球路快速隔離裝置的制造方法
【專利摘要】球路快速隔離裝置，由前部停球單元和后部密封單元組成。所述停球單元由停球體、頂桿、停球體支架及停球體電磁驅動機構組成；停球體支架上端連接停球體電磁驅動機構，其下端連接停球體。停球體電磁驅動機構為雙線圈結構，分別驅動停球體動鐵芯上下運動，帶動頂桿截斷或打開停球體的球流通道。所述密封單元由箱體、閥座、閘板、滑道、離合軌道、密封體電磁驅動機構組成。密封體電磁驅動機構的雙線圈分別驅動密封體動鐵芯上下運動，帶動閘板承擔正常過球及卸料條件下密封。停球單元和密封單元間通過法蘭密封連接。通過前端法蘭、后端法蘭與球管路焊接。本實用新型可滿足新燃料供應系統在球路發生氦氣泄露時快速關斷球流和氣流，實現球路物理隔離。
【專利說明】
球路快速隔離裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及核電、石油化工及冶金領域的球路快速隔離裝置，特別是涉及高溫氣冷堆燃料裝卸系統的球路快速隔離裝置。
【背景技術】
[0002]高溫氣冷堆是一種新型高安全性的核反應堆，號稱4代堆型。由于其在安全性、經濟性和適用性等方面較傳統的壓水堆所具有的優勢，應用前景很好。該堆型采用球形核元件作為燃料，球形元件在反應堆中通過燃料輸送系統動態循環進入反應堆。當系統出現堆芯溫度過高、管路泄漏等故障需要停堆時，球路快速隔離裝置應用于高溫氣冷堆新燃料供應系統。
[0003]新燃料供應系統球路快速隔離裝置承擔在球路發生氦氣泄露時快速關斷球流和氣流的職能，電源由動力控制柜(O F A A I O G H O O I )提供，系統設備氦質譜檢漏儀(0FAA10FF001)提供泄漏信號，并通過計數器二次儀表柜(0FAA10 GH002)發送控制信號至動力控制柜(0FAA10 GH001)，自動啟動球路快速隔離裝置，實現球路物理隔離。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是，提供一種能夠滿足新燃料供應系統球路快速隔離裝置，該裝置承擔在球路發生氦氣泄露時快速關斷球流和氣流，實現球路物理隔離。
[0005]采用的技術方案是:
[0006]球路快速隔離裝置，由前部停球單元和后部密封單元組成。所述停球單元由停球體、頂桿、停球體支架及停球體電磁驅動機構組成。
[0007]停球體支架上端連接停球體電磁驅動機構，其下端連接停球體。所述
[0008]停球體電磁驅動機構包括停球體線圈、停球體動鐵芯、停球體承壓殼。停球體線圈裝在停球體承壓殼內，停球體動鐵芯設置在停球體線圈中，所述頂桿為阻尼桿型球形觸頭停球頂桿，其上端連接停球體動鐵芯，下端與停球體的球流道連通。所述停球體線圈為雙線圈結構，分別驅動停球體動鐵芯上下運動，構成雙作用型電磁驅動機構，帶動頂桿截斷或打開停球體的球流通道，構成停球單元。所述密封單元由箱體、閥座、閘板、滑道、離合軌道、密封體支架和密封體電磁驅動機構組成。所述箱體下端連接有底蓋，箱體上端與密封體支架下端固定連接，密封體支架上端與密封體電磁驅動機構連接。所述閥座設在箱體內的一側，其密封部位采用可更換的注膠閥座，于箱體內靠近注膠閥座側設置供閘板上下運動的離合軌道，離合軌道兩側端設置供閘板上下滑動的滑道，閘板裝在離合軌道上。所述密封體電磁驅動機構包括密封體線圈、密封體動鐵芯、密封體承壓殼。密封體線圈裝在密封體承壓殼內，密封體動鐵芯設置在密封體線圈中，密封體動鐵芯下端連接有閥桿，閥桿下端與閘板連接，閥桿與閘板和密封動鐵芯連接處都采用表面堆焊司太立硬質合金的掛接結構連接。