AP1000堆型核电机组用喷射针型阀延长杆的制作方法

本发明涉及一种延长杆，尤其涉及一种ap1000堆型核电机组用喷射针型阀延长杆，属于核电机组设备技术领域。

背景技术：

ap1000堆型核电机组用喷射针型阀安装在核辐射较重的区域，操作空间十分的紧张，同时由于喷射针型阀操作比较频繁，如果人员直接进行操作，会导致操作者受到辐射的威胁，对操作者的身体健康均产生极大的危险，这样势必会影响到操作人员的身心健康，为此，我们受到核电站方面的邀请，对该技术问题设计一个解决技术方案。

技术实现要素：

经过对现场的实际考察，并测量具体的现状，本发明提出一种喷射针型阀的延长杆机构，即延长喷射针型阀的操作长度，将操作机构引出至室外，因此，本发明提供一种ap1000堆型核电机组用喷射针型阀延长杆，有效避免了操作人员进入辐射区域内对喷射针型阀进行操作，又增大了操作空间使操作人员不受操作空间紧张的影响，避免操作人员受到辐射威胁，有效保护操作人员的身心健康。

本发明所采用的技术方案为：

ap1000堆型核电机组用喷射针型阀延长杆，包括套筒、延长杆轴、手轮、脱力装置、连接管、调节杆和针型阀锁紧装置，所述套筒固定穿设在墙体内，套筒的其中一端位于室内，另一端位于室外，且位于室内的套筒端部设置有内法兰，位于室外的套筒端部设置有外法兰，所述延长杆轴从套筒内部穿过并通过内法兰和外法兰与套筒转动连接，所述手轮与脱力装置连接，所述脱力装置套接在位于室外的延长杆轴的端部，位于室内的延长杆轴的端部与连接管连接，所述调节杆的其中一端插接在所述连接管的内部，所述调节杆的另一端与所述针型阀锁紧装置连接，所述针型阀锁紧装置锁紧在喷射针型阀上，通过手轮和脱力装置转动延长杆轴带动连接管和调节杆转动打开或关闭喷射针型阀。

作为本发明的进一步优选，所述的脱力装置包括转动部和固定部，所述转动部上设置有扭力调节通道，所述固定部上形成有与扭力调节通道对应的扭力凹槽，在所述的扭力凹槽内设置有滚珠，且所述滚珠的一半位于扭力凹槽内，滚珠的另一半位于扭力调节通道内，在扭力调节通道内螺纹连接有扭力调节螺栓，在扭力调节通道内的扭力调节螺栓末端与滚珠之间设置有伸缩弹簧，所述的固定部通过键销固定套接在延长杆轴上，所述的手轮与转动部固定连接，且所述转动部转动套接在延长杆轴上；通过拧动调节扭力调节螺栓，使伸缩弹簧顶住滚珠来设定脱力装置的力矩，在操作时，通过手轮转动脱力装置的转动部，滚珠带动脱力装置的固定部转动，脱力装置的固定部再带动延长杆轴转动，一旦操作时的力超过了设定的额定力矩，伸缩弹簧被压缩，滚珠不在被伸缩弹簧顶住，脱力装置的转动部空转，滚珠不再带动脱力装置的固定部转动，实现脱力装置的脱力过程和作用，避免与延长杆轴连接的喷射针型阀因为操作扭矩过大造成损坏。

作为本发明的进一步优选，在位于扭力调节通道外的扭力调节螺栓上螺纹连接有螺母，螺母用于在扭力调节螺栓调节扭力完成后锁紧扭力调节螺栓，使扭力调节螺栓保持扭力调节后的状态，使调节后的扭力力矩固定。

作为本发明的进一步优选，所述位于室内的延长杆轴端部与连接管通过万向连接头连接，所述调节杆的另一端与所述针型阀锁紧装置通过万向连接头连接，使喷射针型阀与延长杆轴之间的连接状态不受转动影响，且连接管和调节杆的配合能够满足延长杆轴对喷射针型阀开关过程中的伸缩余量。

作为本发明的进一步优选，所述的万向连接头的转动范围是0～180°；万向连接头在0～180°的范围内能够自由转动，两个万向连接头配合能够解决延长杆轴与喷射针型阀之间在操作过程中由于延长杆轴和喷射针型阀不在同一直线上造成的中心不对中问题，避免在操作延长杆轴时力的损耗。

