1、杜 明 远 为了满足水电站机组运行与检修的需要，在水电站的引水系统和水轮机的过流系统中，不同位置应装设相应的闸门或阀门对水流加以控制，如进水口的工作闸门和检修闸门、尾水管出口的尾水检修闸门等。通常将装设在水轮机蜗壳前的阀门称为进水阀(又称主阀)。水轮机主阀是机组和电站的一种重要安全保护设备，通常只有全开和全关两种状态，不允许部分开启来调节流量，以免造成过大的水力损失和影响水流稳定而引起过大的振动。水轮机进水阀是水电站进水管线系统中截断或接通水流的控制设备。其主要作用如下：进水球阀的作用1.为水轮发电机组检修提供安全工作条件，即机组检修时，在静水中关闭进水阀，截断机组进水。2.当水轮机组需长时间
2、停用时，截断上游来水，以减少导叶漏水及因漏水造成的间隙间隙之间的气蚀损坏。还可避免机组长期运行后,因导叶漏水量增大而不能停机的问题。重新开机 时还可缩短机组所需的时间。3.当水轮机组调速系统发生故障，机组转速升高到整定值的情况下，动水紧急关阀,防止事故扩大。4.水轮机双密封进水阀不仅具有以上功能，而且可保证在不排空阀前压力钢管内部压力水的情况下，检修其阀轴密封或工作密封。检修过程中，不影响其它机组的正常运行。进水球阀广泛应用在中、小直径高水头水电站上(一般用于最高静水头大于250m的水电站)，由于其活门为圆筒形,内径与钢管的直径相同,过流时水力损失接近于零,因此特别适用于流速高的场合。现代球阀
3、一般采用卧轴布置,主要由阀壳、活门及轴端、密封装置、操作机构等组成,活门为一旋转的球体,关闭水道时利用球体挡水；旋转90后开启,水流经球体中心与水道直径一致的圆柱孔通过,无阻水构件，水头损失小。按密封形式的不同分为单面密封球阀和双面密封球阀，现在以双面密封球阀居多,即在上游进口端设检修密封,下游出口端设工作密封。球阀的优点是关闭严密,漏水极少；密封装置不易磨损,使用寿命长；全开时几乎无水力损失；阀门开关时两密封副无磨擦旋转,故启闭操作力矩小；可进行动水紧急关闭等。水轮机进水球阀系统由液动双密封球阀、液压系统、电气系统及附属设备等组成。液动双密封球阀基本形式为卧轴双密封结构。液压系统由油压装置和
4、操作机构二部分组成。控制系统以PLC为核心,可就地操作或远程控制，也可采用触摸屏进行操作和显示。进水球阀的附件包括旁通阀、上、下游连接管、伸缩节、空气阀和蜗壳放空排水阀等。液压液压系统控制控制系统系统上游上游管管伸缩伸缩节节下游下游管管进水进水球阀球阀球阀油压装置上游连接管:上游连接管与上游压力钢管现场焊接，连通整个管线系统。上游连接管上留有与旁通平压系统、差压控制系统相连的接口。下游连接管:下游连接管与下游蜗壳进口管现场焊接，连通整个管线系统。下游连接管上留有与旁通平压系统、差压控制系统、自动进排气系统、排水系统等相连的接口。输水管线较大时，在下游连接管下半部分开有检修门，便于设备维护时人员
5、进出。进水管伸缩节:进水管伸缩节（松套法兰式）安装在工作温度-1065的液体管道上，在一定范围内可伸缩调节阀门与管道的连接，是管道安装过程中一种必需设备。进水管伸缩器在一定的范围内可轴向伸缩，伸缩管的伸缩可得到最大或最小的结构尺寸(伸缩量为30mm)，不仅在一定范围内可补偿由于温度的变化而带来的管线伸缩，同时也能在一定的范围内克服因管道安装不同轴而产生的偏移，对于阀门的安装、维修、更换可带来很大的方便。按结构形式可分为钢制套筒式和金属波纹管式伸缩器。旁通阀及旁通系统:由旁通弯管、旁通直管、旁通阀、旁通检修阀、密封件、紧固件等组成，布置在上游连接管与下游连接管之间。在主阀开启前，打开旁通阀向蜗壳
