一種核級m型氣動直通隔膜閥的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種核級M型氣動直通隔膜閥，包括閥體、隔膜、閥瓣、閥蓋、閥桿、調節螺桿、手輪桿、手輪、氣缸、支架、指示桿和導向板；所述的閥體與閥蓋連接后形成容納閥瓣的空間，所述的隔膜設在閥體與閥蓋的連接處，所述的閥桿下端與閥瓣連接，所述的閥桿上端與調節螺桿連接，所述的調節螺桿上端通過氣缸與手輪桿連接，所述的手輪桿上端與手輪連接，所述的氣缸通過支架與閥蓋連接，所述的指示桿上端固定在導向板上，所述的指示桿下端與閥蓋固定連接，所述的導向板與閥桿連接。與現有技術相比，本發明具有徹底杜絕了通常閥門的“跑、冒、滴、漏”等優點。
【專利說明】—種核級M型氣動直通隔膜閥
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種閥門，尤其是涉及一種核級M型氣動直通隔膜閥。
【背景技術】
[0002]核級M型氣動直通隔膜閥是壓水堆核電站中重要的裝置之一，也是核電站中屬于安全二級的部件。尤其是隔膜閥的操作一氣動執行機構國內尚未實現國產化，完全依賴進口。因此，該項目的發明，為我國發展百萬千瓦的核電機組打下堅實的基礎。
[0003]核級M型氣動直通隔膜閥是以隔膜作為啟閉件，由氣動執行機構帶動閥桿沿軸線做升降運動，將驅動部件與介質處于隔離狀態，主要工作原理是在閥門未接通氣源關閉時，由于碟形彈簧向下方向的預緊力帶動閥桿向下運動關閉閥門，保證閥門的密封性能。當閥門接通氣源后，氣缸內由于氣源壓力克服彈簧作用力帶動閥桿向上運動，達到開啟效果。切斷氣源后，由于彈簧的預緊力作用使閥門恢復處于常閉狀態，當系統突然失電急需開啟閥門時，可以通過旋轉手輪帶動套筒，套筒帶動調節螺桿和閥桿一起向上運動，開啟閥門。
[0004]由于隔膜是隔膜閥的啟閉和密封的關鍵零件，其質量的好壞直接影響到閥門的密封性能和使用壽命，因此，橡膠隔膜的結構和材質將對隔膜閥的密封性能和使用壽命起著至關重要的作用。
[0005]目前，許多隔膜閥存在著隔膜易磨損、老化，閥門跑、冒、滴、漏等諸多弊端時有發生。
【發明內容】
[0006]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種核級M型氣動直通隔膜閥。
[0007]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0008]一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，包括閥體1、隔膜2、閥瓣3、閥蓋4、閥桿5、調節螺桿13、手輪桿25、手輪26、氣缸32、支架33、指示桿38和導向板39 ;所述的閥體I與閥蓋4連接后形成容納閥瓣3的空間，所述的隔膜2設在閥體I與閥蓋4的連接處，所述的閥桿7下端與閥瓣3連接，所述的閥桿7上端與調節螺桿13連接，所述的調節螺桿13上端通過氣缸32與手輪桿25連接，所述的手輪桿25上端與手輪26連接，所述的氣缸32通過支架33與閥蓋4連接，所述的指示桿38上端固定在導向板39上，所述的指示桿38下端與閥蓋5固定連接，所述的導向板39與閥桿5連接。
[0009]所述的氣缸32內設有操作薄膜15、下薄膜板16、上薄膜板17和碟形彈簧組件29，所述的上薄膜板17通過操作薄膜15與下薄膜板16連接，所述的操作薄膜15下端與調節螺桿13連接，所述的操作薄膜15的上端通過碟形彈簧組件29與手輪桿25連接；
[0010]所述的操作薄膜15上下運動時，通過上薄膜板17和下薄膜板16將氣缸32氣源壓力傳遞到調節螺桿13。
[0011]所述的閥桿5上端部設有圓螺母10，該圓螺母10通過鞍形夾11與調節螺桿13，所述的鞍形夾11設有開口銷12。
[0012]所述的支架33通過第一緊固組件6與閥蓋5固定連接，所述的閥桿5上設有下襯套8，該下襯套8與閥蓋5之間設有第一 O形密封圈7，所述的下襯套8與閥桿5之間設有第二 O形密封圈9。
[0013]所述的調節螺桿13與氣缸32之間設有上襯套14，該上襯套14與氣缸32的連接處設有第三O形密封圈和第四O形密封圈。
[0014]所述的碟形彈簧組件29上設有用于碟形彈簧組件上下運動時間隙調整的調整墊片18和用于碟形彈簧組件上下運動時支撐的彈簧座19，所述的碟形彈簧組件29上端設有彈簧擋圈20，所述的彈簧座19上設有用于過載保護的軸用彈性擋圈21。
