，所述密封球3與進氣孔一端的孔口密封配合，

還包括彈簧壓板6和傳動桿7，所述彈簧壓板6和密封球3分別位于密封板2的兩側(cè)，所述彈簧4設置于彈簧壓板6和密封板2之間，所述傳動桿7的一端與彈簧壓板6相連，另一端與密封球3相連；

還包括過濾罩8，所述過濾罩8覆蓋密封球3且過濾罩8的邊緣與密封板2相連接。

當轉(zhuǎn)輪內(nèi)產(chǎn)生負壓時，密封球3在外部空氣壓力的作用下離開進氣孔，并帶動傳動桿7壓縮彈簧4，外界的空氣通過進氣孔進入轉(zhuǎn)輪，破壞轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的負壓，避免轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生氣蝕破壞、振動、效率降低。當轉(zhuǎn)輪內(nèi)的負壓消失后，密封球3在彈簧的作用下復位，重新堵住進氣孔。安裝時，通過螺栓將密封板2安裝于混流式水輪機的空心主軸上，且使密封球3、過濾罩8位于轉(zhuǎn)輪內(nèi)，而彈簧4、彈簧壓板6和傳動桿7位于空心主軸內(nèi)部，從而避免了彈簧4與水接觸，大大地減緩了彈簧4被銹蝕的速度，有利于提高使用壽命。利用過濾罩8將密封球和進氣孔覆蓋，阻擋了水中的雜質(zhì)，避免了水中的雜質(zhì)進入密封球3與進氣孔之間，保證了良好的密封性。由于彈簧4、彈簧壓板6和傳動桿7不占用轉(zhuǎn)輪的內(nèi)部空間，設計時可以增加彈簧4的長度，更好地對彈簧4進行耐疲勞設計和靈敏度設計，增加密封球3和進氣孔的直徑，從而增加補氣量。

本實用新型的一個實施例如圖3所示，彈簧4直接安裝于密封板2上。

本實用新型的另一個實施例如圖2所示，所述密封板2與彈簧壓板6之間設置有密封座9，所述密封座9包括圍繞進氣孔且垂直于密封板2的筒身10，所述筒身10的端口覆蓋設置有頂板11，所述密封板2、筒身10和頂板11一體成型。所述頂板11設置有導向孔12，所述傳動桿7位于導向孔12中并與導向孔12滑動配合；所述筒身10或頂板11上設置有通氣孔13，用于通入空氣。所述彈簧4的一端安裝于頂板11，另一端安裝于彈簧壓板6。傳動桿7帶動密封球3復位時，可能會在徑向方向上偏移，導致密封球3無法快速、準確地與進氣孔的密封面結(jié)合，影響密封性，因此，本實施例設置有導向孔12，對傳動桿7進行限位，防止密封球3和傳動桿7偏移，使密封球3能夠快速地與進氣孔的密封面結(jié)合。

傳動桿7可以是一根整體的軸，可與密封球3焊接連接，為了便于裝配和調(diào)試，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述傳動桿7包括連接桿14和限位桿15，所述限位桿15貫穿彈簧壓板6并與彈簧壓板6滑動配合，且彈簧壓板6的外側(cè)設置有與限位桿15螺紋配合的調(diào)節(jié)螺母16；所述連接桿14貫穿密封球3，且通過壓板和壓緊螺母19壓緊密封球3。調(diào)節(jié)螺母16用于調(diào)節(jié)彈簧4的初始長度。

所述調(diào)節(jié)螺母16與彈簧壓板6之間設置有自動調(diào)心塊17，所述自動調(diào)心塊17與限位桿15滑動配合，所述彈簧壓板6的背面設置有錐孔，所述自動調(diào)心塊17的一端設置有與錐孔配合的凸臺，所述凸臺位于錐孔內(nèi)并與錐孔內(nèi)壁壓緊接觸，形成球面自動調(diào)心；所述調(diào)節(jié)螺母16與自動調(diào)心塊17壓緊接觸，實現(xiàn)彈簧壓緊力和補氣量的調(diào)整。

為了防止負壓過大導致彈簧4的壓縮量超出其能夠承受的范圍，所述彈簧壓板6與頂板11之間的限位桿15上設置有限位螺母18，所述限位螺母18與限位桿15螺紋配合。限位螺母18隨著限位桿15運動，當負壓較大時，限位螺母18運動至頂板11，被頂板11擋住，阻止彈簧4繼續(xù)壓縮，從而將彈簧4的壓縮量控制在合理的范圍內(nèi)，有利于提高使用壽命。優(yōu)選的，所述限位螺母18到頂板11之間的距離為12mm，即限位桿15和密封球3的最大動作行程為12mm，彈簧4的最大壓縮量為12mm。為了保證限位螺母18、壓緊螺母19和調(diào)節(jié)螺母16與傳動桿7連接的穩(wěn)定性，可通過開口銷對限位螺母18、壓緊螺母19和調(diào)節(jié)螺母16進行軸向定位。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。