所述密封體線圈為雙線圈結構，分別驅動密封動鐵芯上下運動，構成雙作用型電磁驅動機構，帶動閘板承擔正常過球及卸料條件下密封，構成密封單元。所述停球體為帶法蘭停球體，停球單元通過停球體的后法蘭與密封單元的箱體密封連接，并與箱體內的閥座連通，停球體的前法蘭通過螺釘連接有球進口法蘭，球進口法蘭與進球管承插焊接，密封單元的箱體通過螺釘連接有球出口法蘭，球出口法蘭為帶頸法蘭，與出球管對接焊接，構成雙電磁驅動機構驅動、密封單元和停球單元分離型整機結構。
[0009]上述的離合軌道為雙梯形軌道，雙梯形軌道兩側的滑道配有四個調節螺釘，使閘板可在離合軌道上沿動鐵芯軸線方向運動，關閉瞬間閥板與閥座密封面貼合。
[0010]上述的閘板兩側與軌道接觸處設有滑動式彈簧推力補償滾軸，使閥板與閥座接觸后提供密封力。
[0011 ]上述的停球體支架與停球體連接處、球進口法蘭與停球體的前法蘭及頂桿頭部均設有O型圈。
[0012]本實用新型的主要優點
[0013]1、雙作用電磁驅動機構
[0014]通過采用雙作用電磁驅動機構，提高了控制精度和速度，減小了體積重量，保證了快速隔離功能的實現。
[0015]2、雙電磁驅動機構驅動、密封單元和停球單元分離型整機結構
[0016]通過此技術的采用，避免了停球和密封功能的相互干涉，保證了裝置的可靠性。
[0017]設備內部連接部件之間采用機械掛接和鉸鏈結構，連接部件之間不會因外力而出現連接脫離的現象。設備中口部位采用法蘭連接方式，可便于閥門的拆卸和維修，并有定位銷定位。閥座與箱體采用鑲嵌式軟密封結構，可拆卸的整體注膠閥座使閥座在提高密封性的同時，即可實現維修時的快速更換，離合式軌道應用避免了因長期動作使閥座磨蝕損傷，可保護系統密封件的完整性和安全性，從而保證動作和密封的可靠性。
[0018]3、多導向面自適應結構閥板組件
[0019]閥板組件在箱體內運動精準、自如，又兼有一定的阻尼作用。開槽式的掛鉤結構、離合式軌道、可調雙面滑道、滾動式彈簧推力補償，使閘板在箱體內沿梯形軌道運動，有效解決密封面之間的擦傷問題，避免反壓泄漏問題。
[0020]4、快速響應型結構
[0021]采用作用型電磁驅動裝置驅動，設備的響應時間小于2秒，遠小于其它類閥門的響應時間，因此它特別適用于有快速切斷管路介質要求的系統中。瞬時通電特性決定其功耗遠低于其它閥門。
[0022]5、高密封性
[0023]設備的所有運動零部件均屏敝在承壓殼內，無外漏，可靠性高于其它波紋管和填料式閥門。
[0024]6、低泄漏率
[0025]采用了鑲嵌式軟密封閥座技術，提高了電磁閥的可維修性，可實現對閥座快速維修和更換，同時提高了電磁閥的密封性能，實現低泄漏率。
[0026]7、精巧型整機結構
[0027]通過雙作用電磁驅動機構、雙電磁驅動機構分離型結構的采用，減小了整機體積和重量，簡化了結構，提高了可靠性。
【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型結構不意圖。
[0029]圖2是圖1的A—A剖視圖。
[0030]圖3是圖1的右側視圖。
【具體實施方式】
