用于汽轮机的蒸汽阀及汽轮机的制作方法

本实用新型涉及一种用于汽轮机的蒸汽阀，尤其是一种安全性较高的蒸汽阀及包括该蒸汽阀的汽轮机。

背景技术：

蒸汽阀是汽轮机进汽组件中的关键部件。常规的用于汽轮机的蒸汽阀由相互独立的截止阀和调节阀构成，截止阀和调节阀具有各自独立的阀壳，并通过焊接实现直接或间接的相互连通。当高温蒸汽通过蒸汽阀时，截止阀和调节阀焊接部分易产生较大的应力，影响蒸汽阀的使用安全性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于汽轮机的蒸汽阀，其安全性能较高。

本实用新型的另一个目的是提供一种汽轮机，其蒸汽阀的安全性能较高。

本实用新型提供了一种用于汽轮机的蒸汽阀，其包括一个阀壳、一个截止阀组件和一个调节阀组件。阀壳一体成型，且包括一个第一壳体部和一个第二壳体部。第一壳体部具有一个沿其轴向设置的第一阀腔，且其周向侧形成有至少一个进汽口。第二壳体部具有一个沿其轴向设置的第二阀腔。第一阀腔轴向上的一端直接连通至第二阀腔的周向侧。第二壳体部轴向上的一端形成有一个出汽口。截止阀组件自第一阀腔轴向上未连通第二阀腔的一端设置于第一壳体部，并与第一壳体部相配合构成截止阀。截止阀组件能够控制第一阀腔内来自进汽口的蒸汽进入第二阀腔。调节阀组件自第二壳体部轴向上未设置出汽口的一端设置于第二壳体部，并与第二壳体部相配合构成调节阀。调节阀组件能够控制第二阀腔内来自第一阀腔的蒸汽从出汽口排出的量。

该用于汽轮机的蒸汽阀同时实现了截止阀和调节阀的功能，且其阀壳一体成型，不存在焊缝，可避免高温状态下的焊缝应力问题，提高了蒸汽阀的安全性能。一体成型的阀壳还可节省材料及使用空间，并可以缩短蒸汽阀的启停耗时。

在蒸汽阀的另一种示意性实施方式中，第一壳体部的轴线和第二壳体部的轴线相互垂直，藉此可便于管路布置且节省空间。

在蒸汽阀的再一种示意性实施方式中，进汽口的开口方向与第二壳体部的轴向错开设置。藉此利于外部管路的布置，可节省空间。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，第一壳体部设置有两个进汽口，两个进汽口在第一壳体部的径向上相对设置，藉此利于提高进汽的均匀性。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，截止阀组件包括一个第一阀座，其在第一壳体部的轴向上设置于进汽口和第一阀腔与第二阀腔的连通处之间。调节阀组件包括一个第二阀座，其在第二壳体部的轴向上设置于出汽口和第二阀腔与第一阀腔的连通处之间。单独设置的第一阀座和第二阀座可便于零件更换及设备维护。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，第一阀座与第一壳体部的内壁过盈配合，第二阀座与第二壳体部的内壁过盈配合。藉此可提高结构的稳固性。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，第二阀座的出汽端呈渐扩管型，且该渐扩管的锥角为3°至10°。藉此可优化蒸汽流场结构，降低压力损失。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，截止阀组件还包括一个第一阀盖、一个第一压环、一个第一阀杆和一个第一阀芯。第一阀盖设置于第一壳体部轴向上的一端。第一压环螺纹连接第一壳体部，以压紧固定第一阀盖。第一阀杆轴向贯穿第一阀盖。第一阀芯设置于第一阀杆穿入第一阀腔内的一端，并与第一阀座实现闭合或开启的配合。该结构简单，易于装配及控制。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，截止阀组件还包括一个预启阀，其设置于第一阀杆和第一阀芯之间，以实现截止阀的预启，降低第一阀芯的开启阻力。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，截止阀组件还包括一个第一安装座，其通过螺栓固定于第一壳体部，用以装配一个能够驱动第一阀杆的执行机构。藉此便于执行机构的装配。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，调节阀组件还包括一个第二阀盖、一个第二压环、一个第二阀杆和一个第二阀芯。第二阀盖设置于第二壳体部轴向上的一端。第二压环螺纹连接第二壳体部，以压紧固定第二阀盖。第二阀杆轴向贯穿第二阀盖。第二阀芯设置于第二阀杆穿入第二阀腔的一端，并与第二阀座实现闭合或开启的配合。该结构简单，易于装配及控制。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，调节阀组件还包括一个第二安装座，其通过螺栓固定于第二壳体部，用以装配一个能够驱动第二阀杆的执行机构。藉此便于执行机构的装配。

