一种可替换抽蓄电站尾闸室闸门及启闭机的水力操作阀门系统的制作方法

1.本发明涉及抽水蓄能电站技术领域，具体涉及一种可替换抽蓄电站尾闸室闸门及启闭机的水力操作阀门系统。


背景技术：

2.随着新能源技术发展，带来了大量抽水蓄能电站建设，抽水蓄能电站尾水闸门系统是电站的重要组成部分，按通常布置，尾水闸门系统金属结构设备有事故闸门、门槽、液压启闭机、检修桥机、充水系统、充排气系统等。尾闸室开挖高度由闸门高度、开门高度、短拉杆长度、检修桥机高度及液压启闭机油缸长度确定。这种布置存在以下缺陷：1.尾闸室开挖高度高，开挖工程量大；2.闸门平时悬挂在孔口上方有掉落风险；3.液压启闭机容量大，投资额高；4.整个尾闸室室内布置不够整洁；5.安装技术难道大，安装工作量大。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种可替换抽蓄电站尾闸室闸门及启闭机的水力操作阀门系统。本发明能够大幅减少了尾闸室开挖高度，降低工程量，提高了设备的可靠性。
4.为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
5.一种可替换抽蓄电站尾闸室闸门及启闭机的水力操作阀门系统，其特征在于：包括过流阀体，过流阀体的下部具有处于流道下方的密闭充压腔，过流阀体内部活动连接闸阀板，闸阀板包括设置在底部的水封结构，密闭充压腔能够容置闸阀板，所述密闭充压腔的底部外接抽真空设备、水压加压系统和排水泄压系统，所述闸阀板上方不设置液压启闭机进行启闭。
6.进一步的：所述密闭充压腔的底部通过抽真空钢管连接抽真空设备，密闭充压腔的底部通过排水钢管连接排水泄压系统，密闭充压腔的底部通过充压钢管连接水压加压系统。
7.进一步的：所述闸阀板包括挡水门板，挡水门板的底面设置活塞体结构；所述密闭充压腔的底部设置与活塞体结构相匹配的支撑块；所述挡水门板的底部侧面设置所述水封结构。
8.进一步的：所述过流阀体包括一体设置的上部阀体和下部阀体，上部阀体设置在流道四周岩壁上，所述密闭充压腔处在所述下部阀体内，所述上部阀体的顶部连接腰箱体，腰箱体的顶部设置顶盖结构。
9.进一步的：所述活塞体结构包括压盖、密封组件、活塞体，所述活塞体与挡水门板的底面相连接，活塞体的底部设置所述压盖，活塞体的两侧对应设置所述密封组件。
10.进一步的：所述腰箱体上设有上部限位装置。
11.进一步的：所述挡水门板的顶部设置导流板。
12.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
13.本发明大幅减少了尾闸室开挖高度，减少洞挖开挖工程量(减少了液压启闭机安装高度的洞挖量，以长龙山抽蓄尾闸室为例可减少山体洞挖开挖量约9000立方米)，增加闸门运行安全性，避免闸门平时悬挂在孔口上方的掉落风险；取消液压启闭机，由水压加压系统与排水泄压系统进行闸阀板开启关闭动作，大幅减少设备投资额；改善尾闸室室内布置整洁性(取消了闸室中液压启闭机油缸设备)，并将增加的抽真空系统与充压泄压系统相关设备集中在原来液压启闭机操作室的房间中)；进一步的，本发明设备改为定型成套设备，所有精度均由工厂制造保证，可极大提高了设备的可靠性，并同时降低现场安装难度及工程量，把原来许多需要现场焊接拼装的工作转移到工厂完成。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图；
15.图2是图1中a-a向剖面图；
16.图3是本发明闸阀板全开位示意图；
17.图4是图1中c-c向剖面图；
18.图5是图1中b-b向剖面图；
19.图6是图2中a处的局部放大图。
20.附图标记：1-流道；2-密闭充压腔；3-闸阀板；4-过流阀体；5-水封结构；6-抽真空设备；7-排水泄压系统；8-抽真空钢管；9-排水钢管；10-充压钢管；11-挡水门板；12-活塞体结构；13-支撑块；14-上部阀体；15-下部阀体；16-腰箱体；17-顶盖结构；18-压盖；19-密封组件；20-活塞体；21-上部限位装置；22-检修进人孔；23-充排气阀；24-导流板；25-流道充水平压系统。
具体实施方式
21.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
23.如图1至6所示，一种可替换抽蓄电站尾闸室闸门及启闭机的水力操作阀门系统，包括过流阀体4，过流阀体4的下部具有处于流道1下方的密闭充压腔2，过流阀体4内部活动连接闸阀板3，闸阀板3包括设置在底部的水封结构5，密闭充压腔2能够容置闸阀板3，所述密闭充压腔2的底部外接抽真空设备6、水压加压系统和排水泄压系统7，所述闸阀板3上方不设置液压启闭机进行启闭。
