球路快速隔离装置的制造方法
【专利摘要】球路快速隔离装置，由前部停球单元和后部密封单元组成。所述停球单元由停球体、顶杆、停球体支架及停球体电磁驱动机构组成；停球体支架上端连接停球体电磁驱动机构，其下端连接停球体。停球体电磁驱动机构为双线圈结构，分别驱动停球体动铁芯上下运动，带动顶杆截断或打开停球体的球流通道。所述密封单元由箱体、阀座、闸板、滑道、离合轨道、密封体电磁驱动机构组成。密封体电磁驱动机构的双线圈分别驱动密封体动铁芯上下运动，带动闸板承担正常过球及卸料条件下密封。停球单元和密封单元间通过法兰密封连接。通过前端法兰、后端法兰与球管路焊接。本实用新型可满足新燃料供应系统在球路发生氦气泄露时快速关断球流和气流，实现球路物理隔离。
【专利说明】
球路快速隔离装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及核电、石油化工及冶金领域的球路快速隔离装置，特别是涉及高温气冷堆燃料装卸系统的球路快速隔离装置。
【背景技术】
[0002]高温气冷堆是一种新型高安全性的核反应堆，号称4代堆型。由于其在安全性、经济性和适用性等方面较传统的压水堆所具有的优势，应用前景很好。该堆型采用球形核元件作为燃料，球形元件在反应堆中通过燃料输送系统动态循环进入反应堆。当系统出现堆芯温度过高、管路泄漏等故障需要停堆时，球路快速隔离装置应用于高温气冷堆新燃料供应系统。
[0003]新燃料供应系统球路快速隔离装置承担在球路发生氦气泄露时快速关断球流和气流的职能，电源由动力控制柜(O F A A I O G H O O I )提供，系统设备氦质谱检漏仪(0FAA10FF001)提供泄漏信号，并通过计数器二次仪表柜(0FAA10 GH002)发送控制信号至动力控制柜(0FAA10 GH001)，自动启动球路快速隔离装置，实现球路物理隔离。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够满足新燃料供应系统球路快速隔离装置，该装置承担在球路发生氦气泄露时快速关断球流和气流，实现球路物理隔离。
[0005]采用的技术方案是:
[0006]球路快速隔离装置，由前部停球单元和后部密封单元组成。所述停球单元由停球体、顶杆、停球体支架及停球体电磁驱动机构组成。
[0007]停球体支架上端连接停球体电磁驱动机构，其下端连接停球体。所述
[0008]停球体电磁驱动机构包括停球体线圈、停球体动铁芯、停球体承压壳。停球体线圈装在停球体承压壳内，停球体动铁芯设置在停球体线圈中，所述顶杆为阻尼杆型球形触头停球顶杆，其上端连接停球体动铁芯，下端与停球体的球流道连通。所述停球体线圈为双线圈结构，分别驱动停球体动铁芯上下运动，构成双作用型电磁驱动机构，带动顶杆截断或打开停球体的球流通道，构成停球单元。所述密封单元由箱体、阀座、闸板、滑道、离合轨道、密封体支架和密封体电磁驱动机构组成。所述箱体下端连接有底盖，箱体上端与密封体支架下端固定连接，密封体支架上端与密封体电磁驱动机构连接。所述阀座设在箱体内的一侧，其密封部位采用可更换的注胶阀座，于箱体内靠近注胶阀座侧设置供闸板上下运动的离合轨道，离合轨道两侧端设置供闸板上下滑动的滑道，闸板装在离合轨道上。所述密封体电磁驱动机构包括密封体线圈、密封体动铁芯、密封体承压壳。密封体线圈装在密封体承压壳内，密封体动铁芯设置在密封体线圈中，密封体动铁芯下端连接有阀杆，阀杆下端与闸板连接，阀杆与闸板和密封动铁芯连接处都采用表面堆焊司太立硬质合金的挂接结构连接。所述密封体线圈为双线圈结构，分别驱动密封动铁芯上下运动，构成双作用型电磁驱动机构，带动闸板承担正常过球及卸料条件下密封，构成密封单元。所述停球体为带法兰停球体，停球单元通过停球体的后法兰与密封单元的箱体密封连接，并与箱体内的阀座连通，停球体的前法兰通过螺钉连接有球进口法兰，球进口法兰与进球管承插焊接，密封单元的箱体通过螺钉连接有球出口法兰，球出口法兰为带颈法兰，与出球管对接焊接，构成双电磁驱动机构驱动、密封单元和停球单元分离型整机结构。