[0015]所述的手輪桿25外部設有套筒22，該套筒22與手輪桿25之間設有內襯套23，該內襯套23上設有防止襯套轉動導向的T形鍵，所述的套筒上端部設有孔用彈性擋圈24，所述的手輪桿25上設有手動指示器27和用于限制手輪桿的軸向位移推力球軸承28。
[0016]所述的氣缸32由兩個氣缸蓋30通過第二緊固組件31連接。
[0017]所述的支架33上設有限位開關34，所述的閥蓋5上設有用于介質泄漏時對閥門進行檢漏的螺釘35。
[0018]所述的手輪桿25上端通過螺紋圓錐銷36與手輪26連接，所述的氣缸蓋30上設有防塵的悶頭螺栓37。
[0019]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0020]核級M型氣動直通式隔膜閥的閥體為直通式，采用無填料函結構。橡膠隔膜使流道內的腐蝕性介質與所有驅動部件處于完全隔離的狀態，從而避免了普通閥門的泄漏。另外對閥體內腔的密封帶，設計成有一條光滑連接的凹槽，閥門關閉時，利用隔膜橡膠的曲撓特性，使得隔膜與閥體密封面貼合度進一步增加，真正達到雙密封直通式隔膜閥泄漏量為零的效果。
[0021]由于直通式隔膜閥的流道平滑，流阻小，可獲得較大的流量，但存在密封困難的弊端。為此，參照瓶塞的結構原理設計球錐形的閥瓣頭部，使閥瓣與隔膜粘貼牢固，以此增加隔膜的強度，隔膜同樣采用球錐形，與閥體上下兩端密封相匹配，利用橡膠的曲撓變形實現密封。
[0022]核級M型氣動直通式隔膜閥采用薄膜式氣動執行機構。機構內部零部件結構緊密，抗震能力強，外形輕巧美觀，其使用壽命較活塞式氣缸相應提高10?20倍，且拆裝時更為方便。在氣源發生故障而中斷，且閥門又急需啟、閉的緊急情況下，可順時針旋轉手輪使閥門關閉，反之則開啟，以確保運行安全。限位開關等裝置都置于氣動執行機構下方，相對于以前的產品，避免了螺紋連接中的間隙偏差，使得閥門開閉狀態更加精確，閥門整體重心隨之降低，增加了閥門的穩固性。手輪桿支撐軸處安裝了推力球軸承，以降低閥門使用手輪操作時的力矩。氣缸內設計了限位螺栓，防止傳動件的轉動，同時防止拆裝時閥門下部意外彈出，使得閥門使用過程中的危險系數降到最低。當接通氣源時旋轉手輪無效，并在氣缸殼頂設計了限位指示器，能表示當前閥門的開啟位置，以防止手輪的誤操作。
[0023]根據分析，選用了對合組合的碟形彈簧代替螺旋式彈簧，對合組合的碟簧能在保持力不變的情況下增加彈簧的高度，適應產品的情況。碟形彈簧兩端不需要像螺旋彈簧那樣磨平，因此需要彈簧座的設計，對碟形彈簧起到導向和限位的作用，減少彈簧在工作中的不確定因素，彈簧座頂部安裝軸用彈性擋圈，防止誤操作導致彈簧意外彈出，保證閥門的安全可靠性。
[0024]為能夠及時反饋核級M型氣動直通式隔膜在工況條件中有一定劑量的輻射情況下運行狀態，并能及時遠程對閥門操控，附裝了限位開關裝置，滿足了上述要求。
[0025]限位開關裝置采用法國Crouzet生產的專利產品，具有信號傳輸迅速精準，全封閉的結構具有防水、耐腐蝕和防爆等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的剖視結構示意圖；
[0027]圖2為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0029]如圖1、圖2所示，一種核級M型氣動直通隔膜閥，包括閥體1、隔膜2、閥瓣3、閥蓋
4、閥桿5、調節螺桿13、手輪桿25、手輪26、氣缸32、支架33、指示桿38和導向板39 ;所述的閥體I與閥蓋4連接后形成容納閥瓣3的空間，所述的隔膜2設在閥體I與閥蓋4的連接處，所述的閥桿7下端與閥瓣3連接，所述的閥桿7上端與調節螺桿13連接，所述的調節螺桿13上端通過氣缸32與手輪桿25連接，所述的手輪桿25上端與手輪26連接，所述的氣缸32通過支架33與閥蓋4連接，所述的指示桿38上端固定在導向板39上，所述的指示桿38下端與閥蓋5固定連接，所述的導向板39與閥桿5連接。
[0030]所述的氣缸32內設有操作薄膜15、下薄膜板16、上薄膜板17和碟形彈簧組件29，所述的上薄膜板17通過操作薄膜15與下薄膜板16連接，所述的操作薄膜15下端與調節螺桿13連接，所述的操作薄膜15的上端通過碟形彈簧組件29與手輪桿25連接；所述的操作薄膜15上下運動時，通過上薄膜板17和下薄膜板16將氣缸32氣源壓力傳遞到調節螺桿13。
