一种汽轮机紧凑型主汽阀

技术领域

本发明属于汽轮机技术领域，具体地说是一种汽轮机紧凑型主汽阀。

背景技术

汽轮机主汽阀是汽轮机的第一道阀门、是一个开/关阀。它的执行机构与汽轮机的保护系统相连。在汽轮机跳闸的情况下，液压系统的压力下降，主汽阀被关闭。在启动之前，主汽阀被汽轮机保护系统打开。通过主汽阀门的打开和关闭，实现汽轮机蒸汽的供给和切断，因而主汽阀长期在高温高压的蒸汽环境中运行，要求主汽阀具有良好的密封性，以防高温高压的蒸汽泄漏，造成热能损失，甚至安全事故发生。

为了保证阀杆动作的自由，阀杆与套筒之间必须保持一定的间隙，由于间隙较大对于中小型汽轮机来说会产生严重的漏汽现象。

现有技术大多采用通过进汽管道及法兰将阀门与汽缸分开布置的模式，这样增加了管道损失，而且增加了蒸汽的泄漏点，不利于快速组装和拆卸，增加了运行维护费用。

随着阀门不断开启闭合，阀杆密封面出现磨损、点蚀、面蚀等缺陷无法保证密封效果，从而使滑动面受高温蒸汽影响产生大量氧化皮以致阀杆卡涩，无法正常关闭，严重时导致发生事故无法停机。

阀盖密封一般采用法兰结构或密宫结构的门杆密封。法兰密封结构中阀盖及法兰一般较厚重，耗材大，且法兰密封效果差，漏气量大。密封垫一般为一次性的齿形垫片。螺栓一般为热紧螺栓，即需配套螺栓加热装置，成本较高。热紧螺栓大修时损坏率也较高，螺栓拆解困难，每次检修需要更换一定比例的螺栓。

密宫结构的门杆密封，有两档漏汽，一档漏到除氧器，二档漏到汽封冷却器，漏汽需要用管道接至除氧器和汽封冷却器，系统复杂，成本较高。影响汽轮机经济性。

发明内容

为解决主汽阀尤其是在阀盖与阀套的密封面处存在结构复杂或是维修不便的问题，本发明提供一种汽轮机紧凑型主汽阀。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种汽轮机紧凑型主汽阀，包括阀体和设置于该阀体内的阀座、阀套及阀杆，所述阀套和阀座由外向内依次设置于阀体内并围合成带有压缩内腔的结构，所述阀体的外端口处设有阀盖，所述阀杆贯穿阀盖及阀套并往复滑动于压缩内腔内，所述阀盖套设在阀套的外部，且阀盖与阀套的相对面内凹并组合形成密封腔室；所述阀盖的内端面与阀套的外端面之间填充有压圈。

密封腔室可在阀套受到蒸汽的反向挤压作用力后，配合固定在阀体上的阀盖抵消一部分作用力，实现对阀套在阀体内的固定；在压圈的作用下可有效保证密封腔室的密封性，以及简化阀盖与阀套之间的密封面结构，提高后续的维修拆装便利程度。

本发明的进一步改进还有，上述阀套的外侧壁上设有轴肩，所述阀盖设置于阀套的轴肩外侧；所述压圈的外侧壁与阀体的内壁相贴合，且压圈和阀套之间设有与阀体内壁相贴合的密封环，所述密封环的截面呈三角形状。轴肩作为密封腔室的内底面，可提升密封腔室作用于阀套的作用面积；截面呈三角形状的密封环分别与阀套、阀盖及阀体内壁相配合，借助三角形的稳定结构，提升密封效果。

本发明的进一步改进还有，上述阀盖靠近阀套一端的外壁上设有嵌设于阀体内壁上的四段环，所述四段环的内端面与压圈的外端面相贴合。在受到向外的压力时产生一个较大的反作用力作用在阀套上，对阀体起到了密封的作用；通过阀盖对阀套形成一个预紧力，以配合四段环的使用增加作用于阀体的密封性；通过压圈增加四段环作用于阀套的有效面积。