6、充水平压，（球阀开启必须在阀门两侧的压力差大于1.0Mpa时进行）降低开阀力矩，减少开阀过程中阀轴与轴承之间的摩擦，延长阀门的使用寿命。旁通检修阀、便于旁通管路和液压针阀的检修和安装。旁通阀一般采用电(液)动蝶阀、电动球阀，水头较高时采用液动针型阀。旁通阀前串接一台检修阀,作为旁通阀检修用。检修阀一般采用手动蝶阀，也可采用球阀、闸阀等。针阀开关时间调整在10 20S之间，在调试过程中可以调整针阀进出油口的节流片进行扩孔处理，来达到实际需要的开关时间。空气阀:也可以叫做自动进排气系统由自动进排气阀（空气阀）、检修闸阀、管路等组成。安装在下游连接管顶部，在打开进水阀过程中，自动排除进水阀下游蜗壳内
7、空气；在关闭进水阀过程中，由于蜗壳排空，管内出现真空自动补气。检修阀工作过程中处于常开状态，只有自动进排气阀需要维修时才关闭检修阀，对自动进排气阀进行维修。在机组正常运行时，空气阀闸阀处于全开位置。口径较大球阀在开阀过程中，人工打开球阀壳体顶部排气阀排除壳体内空气。蜗壳放空阀安装在球阀与蜗壳的连接部位，其实为一个闸阀，它主要作用是排泄流体，及在检修期间或日常维护中对需要进入蜗壳内的工作都需要将放空阀门打开，将蜗壳内的流体与尾水管相连通后再利用检修排水泵将其排至尾水。以保证工作人员进入蜗壳工作的安全。开启旁通阀开 阀阀前后压力差达阀前后压力差达到设定值到设定值退出工作密封锁定已解除锁定已解除退出
8、液压退出液压锁定锁定止漏环退出止漏环退出进水球阀进水球阀开启到位开启到位开启进水球阀开启进水球阀关 闭 旁 通 阀关 闭 旁 通 阀关 阀止漏环投入止漏环投入到位到位进水球阀进水球阀关闭到位关闭到位关闭进水球阀关闭进水球阀投入工作封投入工作封投入到位投入到位关闭到位关闭到位开阀完成开阀完成关阀完成关阀完成进水球阀运行程序及工作原理开启旁通阀旁通阀已打开旁通阀已打开液压锁定投入液压锁定投入关 闭 旁 通 阀关 闭 旁 通 阀关闭到位关闭到位 球阀密封装置球阀密封装置 球阀密封装置球阀密封装置 球阀密封装置球阀密封装置 工作密封采用硬橡胶不锈钢密封结构。活门的密封圈采用高硬度橡胶圈，整体硫化，无缝
9、连接，用经过防锈处理的密封压盖和不锈钢螺钉固定在活门上，阀门所需密封比压通过螺钉调节。同时，可在不拆卸阀体的情况下，检修或更换密封圈。活门全关时，在水压作用下，橡胶密封圈更贴紧阀体上密封圈，使之密封效果更好。检修密封检修密封 阀轴表面采用不锈钢材料。主轴承和止推轴承采用钢背自润滑轴衬。轴承两侧均设有密封，内侧密封主要是防止泥沙污物进入轴承密封面。封水密封位于轴承的外侧，密封为运动密封，为了克服频繁运动产生的轴端密封磨损，在轴承外侧设置U型密封圈，并在外面加装防尘密封圈，材料为聚胺脂，具有较高的弹性、自密封性和耐磨性，既能够有效防止泥沙进入轴承内，又使得密封更严密可靠，采用箱式结构，同时便于调整
10、、拆卸和更换。后端采用预压可调成型填料结构，填料材料为夹织物橡胶材料，成型好，耐磨性好，密封可靠 。成型填料为五件一组结构，可形成四个密封环，相当于四道橡胶密封圈，当长期运行产生一定磨损后，通过调节填料压盖上的调节螺钉仍可继续保持满意的密封效果，因此轴端密封完全可满足一个大修期不更换、不外漏的要求。水轮机组及主阀工作密封环需要检修、维护时，关闭液动球阀后必须投入主接力器机械锁定和检修密封机械锁定后，方可切断工作密封环和检修密封环的压力水源(或压力油)管路以及接力器的操作油路。视水质含沙量情况，定期打开工作密封环和检修密封环底部排沙口阀门，排除密封环与球阀壳体之间沉积的沙粒。注意事项故障情况 原 因 排除方法 工作（或检修）密封面泄漏 1、工作（或检修）密封副间夹杂污垢、泥沙或其它异物2、工作（或检修）密封圈磨损或损坏3、工作（或检修）密封面接触过盈量太小或紧定螺钉松动 4、水系统压力不够（对双密封进水阀）1、清洗工作（或检修）密封副2、修整或更换工作（或检修）密封圈3、均匀拧紧螺钉 4、适当加大水系统压力（对双密封进水阀）阀轴两端密封渗漏 1、填料压盖螺栓松动2、填料或O形密封圈磨损或损坏 1、拧紧填料压盖螺栓2、修整或更换填料、O型密封圈
