CN111173970B - 一种逆止式快速关断注氢阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种逆止式快速关断注氢阀，属于工业阀技术领域，包括阀体一、逆止阀、阀体二、主阀杆组件、阀盖、密封连接组件和驱动装置，阀体一、阀体二、阀盖、密封连接组件和驱动装置依次连接，阀体二和阀盖之间形成主阀腔，主阀腔内设置有用于控制介质流通路径通断的主阀杆组件，阀体一和阀体二的连接处设置有防止介质逆流的逆止阀。本发明采用逆止阀阀瓣与截止阀主阀瓣及流道同轴线一体化设计，其优点是其结构简单，截止阀可以起到隔离流道液态金属钠或氢气介质的作用，逆止阀可以防止液态金属钠介质回流至阀腔，阀体一与注氢管路连接，进口接管与氢气气源管道连接，通过驱动装置驱动阀杆，快速开启或关闭阀门，节约安装空间且方便操作。

Description

一种逆止式快速关断注氢阀

技术领域

本发明属于工业阀技术领域，具体涉及一种逆止式快速关断注氢阀，是一种有快关动作逆止功能的能够实现介质注入的逆止式快速关断注氢阀。

背景技术

注氢阀是钠水反应研究试验系统中的关键设备,与主回路、净化回路、氩气回路共同组成该系统。现有的注氢阀，采用了大阀座直径设计，已实现冷凝之后的固态钠的排除，没有设计手轮做驱动件，采用活动扳手做驱动件。

采用上述活动扳手做驱动件，阀门关闭速度非常慢，需要拧阀杆螺母转5圈，现场操作不便，需要专门配备一把活动扳手备用；大阀座直径设计导致阀座过流面积过大，注氢操作结束后阀腔压力下降，导致管路系统液态金属钠大量倒流，扳手关闭速度较慢，进一步增大了管路系统液态金属钠大量倒流量。

氢结束后液态金属钠冷凝成固态，下次开启阀门时，固态钠会破坏波纹管组件，同时导致流道堵塞。由于金属钠是非常活泼的金属，一旦波纹管组件损坏就会泄露，极易燃烧引起钠火事故，严重影响试验场地人身及设备安全。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种逆止式快速关断注氢阀，以解决现有技术的不足，该注氢阀能够及时有效阻止管路系统中的液态金属钠回流，并能够及时隔离管路系统与氢气气源系统，方便现场操作。

本发明的技术方案是：

一种逆止式快速关断注氢阀，包括阀体一、逆止阀、阀体二、主阀杆组件、阀盖、密封连接组件和驱动装置；

所述阀体一、阀体二、阀盖、密封连接组件和驱动装置依次连接，所述阀体二和阀盖之间形成主阀腔，主阀腔内设置有用于控制介质流通路径通断的主阀杆组件，所述阀体一和阀体二的连接处设置有防止介质逆流的逆止阀；

所述主阀杆组件包括主阀瓣、阀杆和波纹管组件，所述阀杆的一端连接有主阀瓣，波纹管组件套装在阀杆的中段，且波纹管组件的一端与阀杆中段固定，波纹管组件的另一端与阀盖固定；

所述密封连接组件包括阀杆螺母、轴承、轴承压盖和防转盖；所述阀杆螺母包括依次同轴固定连接的圆柱体、圆环体和法兰，圆柱体靠近圆环体的一端设置有连接结构；所述防转盖套装固定在阀杆背离主阀瓣的一端且防转盖与阀盖固定，所述防转盖外套装有阀杆螺母，阀杆螺母上的连接结构与阀杆背离主阀瓣的一端连接，所述阀杆螺母背离阀体二的一端连接驱动装置；阀杆螺母的圆环体上套装轴承压盖，所述轴承压盖与阀盖固定连接，所述轴承压盖与阀盖之间形成空腔，空腔内设置有阀杆螺母的法兰，法兰两侧分别设置有轴承。