作为本发明的进一步优选，所述位于室内的延长杆轴上套接有轴限位器，避免延长杆轴发生轴向位移。

作为本发明的进一步优选，所述调节杆的截面形状是矩形，所述连接管的内部形成有与调节杆截面形状一致的用于插接调节杆的管道，提高传动效率。

作为本发明的进一步优选，所述的调节杆与连接管之间是过盈配合插接，传动效果好，减少用于固定连接的零部件。

作为本发明的更进一步优选，还包括开度显示装置，所述开度显示装置包括轴齿轮、传动齿轮组、指针、仪表盘以及仪表盘支架，所述轴齿轮固定套接在脱力装置和外法兰之间的延长杆轴上，所述仪表盘支架固定设置在墙体上，所述仪表盘和传动齿轮组设置在仪表盘支架上，所述指针转动设置在仪表盘上，所述传动齿轮组与轴齿轮啮合传动并驱动指针在仪表盘上旋转指示，轴齿轮跟随延长杆轴转动，轴齿轮通过传动齿轮组驱动指针在仪表盘上旋转指示，使开度显示装置可以清晰的显示喷射针型阀阀门的开关状态以及开启圈数。

作为本发明的更进一步优选，还包括锁紧装置，所述锁紧装置套在延长杆轴上并与外法兰固定连接，所述锁紧装置上设置有用于防止延长杆轴转动的锁紧螺栓，使延长杆轴具有锁紧功能，在调节喷射针型阀阀门结束后，通过锁紧装置上的锁紧螺栓锁紧延长杆轴，使延长杆轴不能转动，间接的使喷射针型阀阀门保持调整后的状态。

本发明的有益效果在于：通过设置延长杆轴，延长了喷射针型阀的操作长度，将操作机构引出至室外，利用了力的传递，使得可以通过转动手轮远距离开启和关闭辐射区域内的喷射针型阀，有效避免了操作人员进入辐射区域内对喷射针型阀进行操作，又增大了操作空间使操作人员不受操作空间紧张的影响，避免操作人员受到辐射威胁，有效保护操作人员的身心健康；而且，本发明中设置的脱力装置，使延长杆轴具有脱力功能，有效的避免在操作时用力过大，对喷射针型阀造成损坏，同时，本发明中延长杆轴与连接管、调节杆与针型阀锁紧装置之前采用万向连接头连接，使喷射针型阀与延长杆轴之间的连接状态不受转动影响，且本发明还配有开度显示装置，可以清晰的显示喷射针型阀阀门的开关状态以及开启圈数，同时本发明延长杆轴还具有锁紧功能，在调节喷射针型阀阀门结束后锁紧延长杆轴，使喷射针型阀阀门保持调整后的状态。

附图说明：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明位于室外的部分结构示意图；

图3为本发明位于室内的部分结构示意图；

图4为图3中的a向剖面示意图；

图5为脱力装置结构示意图；

图6为开度显示装置的外观示意图；

图7为图6中的a向剖面示意图；

图中主要附图标记含义如下：

1-套筒，2-延长杆轴，3-手轮，4-脱力装置，5-连接管，6-调节杆，7-针型阀锁紧装置，8-内法兰，9-外法兰，10-喷射针型阀，11-转动部，12-固定部，13-滚珠，14-扭力调节螺栓，15-伸缩弹簧，16-键销，17-螺母，18-万向连接头，19-轴限位器，20-开度显示装置，21-轴齿轮，22-传动齿轮组，23-指针，24-仪表盘，25-仪表盘支架，26-锁紧装置，27-锁紧螺栓。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做具体的介绍。

如图1-3所示：本实施例是一种ap1000堆型核电机组用喷射针型阀延长杆，包括套筒1、延长杆轴2、手轮3、脱力装置4、连接管5、调节杆6和针型阀锁紧装置7，套筒1固定穿设在墙体内，套筒1的其中一端位于室内，另一端位于室外，且位于室内的套筒1端部设置有内法兰8，位于室外的套筒1端部设置有外法兰9，延长杆轴2从套筒1内部穿过并通过内法兰8和外法兰9与套筒1转动连接，手轮3与脱力装置4连接，脱力装置4套接在位于室外的延长杆轴2的端部，位于室内的延长杆轴2的端部与连接管5连接，调节杆6的其中一端插接在连接管5的内部，调节杆6的另一端与针型阀锁紧装置7连接，针型阀锁紧装置7锁紧在喷射针型阀10上，通过手轮3和脱力装置4转动延长杆轴2带动连接管5和调节杆6转动打开或关闭喷射针型阀10。