[0031]所述的閥桿5上端部設有圓螺母10，該圓螺母10通過鞍形夾11與調節螺桿13，所述的鞍形夾11設有開口銷12。
[0032]所述的支架33通過第一緊固組件6與閥蓋5固定連接，所述的閥桿5上設有下襯套8，該下襯套8與閥蓋5之間設有第一 O形密封圈7，所述的下襯套8與閥桿5之間設有第二 O形密封圈9。
[0033]所述的調節螺桿13與氣缸32之間設有上襯套14，該上襯套14與氣缸32的連接處設有第三O形密封圈和第四O形密封圈。
[0034]所述的碟形彈簧組件29上設有用于碟形彈簧組件上下運動時間隙調整的調整墊片18和用于碟形彈簧組件上下運動時支撐的彈簧座19，所述的碟形彈簧組件29上端設有彈簧擋圈20，所述的彈簧座19上設有用于過載保護的軸用彈性擋圈21。
[0035]所述的手輪桿25外部設有套筒22，該套筒22與手輪桿25之間設有內襯套23，該內襯套23上設有防止襯套轉動導向的T形鍵，所述的套筒上端部設有孔用彈性擋圈24，所述的手輪桿25上設有手動指示器27和用于限制手輪桿的軸向位移推力球軸承28。
[0036]所述的氣缸32由兩個氣缸蓋30通過第二緊固組件31連接。所述的支架33上設有限位開關34，所述的閥蓋5上設有用于介質泄漏時對閥門進行檢漏的螺釘35。所述的手輪桿25上端通過螺紋圓錐銷36與手輪26連接，所述的氣缸蓋30上設有防塵的悶頭螺栓37。
[0037]閥體I為直通式，采用無填料函結構。橡膠隔膜使流道內的腐蝕性介質與所有驅動部件處于完全隔離的狀態，從而避免了普通閥門的泄漏。另外對閥體內腔的密封帶，設計成有一條光滑連接的凹槽，閥門關閉時，利用隔膜橡膠的曲撓特性，使得隔膜與閥體密封面貼合度進一步增加，真正達到雙密封直通式隔膜閥泄漏量為零的效果。
[0038]由于直通式隔膜閥的流道平滑，流阻小，可獲得較大的流量，但存在密封困難的弊端。為此，參照瓶塞的結構原理設計球錐形的閥瓣頭部，使閥瓣與隔膜粘貼牢固，以此增加隔膜的強度，隔膜同樣采用球錐形，與閥體上下兩端密封相匹配，利用橡膠的曲撓變形實現密封
[0039]核級M型氣動直通式隔膜閥采用薄膜式氣動執行機構。機構內部零部件結構緊密，抗震能力強，外形輕巧美觀，其使用壽命較活塞式氣缸相應提高10?20倍，且拆裝時更為方便。在氣源發生故障而中斷，且閥門又急需啟、閉的緊急情況下，可順時針旋轉手輪使閥門關閉，反之則開啟，以確保運行安全。限位開關等裝置都置于氣動執行機構下方，相對于以前的產品，避免了螺紋連接中的間隙偏差，使得閥門開閉狀態更加精確，閥門整體重心隨之降低，增加了閥門的穩固性。手輪桿支撐軸處安裝了推力球軸承，以降低閥門使用手輪操作時的力矩。氣缸內設計了限位螺栓，防止傳動件的轉動，同時防止拆裝時閥門下部意外彈出，使得閥門使用過程中的危險系數降到最低。當接通氣源時旋轉手輪無效，并在氣缸殼頂設計了限位指示器，能表示當前閥門的開啟位置，以防止手輪的誤操作。
[0040]由于產品結構及工況的特殊性，在彈簧設計中，需要考慮安裝空間、彈簧節距和震動等問題。
[0041](I)受安裝空間的限制，彈簧不能太高，防止壓緊后反作用力超過氣源壓力，閥門無法完全打開。
[0042](2)必須考慮彈簧節距，防止彈簧最大壓緊時高度小于其壓平高度。
[0043](3)閥門需做抗震試驗，應該考慮彈簧安裝的穩固性。
[0044]根據分析，選用了對合組合的碟形彈簧代替螺旋式彈簧，對合組合的碟簧能在保持力不變的情況下增加彈簧的高度，適應產品的情況。碟形彈簧兩端不需要像螺旋彈簧那樣磨平，因此需要彈簧座的設計，對碟形彈簧起到導向和限位的作用，減少彈簧在工作中的不確定因素，彈簧座頂部安裝軸用彈性擋圈，防止誤操作導致彈簧意外彈出，保證閥門的安全可靠性
[0045]為能夠及時反饋核級M型氣動直通式隔膜在工況條件中有一定劑量的輻射情況下運行狀態，并能及時遠程對閥門操控，附裝了限位開關裝置，滿足了上述要求。
[0046]限位開關裝置采用法國Crouzet生產的專利產品，具有信號傳輸迅速精準，全封閉的結構具有防水、耐腐蝕和防爆等特點。
【權利要求】