优选的，所述逆止阀包括逆止阀阀腔、逆止阀背压弹簧和逆止阀阀瓣，所述逆止阀阀腔开设在阀体一和阀体二的连接处，所述逆止阀阀腔内设置有逆止阀阀瓣，所述逆止阀阀腔与逆止阀阀瓣间隙配合，所述逆止阀阀瓣靠近阀体二的一端压紧在逆止阀阀腔上时能阻断介质流通路径，所述逆止阀阀瓣背离阀体二的一端套装有逆止阀背压弹簧。

优选的，所述阀体二中段设置有进口管，所述进口管与主阀腔连通。

优选的，所述阀杆与主阀瓣连接的一端设置有T型头，所述主阀瓣上开设有T型槽，所述T型槽与T型头匹配连接。

优选的，所述驱动装置是手轮。

优选的，所述驱动装置包括电机，所述电机的输出轴上连接有套筒，所述套筒与阀杆螺母背离阀体二的一端同轴固定连接。

优选的，阀体一、阀体二和阀盖同轴。

与现有技术相比，本发明公开的一种逆止式快速关断注氢阀，采用逆止阀阀瓣与截止阀主阀瓣及流道同轴线一体化设计，其优点是其结构简单，截止阀可以起到隔离流道液态金属钠或氢气介质的作用，逆止阀可以防止液态金属钠介质回流至阀腔，阀体一与注氢管路连接，进口接管与氢气气源管道连接，通过手轮驱动阀杆，快速开启或关闭阀门，节约安装空间且方便操作，实用性强，值得推广。

附图说明

图1为本发明关闭状态的结构示意图；

图2为本发明注氢状态的结构示意图；

图3为本发明注氢结束状态的结构示意图。

附图标记：

1、阀体一；2、逆止阀背压弹簧；3、逆止阀阀瓣；4、阀体二；5、主阀瓣；6、阀杆；7、波纹管组件；8、进口接管；9、阀盖；10、轴承；11、阀杆螺母；12、防转盖；13、手轮；14、键一；15、键二；16、螺钉；17、轴承压盖。

具体实施方式

本发明提供了一种逆止式快速关断注氢阀，下面结合图1到图3的结构示意图，对本发明进行说明。

实施例1

如图1到图3所示，一种逆止式快速关断注氢阀，包括阀体一1、逆止阀、阀体二4、主阀杆组件、阀盖9、密封连接组件和驱动装置；

阀体一1、阀体二4和阀盖9外形是圆形且同轴设置，且阀体一1和阀体二4上的流道同轴设置。

阀体一1、阀体二4、阀盖9、密封连接组件和驱动装置依次连接，阀体二4和阀盖9之间形成主阀腔，主阀腔内设置有用于控制介质流通路径通断的主阀杆组件，阀体一1和阀体二4的连接处设置有防止介质逆流的逆止阀。

主阀杆组件包括主阀瓣5、阀杆6和波纹管组件7，阀杆6的一端连接有主阀瓣5，波纹管组件7套装在阀杆6的中段，且波纹管组件7的一端与阀杆6中段固定，波纹管组件7的另一端与阀盖9固定。

密封连接组件包括阀杆螺母11、轴承10、轴承压盖17和防转盖12；阀杆螺母11包括依次同轴固定连接的圆柱体、圆环体和法兰，圆柱体靠近圆环体的一端设置有连接结构；防转盖12套装固定在阀杆6背离主阀瓣5的一端且防转盖12与阀盖9固定，防转盖12外套装有阀杆螺母11，阀杆螺母11上的连接结构与阀杆6背离主阀瓣5的一端连接，阀杆螺母11背离阀体二4的一端连接驱动装置；阀杆螺母11的圆环体上套装轴承压盖17，轴承压盖17与阀盖9固定连接，轴承压盖17与阀盖9之间形成空腔，空腔内设置有阀杆螺母11的法兰，法兰两侧分别设置有轴承10。

进一步的，逆止阀包括逆止阀阀腔、逆止阀背压弹簧2和逆止阀阀瓣3，逆止阀阀腔开设在阀体一1和阀体二4的连接处，逆止阀阀腔内设置有逆止阀阀瓣3，逆止阀阀腔与逆止阀阀瓣3间隙配合，逆止阀阀瓣3靠近阀体二4的一端压紧在逆止阀阀腔上时能阻断介质流通路径，逆止阀阀瓣3背离阀体二4的一端套装有逆止阀背压弹簧2。