[0009]上述的离合轨道为双梯形轨道，双梯形轨道两侧的滑道配有四个调节螺钉，使闸板可在离合轨道上沿动铁芯轴线方向运动，关闭瞬间阀板与阀座密封面贴合。
[0010]上述的闸板两侧与轨道接触处设有滑动式弹簧推力补偿滚轴，使阀板与阀座接触后提供密封力。
[0011 ]上述的停球体支架与停球体连接处、球进口法兰与停球体的前法兰及顶杆头部均设有O型圈。
[0012]本实用新型的主要优点
[0013]1、双作用电磁驱动机构
[0014]通过采用双作用电磁驱动机构，提高了控制精度和速度，减小了体积重量，保证了快速隔离功能的实现。
[0015]2、双电磁驱动机构驱动、密封单元和停球单元分离型整机结构
[0016]通过此技术的采用，避免了停球和密封功能的相互干涉，保证了装置的可靠性。
[0017]设备内部连接部件之间采用机械挂接和铰链结构，连接部件之间不会因外力而出现连接脱离的现象。设备中口部位采用法兰连接方式，可便于阀门的拆卸和维修，并有定位销定位。阀座与箱体采用镶嵌式软密封结构，可拆卸的整体注胶阀座使阀座在提高密封性的同时，即可实现维修时的快速更换，离合式轨道应用避免了因长期动作使阀座磨蚀损伤，可保护系统密封件的完整性和安全性，从而保证动作和密封的可靠性。
[0018]3、多导向面自适应结构阀板组件
[0019]阀板组件在箱体内运动精准、自如，又兼有一定的阻尼作用。开槽式的挂钩结构、离合式轨道、可调双面滑道、滚动式弹簧推力补偿，使闸板在箱体内沿梯形轨道运动，有效解决密封面之间的擦伤问题，避免反压泄漏问题。
[0020]4、快速响应型结构
[0021]采用作用型电磁驱动装置驱动，设备的响应时间小于2秒，远小于其它类阀门的响应时间，因此它特别适用于有快速切断管路介质要求的系统中。瞬时通电特性决定其功耗远低于其它阀门。
[0022]5、高密封性
[0023]设备的所有运动零部件均屏敝在承压壳内，无外漏，可靠性高于其它波纹管和填料式阀门。
[0024]6、低泄漏率
[0025]采用了镶嵌式软密封阀座技术，提高了电磁阀的可维修性，可实现对阀座快速维修和更换，同时提高了电磁阀的密封性能，实现低泄漏率。
[0026]7、精巧型整机结构
[0027]通过双作用电磁驱动机构、双电磁驱动机构分离型结构的采用，减小了整机体积和重量，简化了结构，提高了可靠性。
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型结构不意图。
[0029]图2是图1的A—A剖视图。
[0030]图3是图1的右侧视图。
【具体实施方式】
[0031]球路快速隔离装置，由前部停球单元和后部密封单元组成。所述停球单元由停球体5、顶杆12、停球体支架11及停球体电磁驱动机构组成。停球体支架11上端连接停球体电磁驱动机构，其下端连接停球体5。所述停球体电磁驱动机构包括停球体线圈13、停球体动铁芯14、停球体承压壳15 ο停球体线圈13装在停球体承压壳15内，停球体动铁芯14设置在停球体线圈13中，所述顶杆12为阻尼杆型球形触头停球顶杆，其上端连接停球体动铁芯14，下端与停球体5的球流道连通。所述停球体支架11与停球体5连接处、球进口法兰6与停球体5的前法兰及顶杆12头部均设有O型圈8、9、10。所述停球体线圈13为双线圈结构，分别驱动停球体动铁芯14上下运动，构成双作用型电磁驱动机构，带动顶杆12截断或打开停球体5的球流通道，构成停球单元。所述密封单元由箱体3、阀座4、闸板21、滑道22、离合轨道23、密封体支架20和密封体电磁驱动机构组成。所述箱体3下端连接有底盖2，箱体3上端与密封体支架20下端固定连接，密封体支架20上端与密封体电磁驱动机构连接。所述阀座4设在箱体3内的一侧，其密封部位采用可更换的注胶阀座，于箱体3内靠近注胶阀座侧设置供闸板21上下运动的离合轨道23，离合轨道23两侧端设置供闸板上下滑动的滑道22，闸板21装在离合轨道23上。