[0031]球路快速隔離裝置，由前部停球單元和后部密封單元組成。所述停球單元由停球體5、頂桿12、停球體支架11及停球體電磁驅動機構組成。停球體支架11上端連接停球體電磁驅動機構，其下端連接停球體5。所述停球體電磁驅動機構包括停球體線圈13、停球體動鐵芯14、停球體承壓殼15 ο停球體線圈13裝在停球體承壓殼15內，停球體動鐵芯14設置在停球體線圈13中，所述頂桿12為阻尼桿型球形觸頭停球頂桿，其上端連接停球體動鐵芯14，下端與停球體5的球流道連通。所述停球體支架11與停球體5連接處、球進口法蘭6與停球體5的前法蘭及頂桿12頭部均設有O型圈8、9、10。所述停球體線圈13為雙線圈結構，分別驅動停球體動鐵芯14上下運動，構成雙作用型電磁驅動機構，帶動頂桿12截斷或打開停球體5的球流通道，構成停球單元。所述密封單元由箱體3、閥座4、閘板21、滑道22、離合軌道23、密封體支架20和密封體電磁驅動機構組成。所述箱體3下端連接有底蓋2，箱體3上端與密封體支架20下端固定連接，密封體支架20上端與密封體電磁驅動機構連接。所述閥座4設在箱體3內的一側，其密封部位采用可更換的注膠閥座，于箱體3內靠近注膠閥座側設置供閘板21上下運動的離合軌道23，離合軌道23兩側端設置供閘板上下滑動的滑道22，閘板21裝在離合軌道23上。所述密封體電磁驅動機構包括密封體線圈17、密封體動鐵芯18、密封體承壓殼16。密封體線圈17裝在密封體承壓殼16內，密封體動鐵芯18設置在密封體線圈17中，密封體動鐵芯18下端連接有閥桿19，閥桿19下端與閘板21連接，閥桿19與閘板21和密封動鐵芯18連接處都采用表面堆焊司太立硬質合金的掛接結構連接。所述密封體線圈17為雙線圈結構，分別驅動密封動鐵芯18上下運動，構成雙作用型電磁驅動機構，帶動閘板承擔正常過球及卸料條件下密封。所述離合軌道23為雙梯形軌道，雙梯形軌道兩側的滑道22配有四個調節螺釘24，使閘板可在離合軌道上沿動鐵芯軸線方向運動，關閉瞬間閥板與閥座密封面貼合，所述閘板21兩側與軌道接觸處設有滑動式彈簧推力補償滾軸，使閥板與閥座接觸后提供密封力。構成密封單元。所述停球體5為帶法蘭停球體，停球單元通過停球體5的后法蘭與密封單元的箱體3密封連接，并與箱體3內的閥座4連通，停球體5的前法蘭通過螺釘7連接有球進口法蘭6，球進口法蘭6與進球管承插焊接，密封單元的箱體3通過螺釘連接有球出口法蘭I，球出口法蘭I為帶頸法蘭，與出球管對接焊接，構成雙電磁驅動機構驅動、密封單元和停球單元分離型整機結構。
[0032]工作原理
[0033]球路快速隔離裝置由前端的停球單元和后端的密封單元兩部分構成。分別采用兩套雙作用型電磁驅動結構，每個驅動機構由雙線圈構成，分別負責鐵芯軸線上下兩個方向的線性驅動，從而實現整個裝置的開啟、關閉及密封功能。
[0034]停球單元中包括雙作用電磁驅動裝置和帶有阻尼功能的伸縮停球頂桿，通過電磁驅動裝置的驅動，實現截斷或打開球流功能。
[0035]密封單元的閘板組件沿在圖示密封體內配有4個調節螺釘的可調滑道上沿鐵芯軸線方向運動。裝置運行前通過調整螺釘保證閘板孔與主流道錯邊量并鎖緊。
[0036]閘板組件與閥桿采用柔性連接方式連接。閥座組件的密封部位采用可更換的注膠閥座。閘板組件沿閥座組件閥座部位兩側配置的離合型梯形軌道運動，與軌道接觸處配兩對滾軸，閘板組件可在離合軌道上沿鐵芯軸線方向運動，關閉瞬間閘板與閥座密封面貼合，其余過程處分離狀態。
[0037]閘板組件上設有滑動式彈簧推力補償裝置，保證其在空載或負載狀態下始終受離合軌道約束，并在閘板組件與閥座接觸后提供部分密封力。
[0038]離合軌道為雙梯形軌道，在離合軌道的作用下可保證關閥時閘板組件密封平面與閥座有效結合，開閥時閘板組件密封平面與閥座迅速脫離，降低摩擦對密封部位的損傷，確保動作壽命內動作和密封的可靠性。