本发明的进一步改进还有，上述阀套允许阀杆贯穿的通道内壁上由外向内依次设有与阀杆相配合的第一导向套筒和第二导向套筒。所述第一导向套筒和第二导向套筒分别设置于阀套上允许阀杆贯穿的通道两端，通过第一导向套筒及第二导向套筒保证阀杆在通道内的动作行程安全。

本发明的进一步改进还有，上述第一导向套筒和第二导向套筒之间的阀套上设有与阀杆相配合的密封元件。用于沿阀杆密封蒸汽通道、承接阀套向内传递的压力形成对阀杆的压紧密封。

本发明的进一步改进还有，上述阀杆的侧壁与阀套允许阀杆贯穿的通道之间留有0.21mm的间隙。减少阀杆与阀套之间的漏气量。

本发明的进一步改进还有，上述阀杆的内端设有与阀杆一体制成的阀碟；所述阀碟的外端面设有向阀杆一侧延伸并预留出间隙的凸台；所述凸台与阀杆之间设有环绕阀杆设置的插件。阀杆与阀碟一体制成，有效提升了其结构强度；通过插件形成对阀杆与阀碟连接处的受力强度。

本发明的进一步改进还有，上述插件内壁的外端设有缓冲槽。缓冲槽可在阀杆抽离压缩内腔时，形成凸台与阀套接触时的蒸汽缓冲空间，避免直接接触造成的严重磨损。

本发明的进一步改进还有，上述阀盖的外端面上设有与阀盖相配合的隔热罩。通过隔热罩有效避免阀体内部的蒸汽通过阀盖外泄。

从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：密封腔室可在阀套受到蒸汽的反向挤压作用力后，配合固定在阀体上的阀盖抵消一部分作用力，实现对阀套在阀体内的固定；在压圈的作用下可有效保证密封腔室的密封性，以及简化阀盖与阀套之间的密封面结构，提高后续的维修拆装便利程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

附图中：1、阀体，2、阀座，3、阀套，4、阀杆，5、阀碟，6、阀盖，7、四段环，8、压圈，9、第一导向套筒，10、插件，11、隔热罩，12、密封元件，13、密封环，14、第二导向套筒。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如附图1所示，一种汽轮机紧凑型主汽阀，包括阀体1和设置于该阀体1内的阀座2、阀套3及阀杆4，所述阀套3和阀座2由外向内依次设置于阀体1内并围合成带有压缩内腔的结构，所述阀盖6设置于阀体1的外端口处，所述阀体1的外端口处设有阀盖6，并通过紧固螺栓将阀盖6密封固定在阀盖6上。

所述阀套3的外侧壁上设有轴肩，所述阀盖6设置于阀套3的轴肩外侧；所述阀盖6套设在阀套3的外部，且阀盖6与阀套3的相对面内凹并组合形成密封腔室；所述阀盖6的内端面与阀套3的外端面之间填充有压圈8。在压圈8的作用下可有效保证密封腔室的密封性，以及简化阀盖6与阀套3之间的密封面结构，提高后续的维修拆装便利程度。密封腔室可在阀套3受到蒸汽的反向挤压作用力后，配合固定在阀体1上的阀盖6抵消一部分作用力，实现对阀套3在阀体1内的固定。

所述压圈8的外侧壁与阀体1的内壁相贴合，且压圈8和阀套3之间设有与阀体1内壁相贴合的密封环13，所述密封环13的截面呈三角形状。轴肩作为密封腔室的内底面，可提升密封腔室作用于阀套3的作用面积；截面呈三角形状的密封环13分别与阀套3、阀盖6及阀体1内壁相配合，借助三角形的稳定结构，提升密封效果。也就是说，阀套3及阀盖6上均设有容纳密封环13的空间。