进一步的，阀体二4中段设置有进口管8，进口管8与主阀腔连通。

进一步的，阀杆6与主阀瓣5连接的一端设置有T型头，主阀瓣5上开设有T型槽，T型槽与T型头匹配连接。

具体的，驱动装置是手轮13，用于实现整个装置的手动控制。

结合附图对一种逆止式快速关断注氢阀的结构进行说明，结构包括阀体一1、逆止阀背压弹簧2、逆止阀阀瓣3、阀体二4、主阀瓣5、阀杆6、波纹管组件7、进口接管8、阀盖9、轴承10、阀杆螺母11、防转盖12、手轮13、键一14、键二15、螺钉16和轴承压盖17。

阀体二4前端连接有阀体一1，阀体一1与阀体二4通过焊接连接，阀体二4后端连接有阀盖9，阀盖9与阀体二4通过焊接形成主阀腔。

阀体二4中段焊接进口管8，进口管8与阀腔连通。

逆止阀阀瓣3设置有台阶，逆止阀背压弹簧2套在逆止阀阀瓣台阶后部，与逆止阀阀瓣3一起安装在逆止阀阀腔内。

主阀瓣5通过T型槽与阀杆6的T型头连接，波纹管组件7套在阀杆6外侧，一端与阀杆6外表面焊接，另一端与阀盖9连接，波纹管组件7与主阀瓣5、阀杆6共同安装在阀腔内。

阀杆螺母11包括圆柱体、圆环体和法兰，圆柱体、圆环体和法兰依次同轴固定，圆柱体靠近圆环体的一端开设有连接螺纹孔。

阀盖9和轴承压盖17通过螺钉16连接，阀盖9与轴承压盖17之间形成空腔，空腔内设置有阀杆螺母11的法兰，法兰两侧分别设置有轴承10。

阀杆6上还套装有防转盖12，防转盖12设置在阀盖9背离阀体一1的一端，防转盖12设置有与阀杆6位置对应的键槽，与阀杆6之间通过键二15来限制阀杆6转动，防转盖12上还均布设置有连接螺钉孔，通过螺钉16与阀盖9连接。阀杆螺母11内侧的连接螺纹孔与阀杆6的尾端配合，实现传动。

阀杆螺母11的圆柱体上套装有手轮13，手轮13通过键一14限位连接阀杆螺母11的圆柱体。

主阀瓣5与阀体二4的阀腔上分别设置有一个锥面，主阀瓣5与阀腔相互接触时形成一对密封面，主阀瓣5与阀体二4分开时，两者之间的间隙可以供介质流通；逆止阀阀瓣3设置有一个半球面，与之对应的阀体二4上设置有一个锥面，相互接触时形成一对密封面，逆止阀阀瓣3与之对应的阀体二4分开时，两者之间的间隙可以供介质流通。

当驱动装置转动时，带动阀杆螺母11同步转动，同时阀杆6在阀杆螺母11的作用下，实现移动，如图2所示，当阀杆6右移时，带动主阀瓣5右移，将阀体二4的阀腔上的流道孔露出，方便介质流动，此时，逆流阀在介质的压力作用下，克服逆止阀背压弹簧2的压力，压迫逆止阀阀瓣3左移，打开整个逆流阀上的流道孔，使得介质经进口管8流动到主阀腔，然后经主阀腔流到逆止阀阀腔后经阀体一1流入管路，如图1所示，当阀杆6左移时，带动主阀瓣5左移，将阀体二4的阀腔上的流道孔堵塞，阻止介质流动。如图3所示，当注氢结束时，介质不在从进口管补给压力，此时，阀体一1中的介质压力大于阀体二4中的介质压力，推动逆止阀阀瓣3右移，堵塞逆流阀上的流道孔，阻止介质反向流动，及时隔离管路系统与氢气气源系统。