24.所述密闭充压腔2的底部通过抽真空钢管8连接抽真空设备6，通过抽真空设备6使得密闭充压腔2保持在真空状态，密闭充压腔2的底部通过排水钢管9连接排水泄压系统7，密闭充压腔2的底部通过充压钢管10连接水压加压系统。所述抽真空相关设备集中在原来
液压启闭机操作室的房间中。
25.所述排水泄压系统7由球阀、压力开关、压力传感器、减压阀、电动球阀、管道、法兰等集成为一体。
26.所述水压加压系统由多个球阀、由球阀、多个压力表、多个止回阀、压力开关、多个增压泵、压力传感器、减压阀、流量计、自动排气阀、电动球阀、管道、法兰等集成为一体，并将这些设备集中布置在液压启闭操作设备房间中。
27.所述挡水门板11的顶部设置导流板24。
28.所述闸阀板3包括挡水门板11，挡水门板11由钢板焊接构成，挡水门板11的底面设置活塞体结构12，所述活塞体结构12可在密闭充压腔2内上下运动；所述密闭充压腔2的底部设置与活塞体结构12相匹配的支撑块13，支撑块13用于与闸阀板3在全开位置时的支撑，确保闸阀板3顶部导流板24与流道1底板齐平，以及保持密闭充压腔2底部预留一定空间；所述挡水门板11的底部侧面设置所述水封结构5，水封结构5可以是橡皮止水结构或是硬止水结构。
29.通过抽真空设备6、水压加压系统和排水泄压系统7，保证闸阀板3底部活塞体结构12上下灵活运动以及密闭充压腔2内无空气。水压加压系统用于推动闸阀板3上升关闭阀门，排水泄压系统7用于闸阀板3下降打开阀门。
30.所述过流阀体4包括一体设置的上部阀体14和下部阀体15，上部阀体14设置在流道1四周岩壁上，所述密闭充压腔2处在所述下部阀体15内，所述上部阀体14的顶部连接腰箱体16，腰箱体16上部与顶盖采用螺栓连接密封，腰箱体16的顶部设置顶盖结构17，所述顶盖结构17设置有检修进人口。过流阀体4和腰箱体16可在安装现场对接成整体；所述过流阀体4上游侧设有不锈钢水封座。
31.所述过流阀体由四周钢板、纵向隔板与梁系结构及底部钢板、纵向隔板与梁系结构焊接而成。所述上部阀体14设置为中空的回字形型式，且具有前部延伸结构和后部延伸结构，所述前部延伸结构和后部延伸结构分别向流道1压力管道的上游和下游相连接；所述下部阀体15设置为一上部与上部阀体14连接的矩形体。按此设置可优化流道水流扰动对闸阀板3的影响，并可完全避免闸阀板3意外下落，因为在挡水门板11处在全开位置时，挡水门板11座落在下部阀体15内免受流道水流扰动的影响，当挡水门板11处在全关挡水位置时，挡水门板11在水压作用下的摩擦阻力远大于自重，可确保不自滑下落。
32.所述活塞体结构12包括压盖18、密封组件19、活塞体20，所述活塞体20与挡水门板11的底面相连接，活塞体20的底部设置所述压盖18，活塞体20的两侧对应设置所述密封组件19。
33.所述腰箱体16上设有上部限位装置21。上部限位装置21保证闸阀8可处在全关位置。
34.所述流道1上设置有充排气阀23、流道充水平压系统25以及泄压系统。流道充水平压系统25用于本发明前后流道1的平压，充排气阀23用于流道1的补气及排气，泄压系统用于密闭充压腔2的泄压。
35.在流道1上游侧机组关闭的情况下，可通过连接机组厂房设置的集水井排空流道1上游侧的水，然后进行机组及流道1上游侧压力钢管的检修和维护。排水时，充排气阀23自动打开向流道1上游侧补气。当机组及流道1上游侧压力钢管的检修和维护完成后，打开流
道充水平压系统25将流道1下游的水充到流道1上游侧中，此时，充排气阀23自动打开将流道1上游侧空腔的气体排出到本发明外；待本装置前后流道1的水压平压后，打开排水泄压系统7将密闭充压腔2的水排出到阀门室的集水井，使闸阀板3下落在密闭充压腔2中，保持流道1畅通。
36.在流道1原先抽蓄电站尾闸室闸门及启闭机所设置的位置安装本发明，用于截断流道1的水流。当流道1过流时，闸阀板3下落在密闭充压腔2中，保持流道1畅通；当需要截断流道1水流时，打开水压加压系统向密闭充压腔2内充水，闸阀板3通过水压推动上升至关闭位置阻断流道1过流。
37.依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种可替换抽蓄电站尾闸室闸门及启闭机的水力操作阀门系统，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
38.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。