如图5所示，本实施例中的脱力装置4包括转动部11和固定部12，转动部11上设置有扭力调节通道，固定部12上形成有与扭力调节通道对应的扭力凹槽，在扭力凹槽内设置有滚珠13，且滚珠13的一半位于扭力凹槽内，滚珠13的另一半位于扭力调节通道内，在扭力调节通道内螺纹连接有扭力调节螺栓14，在扭力调节通道内的扭力调节螺栓14末端与滚珠13之间设置有伸缩弹簧15，固定部12通过键销16固定套接在延长杆轴2上，手轮3与转动部11固定连接，且转动部11转动套接在延长杆轴2上；通过拧动调节扭力调节螺栓14，使伸缩弹簧15顶住滚珠13来设定脱力装置4的力矩，在操作时，通过手轮3转动脱力装置4的转动部11，滚珠13带动脱力装置4的固定部12转动，脱力装置4的固定部12再带动延长杆轴2转动，一旦操作时的力超过了设定的额定力矩，伸缩弹簧15被压缩，滚珠13不在被伸缩弹簧15顶住，脱力装置4的转动部11空转，滚珠13不再带动脱力装置4的固定部12转动，实现脱力装置4的脱力过程和作用，避免与延长杆轴2连接的喷射针型阀10因为操作扭矩过大造成损坏。

本实施例在位于扭力调节通道外的扭力调节螺栓14上螺纹连接有螺母17，螺母17用于在扭力调节螺栓14调节扭力完成后锁紧扭力调节螺栓14，使扭力调节螺栓14保持扭力调节后的状态，使调节后的扭力力矩固定。

如图1和3所示，本实施例中，位于室内的延长杆轴2端部与连接管5通过万向连接头18连接，调节杆6的另一端与针型阀锁紧装置7通过万向连接头18连接，使喷射针型阀10与延长杆轴2之间的连接状态不受转动影响，且连接管5和调节杆6的配合能够满足延长杆轴2对喷射针型阀10开关过程中的伸缩余量；而且，本实施例中万向连接头18的转动范围是0～180°；万向连接头18在0～180°的范围内能够自由转动，两个万向连接头18配合能够解决延长杆轴2与喷射针型阀10之间在操作过程中由于延长杆轴2和喷射针型阀10不在同一直线上造成的中心不对中问题，避免在操作延长杆轴2时力的损耗。

如图1所示，本实施例中，位于室内的延长杆轴2上套接有轴限位器19，避免延长杆轴2发生轴向位移。

如图3和4所示，本实施例中调节杆6的截面形状是矩形，连接管5的内部形成有与调节杆6截面形状一致的用于插接调节杆6的管道，提高传动效率；同时，本实施例中调节杆6与连接管5之间是过盈配合插接，传动效果好，减少用于固定连接的零部件，当然，实际应用时，调节杆6与连接管5之间也可以是松动状态的插接。

如图1、6和7所示，本实施例中还包括开度显示装置20，开度显示装置20包括轴齿轮21、传动齿轮组22、指针23、仪表盘24以及仪表盘支架25，其中，轴齿轮21固定套接在脱力装置4和外法兰9之间的延长杆轴2上，仪表盘支架25固定设置在墙体上，仪表盘24和传动齿轮组22设置在仪表盘支架25上，指针23转动设置在仪表盘24上，传动齿轮组22与轴齿轮21啮合传动并驱动指针23在仪表盘24上旋转指示，轴齿轮21跟随延长杆轴2转动，轴齿轮21通过传动齿轮组22驱动指针23在仪表盘24上旋转指示，使开度显示装置20可以清晰的显示喷射针型阀10阀门的开关状态以及开启圈数。

如图1所示，本实施例还包括锁紧装置26，锁紧装置26套在延长杆轴2上并与外法兰9固定连接，锁紧装置26上设置有用于防止延长杆轴2转动的锁紧螺栓27，使延长杆轴2具有锁紧功能，在调节喷射针型阀10阀门结束后，通过锁紧装置26上的锁紧螺栓27锁紧延长杆轴2，使延长杆轴2不能转动，间接的使喷射针型阀10阀门保持调整后的状态。

本发明通过设置延长杆轴，延长了喷射针型阀的操作长度，将操作机构引出至室外，利用了力的传递，使得可以通过转动手轮远距离开启和关闭辐射区域内的喷射针型阀，有效避免了操作人员进入辐射区域内对喷射针型阀进行操作，又增大了操作空间使操作人员不受操作空间紧张的影响，避免操作人员受到辐射威胁，有效保护操作人员的身心健康；而且，本发明中设置的脱力装置，使延长杆轴具有脱力功能，有效的避免在操作时用力过大，对喷射针型阀造成损坏，同时，本发明中延长杆轴与连接管、调节杆与针型阀锁紧装置之前采用万向连接头连接，使喷射针型阀与延长杆轴之间的连接状态不受转动影响，且本发明还配有开度显示装置，可以清晰的显示喷射针型阀阀门的开关状态以及开启圈数，同时本发明延长杆轴还具有锁紧功能，在调节喷射针型阀阀门结束后锁紧延长杆轴，使喷射针型阀阀门保持调整后的状态。

本发明已经成功应用在浙江三门核电站1/2号机组、山东海阳核电站1/2号机组压力容器喷射旁通针型阀延长杆项目中。

以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。