在蒸汽阀的还一种示意性实施方式中，第二阀芯与第二阀座之间的配合面为锥面，且该锥面的锥面角为30°至60°。藉此可降低第二阀芯与第二阀座的加工精度要求，节省加工成本。

本实用新型还提供了一种汽轮机，其包括一个主体和一个上述的蒸汽阀。主体具有一个蒸汽入口。蒸汽阀的出汽口连通至蒸汽入口。

该汽轮机的蒸汽阀同时实现了截止阀和调节阀的功能，且其阀壳一体成型，不存在焊缝，可避免高温状态下的焊缝应力问题，提高了蒸汽阀的安全性能。一体成型的阀壳还可节省材料及使用空间，并可以缩短蒸汽阀的启停耗时，可提高汽轮机的效率。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为用于汽轮机的蒸汽阀的一种示意性实施方式的结构示意图。

图2为图1中Ⅳ部放大图。

图3为蒸汽阀的阀壳沿图1中Ⅲ-Ⅲ的剖视图。

标号说明

10 阀壳

11 第一壳体部

111 第一阀腔

112 进汽口

12 第二壳体部

121 第二阀腔

122 出汽口

30 截止阀组件

31 第一阀座

32 第一阀盖

33 第一压环

34 第一阀杆

35 第一阀芯

36 第一安装座

37 预启阀

40 调节阀组件

41 第二阀座

42 第二阀盖

43 第二压环

44 第二阀杆

45 第二阀芯

46 第二安装座

L1 第一壳体部的轴线

L2 第二壳体部的轴线

α 渐扩管的锥角

β 锥面角

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

图1为用于汽轮机的蒸汽阀的一种示意性实施方式的结构示意图。如图1所示，用于汽轮机的蒸汽阀包括一个阀壳10、一个截止阀组件30和一个调节阀组件40。阀壳10一体成型，不存在焊缝，可避免高温状态下的焊缝应力问题。

阀壳10包括一个第一壳体部11和一个第二壳体部12。第一壳体部11具有一个沿其轴向(轴线见图中L1)设置的第一阀腔111，且其周向侧形成有两个进汽口112(图1中仅可见其中一个)。第二壳体部12具有一个沿其轴向(轴线见图中L2)设置的第二阀腔121。第一阀腔111轴向上的一端直接连通至第二阀腔121的周向侧。第二壳体部12轴向上的一端形成有一个出汽口122。

截止阀组件30自第一阀腔111轴向上未连通第二阀腔121的一端设置于第一壳体部11，并与第一壳体部11相配合构成截止阀。截止阀组件30能够将第一阀腔111分隔成沿轴线L1的两个腔室，即图中的上下两个腔室，其中下侧腔室连通第二阀腔121。截止阀组件30能够控制第一阀腔111内来自进汽口112的蒸汽进入第二阀腔121。蒸汽由进汽口112进入第一阀腔111的上侧腔室，此时若截止阀组件30处于打开状态，蒸汽则可由上侧腔室进入下侧腔室，再进入第二阀腔121。

调节阀组件40自第二壳体部12轴向上未设置出汽口122的一端设置于第二壳体部12，并与第二壳体部12相配合构成调节阀。调节阀组件40能够将第二阀腔121分隔成沿轴线L2的两个腔室，即图中的左右两个腔室，其中左侧腔室连通第一阀腔111。调节阀组件40能够控制第二阀腔121内来自第一阀腔111的蒸汽从出汽口122排出的量。蒸汽由第一阀腔111的下侧腔室进入第二阀腔121的左侧腔室，此时若调节阀组件40处于打开状态，蒸汽则可由左侧腔室进入右侧腔室，再由出汽口122排出。

该用于汽轮机的蒸汽阀同时实现了截止阀和调节阀的功能，且其阀壳10一体成型，不存在焊缝，可避免高温状态下的焊缝应力问题，提高了蒸汽阀的安全性能。一体成型的阀壳10还可节省材料及使用空间，并可以缩短蒸汽阀的启停耗时。