实施例2

作为在实施例1基础上的进一步改进措施，为了方便实现自动控制，减轻人力负担，同时提高系统的可控性和自动化程度，本实施例对驱动装置进行了改造。

具体的，驱动装置包括电机，电机的输出轴上连接有套筒，套筒与阀杆螺母11背离阀体二4的一端同轴固定连接。

当电机启动时，电机即可同步带动套筒和阀杆螺母11同步旋转。

本发明公开的一种逆止式快速关断注氢阀，采用逆止阀阀瓣与截止阀主阀瓣及流道同轴线一体化设计，其优点是其结构简单，截止阀可以起到隔离流道液态金属钠或氢气介质的作用，逆止阀可以防止液态金属钠介质回流至阀腔，阀体一与注氢管路连接，进口接管与氢气气源管道连接，通过手轮驱动阀杆，快速开启或关闭阀门，节约安装空间且方便操作，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种逆止式快速关断注氢阀，其特征在于，包括阀体一（1）、逆止阀、阀体二（4）、主阀杆组件、阀盖（9）、密封连接组件和驱动装置；

所述阀体一（1）、阀体二（4）、阀盖（9）、密封连接组件和驱动装置依次连接，所述阀体二（4）和阀盖（9）之间形成主阀腔，主阀腔内设置有用于控制介质流通路径通断的主阀杆组件，所述阀体一（1）和阀体二（4）的连接处设置有防止介质逆流的逆止阀；

所述主阀杆组件包括主阀瓣（5）、阀杆（6）和波纹管组件（7），所述阀杆（6）的一端连接有主阀瓣（5），波纹管组件（7）套装在阀杆（6）的中段，且波纹管组件（7）的一端与阀杆（6）中段固定，波纹管组件（7）的另一端与阀盖（9）固定；

所述密封连接组件包括阀杆螺母（11）、轴承（10）、轴承压盖（17）和防转盖（12）；所述阀杆螺母（11）包括依次同轴固定连接的圆柱体、圆环体和法兰，圆柱体靠近圆环体的一端设置有连接结构；所述防转盖（12）套装固定在阀杆（6）背离主阀瓣（5）的一端且防转盖（12）与阀盖（9）固定，所述防转盖（12）外套装有阀杆螺母（11），阀杆螺母（11）上的连接结构与阀杆（6）背离主阀瓣（5）的一端连接，所述阀杆螺母（11）背离阀体二（4）的一端连接驱动装置；阀杆螺母（11）的圆环体上套装轴承压盖（17），所述轴承压盖（17）与阀盖（9）固定连接，所述轴承压盖（17）与阀盖（9）之间形成空腔，空腔内设置有阀杆螺母（11）的法兰，法兰两侧分别设置有轴承（10）；所述逆止阀包括逆止阀阀腔、逆止阀背压弹簧（2）和逆止阀阀瓣（3），所述逆止阀阀腔开设在阀体一（1）和阀体二（4）的连接处，所述逆止阀阀腔内设置有逆止阀阀瓣（3），所述逆止阀阀腔与逆止阀阀瓣（3）间隙配合，所述逆止阀阀瓣（3）靠近阀体二（4）的一端压紧在逆止阀阀腔上时能阻断介质流通路径，所述逆止阀阀瓣（3）背离阀体二（4）的一端套装有逆止阀背压弹簧（2）；所述阀体二（4）中段设置有进口管（8），所述进口管（8）与主阀腔连通；所述阀杆（6）与主阀瓣（5）连接的一端设置有T型头，所述主阀瓣（5）上开设有T型槽，所述T型槽与T型头匹配连接。

2.如权利要求1所述的一种逆止式快速关断注氢阀，其特征在于，所述驱动装置是手轮（13）。

3.如权利要求1所述的一种逆止式快速关断注氢阀，其特征在于，所述驱动装置包括电机，所述电机的输出轴上连接有套筒，所述套筒与阀杆螺母（11）背离阀体二（4）的一端同轴固定连接。

4.如权利要求1所述的一种逆止式快速关断注氢阀，其特征在于，所述阀体一（1）、阀体二（4）和阀盖（9）同轴。