【主權項】
1.球路快速隔離裝置，由前部停球單元和后部密封單元組成，其特征在于所述停球單元由停球體(5 )、頂桿(12 )、停球體支架(11)及停球體電磁驅動機構組成，停球體支架(11)上端連接停球體電磁驅動機構，其下端連接停球體(5)，所述停球體電磁驅動機構包括停球體線圈(13)、停球體動鐵芯(14)、停球體承壓殼(15)，停球體線圈(13)裝在停球體承壓殼(15)內，停球體動鐵芯(14)設置在停球體線圈(13)中，所述頂桿(12)為阻尼桿型球形觸頭停球頂桿，其上端連接停球體動鐵芯(14)，下端與停球體(5)的球流道連通，所述停球體線圈(13)為雙線圈結構，分別驅動停球體動鐵芯(14)上下運動，構成雙作用型電磁驅動機構，帶動頂桿(12)截斷或打開停球體(5)的球流通道，構成停球單元;所述密封單元由箱體(3)、閥座(4)、閘板(21)、滑道(22)、離合軌道(23)、密封體支架(20)和密封體電磁驅動機構組成，所述箱體(3)下端連接有底蓋(2)，箱體(3)上端與密封體支架(20)下端固定連接，密封體支架(20 )上端與密封體電磁驅動機構連接，所述閥座(4 )設在箱體(3 )內的一側，其密封部位采用可更換的注膠閥座，于箱體(3)內靠近注膠閥座側設置供閘板(21)上下運動的離合軌道(23)，離合軌道(23)兩側端設置供閘板上下滑動的滑道(22)，閘板(21)裝在離合軌道(23 )上，所述密封體電磁驅動機構包括密封體線圈(17 )、密封體動鐵芯(18)、密封體承壓殼(16)，密封體線圈(17)裝在密封體承壓殼(16)內，密封體動鐵芯(18)設置在密封體線圈(17)中，密封體動鐵芯(18)下端連接有閥桿(19)，閥桿(19)下端與閘板(21)連接，閥桿(19)與閘板(21)和密封動鐵芯(18)連接處都采用表面堆焊司太立硬質合金的掛接結構連接，所述密封體線圈(17)為雙線圈結構，分別驅動密封動鐵芯(18)上下運動，構成雙作用型電磁驅動機構，帶動閘板承擔正常過球及卸料條件下密封，構成密封單元;所述停球體(5)為帶法蘭停球體，停球單元通過停球體(5)的后法蘭與密封單元的箱體(3)密封連接，并與箱體(3)內的閥座(4)連通，停球體(5)的前法蘭通過螺釘(7)連接有球進口法蘭(6)，球進口法蘭(6)與進球管承插焊接，密封單元的箱體(3)通過螺釘連接有球出口法蘭(I)，球出口法蘭(I)為帶頸法蘭，與出球管對接焊接，構成雙電磁驅動機構驅動、密封單元和停球單元分離型整機結構。2.根據權利要求1所述的球路快速隔離裝置，其特征在于所述的離合軌道(23)為雙梯形軌道，雙梯形軌道兩側的滑道(22)配有四個調節螺釘(24)，使閘板可在離合軌道上沿動鐵芯軸線方向運動，關閉瞬間閥板與閥座密封面貼合。3.根據權利要求1所述的球路快速隔離裝置，其特征在于所述的閘板(21)兩側與軌道接觸處設有滑動式彈簧推力補償滾軸，使閥板與閥座接觸后提供密封力。4.根據權利要求1所述的球路快速隔離裝置，其特征在于所述的停球體支架(11)與停球體(5 )連接處、球進口法蘭(6 )與停球體(5 )的前法蘭及頂桿(12 )頭部均設有O型圈(8、9、10)。
【文檔編號】F16K31/06GK205578763SQ201620200514
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】張志國, 劉正義, 楊士贊, 趙加鳳, 樊安亮, 紀艷, 熊東慶, 孫旺成, 張克楠, 赫鑫
【申請人】鞍山電磁閥有限責任公司