所述阀盖6靠近阀套3一端的外壁上设有嵌设于阀体1内壁上的四段环7，所述四段环7的内端面与压圈8的外端面相贴合。在受到向外的压力时产生一个较大的反作用力作用在阀套3上，对阀体1起到了密封的作用；通过阀盖6对阀套3形成一个预紧力，以配合四段环7的使用增加作用于阀体1的密封性；通过压圈8增加四段环7作用于阀套3的有效面积。

所述四段环7起到定位的作用，四段还具体为四合环，其有四部分组成，以分段结构设计，极大的方便了阀盖6在阀体1上的组合装配；当密封环13遇到密封故障时，泄漏进入阀盖6装配孔(即螺栓贯穿阀盖6的孔)内空间的蒸汽被引入汽封加热器，进一步降低了阀盖6承受到的蒸汽压力，确保阀盖6在阀体1上的固定强度，提高主汽阀运行的安全性。

所述阀杆4贯穿阀盖6及阀套3并往复滑动于压缩内腔内，所述阀杆4的内端设有与阀杆4一体制成的阀碟5；所述阀碟5的外端面设有向阀杆4一侧延伸并预留出间隙的凸台；所述凸台与阀杆4之间设有环绕阀杆4设置的插件10。阀杆4与阀碟5一体制成，有效提升了其结构强度；通过插件10形成对阀杆4与阀碟5连接处的受力强度。所述插件10为具有吸能的缓冲结构件。

所述插件10内壁的外端设有缓冲槽。缓冲槽可在阀杆4抽离压缩内腔时，形成凸台与阀套3接触时的蒸汽缓冲空间，避免直接接触造成的严重磨损。

所述阀套3允许阀杆4贯穿的通道内壁上由外向内依次设有与阀杆4相配合的第一导向套筒9和第二导向套筒14。所述第一导向套筒9和第二导向套筒14分别设置于阀套3上允许阀杆4贯穿的通道两端，通过第一导向套筒9及第二导向套筒14保证阀杆4在通道内的动作行程安全。

所述第一导向套筒9和第二导向套筒14之间的阀套3上设有与阀杆4相配合的密封元件12。用于沿阀杆4密封蒸汽通道、承接阀套3向内传递的压力形成对阀杆4的压紧密封。

所述第一导向套筒9及第二导向套筒14分别在阀套3允许阀杆4贯穿的通道两端部设置，且通道内部内侧设有容纳密封元件12的轴肩。所述密封元件12设置于阀杆4外侧并靠近阀套3内侧肩上，用于沿阀杆4密封蒸汽通道、承接阀套3向内传递的压力形成对阀杆4的压紧密封。

所述阀杆4的侧壁与阀套3允许阀杆4贯穿的通道之间留有0.21mm的间隙。减少阀杆4与阀套3之间的漏气量。

所述阀杆4、阀碟5、第一导向套筒9、密封元件12、第二导向套筒14及插件10的接触表面均设有司太立合金的硬化表面，以提高耐磨性和严密性，避免出现卡涩、氧化及腐蚀而导致漏汽的现象。

所述阀盖6的外端面上设有与阀盖6相配合的隔热罩11。通过隔热罩11有效避免阀体1内部的蒸汽通过阀盖6外泄。

本发明所述的一种汽轮机紧凑型主汽阀，密封腔室可在阀套受到蒸汽的反向挤压作用力后，配合固定在阀体上的阀盖抵消一部分作用力，实现对阀套在阀体内的固定；在压圈的作用下可有效保证密封腔室的密封性，以及简化阀盖与阀套之间的密封面结构，提高后续的维修拆装便利程度。利用蒸汽的压力压紧密封环，压力越大，密封效果越好；四段环配合阀盖的结构紧凑，密封效果好，且阀盖固定方便，无需配套螺栓加热装置，节省耗材，降低故障发生率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。