1.一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，包括閥體(I)、隔膜(2)、閥瓣(3)、閥蓋(4)、閥桿(5)、調節螺桿(13)、手輪桿(25)、手輪(26)、氣缸(32)、支架(33)、指示桿(38)和導向板(39);所述的閥體⑴與閥蓋⑷連接后形成容納閥瓣(3)的空間，所述的隔膜⑵設在閥體⑴與閥蓋⑷的連接處，所述的閥桿(7)下端與閥瓣(3)連接，所述的閥桿(7)上端與調節螺桿(13)連接，所述的調節螺桿(13)上端通過氣缸(32)與手輪桿(25)連接，所述的手輪桿(25)上端與手輪(26)連接，所述的氣缸(32)通過支架(33)與閥蓋(4)連接，所述的指示桿(38)上端固定在導向板(39)上，所述的指示桿(38)下端與閥蓋(5)固定連接，所述的導向板(39)與閥桿(5)連接。
2.根據權利要求1所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的氣缸(32)內設有操作薄膜(15)、下薄膜板(16)、上薄膜板(17)和碟形彈簧組件(29)，所述的上薄膜板(17)通過操作薄膜(15)與下薄膜板(16)連接，所述的操作薄膜(15)下端與調節螺桿(13)連接，所述的操作薄膜(15)的上端通過碟形彈簧組件(29)與手輪桿(25)連接；所述的操作薄膜(15)上下運動時，通過上薄膜板(17)和下薄膜板(16)將氣缸(32)氣源壓力傳遞到調節螺桿(13)。
3.根據權利要求1所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的閥桿(5)上端部設有圓螺母(10)，該圓螺母(10)通過鞍形夾(11)與調節螺桿(13)，所述的鞍形夾(11)設有開口銷(12)。
4.根據權利要求1所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的支架(33)通過第一緊固組件(6)與閥蓋(5)固定連接，所述的閥桿(5)上設有下襯套(8)，該下襯套(8)與閥蓋(5)之間設有第一 O形密封圈(7)，所述的下襯套(8)與閥桿(5)之間設有第二 O形密封圈(9)。
5.根據權利要求1所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的調節螺桿(13)與氣缸(32)之間設有上襯套(14)，該上襯套(14)與氣缸(32)的連接處設有第三O形密封圈和第四O形密封圈。
6.根據權利要求2所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的碟形彈簧組件(29)上設有用于碟形彈簧組件上下運動時間隙調整的調整墊片(18)和用于碟形彈簧組件上下運動時支撐的彈簧座(19)，所述的碟形彈簧組件(29)上端設有彈簧擋圈(20)，所述的彈簧座(19)上設有用于過載保護的軸用彈性擋圈(21)。
7.根據權利要求1所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的手輪桿(25)外部設有套筒(22)，該套筒(22)與手輪桿(25)之間設有內襯套(23)，該內襯套(23)上設有防止襯套轉動導向的T形鍵，所述的套筒上端部設有孔用彈性擋圈(24)，所述的手輪桿(25)上設有手動指示器(27)和用于限制手輪桿的軸向位移推力球軸承(28)。
8.根據權利要求1所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的氣缸(32)由兩個氣缸蓋(30)通過第二緊固組件(31)連接。
9.根據權利要求1所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的支架(33)上設有限位開關(34)，所述的閥蓋(5)上設有用于介質泄漏時對閥門進行檢漏的螺釘(35)。
10.根據權利要求1所述的一種核級M型氣動直通隔膜閥，其特征在于，所述的手輪桿(25)上端通過螺紋圓錐銷(36)與手輪(26)連接，所述的氣缸蓋(30)上設有防塵的悶頭螺栓(37)。
【文檔編號】F16K31/145GK103527812SQ201210232450
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月5日 優先權日:2012年7月5日
【發明者】蘇仕平, 趙子慧, 王超 申請人:上海閥門五廠有限公司