本實用新型屬于球閥連接管領域
背景技術:
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球閥連接管是水電站水輪機組球閥的重要組成部分,對整個機組的正常運行起著至關重要的作用,由于補氣和排水等需求,需要在球閥連接管上開孔,并通過管道與外部控制設備相連,現有的開孔型式一般都是開圓形貫通孔,這種型式破壞了原有結構的連續性,造成明顯的應力集中現象,導致孔邊緣應力過高,容易發生塑性變形及疲勞破壞,危及機組安全運行,因此,發明一種應用于大中型水輪機組球閥連接管設計的新型開孔型式迫在眉睫。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種能夠有效減小開孔應力集中、避免發生塑性變形及疲勞破壞問題的新型開孔型式。技術方案為:由直管段(1)、法蘭(2)、連接螺栓(3)、旁通閥孔(4)、排水閥孔(5)、密封圈(6)、止口(7)組成,直管段(1)與機組引水管相連,旁通閥孔(4)和排水閥孔(5)在連接管內壁面為橢圓形截面,橢圓長軸分布在連接管的環向,在連接管外壁面為圓形截面,兩者之間均勻過渡,整個球閥連接管通過法蘭(2)上的連接螺栓(3)與游離法蘭(8)、閥體(9)連接在一起,球閥連 接管與游離法蘭之間用密封圈(6)密封,止口(7)鑲嵌到游離法蘭中。
相比原開孔型式,本實用新型的優點是:在不增加任何材料的基礎上,通過改變開孔型式使得原有的高應力位置的曲率更為平順,材料分配更加合理,進而有效減小應力集中現象,從而大大提高上下游連接管的安全裕度,防止發生塑性變形及疲勞破壞。
工作原理:
球閥連接管1正常運行過程中,整個球閥上游連接管1內充滿水,為了能夠順利打開活門,減小操作力矩,需要先打開旁通閥4,將活門上游側的壓力水引入活門下游側的球閥下游連接管1,待活門兩側的上下游球閥連接管1壓力趨于平衡時再開啟活門,當球閥關閉時,打開排水閥孔5,排空球閥連接管1中的積水。
技術效果:
與現有結構相比,本實用新型的有益效果是:
現有結構中開圓形貫通孔這種型式破壞了原有結構的連續性,并且造成明顯的應力集中現象,導致孔邊緣應力過高,容易發生塑性變形及疲勞破壞,危及機組安全運行。本實用新型提供了一種帶有橢圓形孔的球閥連接管,包含的旁通閥孔和排水閥孔均采用新的開孔型式,即由橢圓形截面逐漸過渡為圓形截面,取代了常用的圓形貫通孔,在不增加任何材料的基礎上解決了孔邊緣應力過高,容易發生塑性變形及疲勞破壞的問題。
附圖說明:
圖1為球閥連接管剖面圖及孔的側視圖
圖2為球閥連接管開孔處的A-A向視圖
圖3為球閥連接管開孔處的P向視圖
具體實施方式:
如圖1所示,帶有橢圓形孔的球閥連接管,包括直管段1、法蘭2、連接螺栓3、旁通閥孔4、排水閥孔5、密封圈6、止口7,直管段1與機組引水管相連,旁通閥孔4和排水閥孔5在連接管內壁面為橢圓形截面(橢圓長軸分布在連接管的環向),在連接管外壁面為圓形截面,兩者之間均勻過渡,整個球閥連接管通過法蘭2上的連接螺栓3與游離法蘭8和閥體9連接在一起,球閥連接管與游離法蘭之間用密封圈6密封,止口7鑲嵌到游離法蘭中。