在本示意性实施方式中，第一壳体部11设置有两个进汽口112，但不限于此，在其他示意性实施方式中，进汽口112的数量可以根据需要调整，例如仅设置一个或多于两个。

在示意性实施方式中，第一壳体部11的轴线L1和第二壳体部12的轴线L2相互垂直。藉此可便于管路布置且节省空间，但不限于此，在其他示意性实施方式中，第一壳体部11和第二壳体部12还可根据需要以其他角度设置。

图3为蒸汽阀的阀壳沿图1中Ⅲ-Ⅲ的剖视图。参见图3，在示意性实施方式中，进汽口112的开口方向与第二壳体部12的轴向错开设置。进汽口112的开口方向决定了接入管路的走向，其与第二壳体部12的轴向错开设置利于外部管路的布置，可节省空间。

如图3所示，在示意性实施方式中，两个进汽口112在第一壳体部11的径向上相对设置，藉此利于提高进汽的均匀性，但不限于此。

在示意性实施方式中，截止阀组件30包括一个第一阀座31，其在第一壳体部11的轴向上设置于进汽口112和第一阀腔111与第二阀腔121的连通处之间。调节阀组件40包括一个第二阀座41，其在第二壳体部12的轴向上设置于出汽口122和第二阀腔121与第一阀腔111的连通处之间。单独设置第一阀座31和第二阀座41可便于零件更换及设备维护。但不限于此，在其他示意性实施方式中，第一阀座31可以和第一壳体部11一体成型，第二阀座41可以和第二壳体部12一体成型。

在示意性实施方式中，第一阀座31与第一壳体部11的内壁过盈配合，第二阀座41与第二壳体部12的内壁过盈配合。藉此可提高结构的稳固性。

在示意性实施方式中，第二阀座41的出汽端呈渐扩管型，且该渐扩管的锥角α为3°至10°。藉此可优化蒸汽流场结构，降低压力损失。

在示意性实施方式中，截止阀组件30还包括一个第一阀盖32、一个第一压环33、一个第一阀杆34和一个第一阀芯35。第一阀盖32设置于第一壳体部11轴向上的一端。第一压环33螺纹连接第一壳体部11，以压紧固定第一阀盖32。第一阀杆34轴向贯穿第一阀盖32。第一阀芯35设置于第一阀杆34穿入第一阀腔111内的一端，并与第一阀座31实现闭合或开启的配合。调节阀组件40还包括一个第二阀盖42、一个第二压环43、一个第二阀杆44和一个第二阀芯45。第二阀盖42设置于第二壳体部12轴向上的一端。第二压环43螺纹连接第二壳体部12，以压紧固定第二阀盖42。第二阀杆44轴向贯穿第二阀盖42。第二阀芯45设置于第二阀杆44穿入第二阀腔121的一端，并与第二阀座41实现闭合或开启的配合。该结构简单，易于装配及控制。

在示意性实施方式中，截止阀组件30还包括一个预启阀37，其设置于第一阀杆34和第一阀芯35之间，以实现截止阀的预启，降低第一阀芯35的开启阻力。

在示意性实施方式中，截止阀组件30还包括一个第一安装座36，其通过螺栓固定于第一壳体部11，用以装配一个能够驱动第一阀杆34的执行机构。调节阀组件40还包括一个第二安装座46，其通过螺栓固定于第二壳体部12，用以装配一个能够驱动第二阀杆44的执行机构。藉此便于执行机构的装配。

图2为图1中Ⅳ部放大图。如图2所示，在示意性实施方式中，第二阀芯45与第二阀座41之间的配合面为锥面，且该锥面的锥面角β为30°至60°。藉此可降低第二阀芯45与第二阀座41的加工精度要求，节省加工成本。

本实用新型还提供了一种汽轮机，在其一种示意性实施方式中，该汽轮机包括一个主体和一个图1所示的蒸汽阀。主体具有一个蒸汽入口。蒸汽阀的出汽口122连通至蒸汽入口。该汽轮机的蒸汽阀同时实现了截止阀和调节阀的功能，且其阀壳10一体成型，不存在焊缝，可避免高温状态下的焊缝应力问题，提高了蒸汽阀的安全性能。一体成型的阀壳10还可节省材料及使用空间，并可以缩短蒸汽阀的启停耗时，可提高汽轮机的效率。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。