所述密封体电磁驱动机构包括密封体线圈17、密封体动铁芯18、密封体承压壳16。密封体线圈17装在密封体承压壳16内，密封体动铁芯18设置在密封体线圈17中，密封体动铁芯18下端连接有阀杆19，阀杆19下端与闸板21连接，阀杆19与闸板21和密封动铁芯18连接处都采用表面堆焊司太立硬质合金的挂接结构连接。所述密封体线圈17为双线圈结构，分别驱动密封动铁芯18上下运动，构成双作用型电磁驱动机构，带动闸板承担正常过球及卸料条件下密封。所述离合轨道23为双梯形轨道，双梯形轨道两侧的滑道22配有四个调节螺钉24，使闸板可在离合轨道上沿动铁芯轴线方向运动，关闭瞬间阀板与阀座密封面贴合，所述闸板21两侧与轨道接触处设有滑动式弹簧推力补偿滚轴，使阀板与阀座接触后提供密封力。构成密封单元。所述停球体5为带法兰停球体，停球单元通过停球体5的后法兰与密封单元的箱体3密封连接，并与箱体3内的阀座4连通，停球体5的前法兰通过螺钉7连接有球进口法兰6，球进口法兰6与进球管承插焊接，密封单元的箱体3通过螺钉连接有球出口法兰I，球出口法兰I为带颈法兰，与出球管对接焊接，构成双电磁驱动机构驱动、密封单元和停球单元分离型整机结构。
[0032]工作原理
[0033]球路快速隔离装置由前端的停球单元和后端的密封单元两部分构成。分别采用两套双作用型电磁驱动结构，每个驱动机构由双线圈构成，分别负责铁芯轴线上下两个方向的线性驱动，从而实现整个装置的开启、关闭及密封功能。
[0034]停球单元中包括双作用电磁驱动装置和带有阻尼功能的伸缩停球顶杆，通过电磁驱动装置的驱动，实现截断或打开球流功能。
[0035]密封单元的闸板组件沿在图示密封体内配有4个调节螺钉的可调滑道上沿铁芯轴线方向运动。装置运行前通过调整螺钉保证闸板孔与主流道错边量并锁紧。
[0036]闸板组件与阀杆采用柔性连接方式连接。阀座组件的密封部位采用可更换的注胶阀座。闸板组件沿阀座组件阀座部位两侧配置的离合型梯形轨道运动，与轨道接触处配两对滚轴，闸板组件可在离合轨道上沿铁芯轴线方向运动，关闭瞬间闸板与阀座密封面贴合，其余过程处分离状态。
[0037]闸板组件上设有滑动式弹簧推力补偿装置，保证其在空载或负载状态下始终受离合轨道约束，并在闸板组件与阀座接触后提供部分密封力。
[0038]离合轨道为双梯形轨道，在离合轨道的作用下可保证关阀时闸板组件密封平面与阀座有效结合，开阀时闸板组件密封平面与阀座迅速脱离，降低摩擦对密封部位的损伤，确保动作寿命内动作和密封的可靠性。
【主权项】
1.球路快速隔离装置，由前部停球单元和后部密封单元组成，其特征在于所述停球单元由停球体(5 )、顶杆(12 )、停球体支架(11)及停球体电磁驱动机构组成，停球体支架(11)上端连接停球体电磁驱动机构，其下端连接停球体(5)，所述停球体电磁驱动机构包括停球体线圈(13)、停球体动铁芯(14)、停球体承压壳(15)，停球体线圈(13)装在停球体承压壳(15)内，停球体动铁芯(14)设置在停球体线圈(13)中，所述顶杆(12)为阻尼杆型球形触头停球顶杆，其上端连接停球体动铁芯(14)，下端与停球体(5)的球流道连通，所述停球体线圈(13)为双线圈结构，分别驱动停球体动铁芯(14)上下运动，构成双作用型电磁驱动机构，带动顶杆(12)截断或打开停球体(5)的球流通道，构成停球单元;所述密封单元由箱体(3)、阀座(4)、闸板(21)、滑道(22)、离合轨道(23)、密封体支架(20)和密封体电磁驱动机构组成，所述箱体(3)下端连接有底盖(2)，箱体(3)上端与密封体支架(20)下端固定连接，密封体支架(20 )上端与密封体电磁驱动机构连接，所述阀座(4 )设在箱体(3 )内的一侧，其密封部位采用可更换的注胶阀座，于箱体(3)内靠近注胶阀座侧设置供闸板(21)上下运动的离合轨道(23)，离合轨道(23)两侧端设置供闸板上下滑动的滑道(22)，闸板(21)装在离合轨道(23 )上，所述密封体电磁驱动机构包括密封体线圈(17 )、密封体动铁芯(18)、密封体承压壳(16)，密封体线圈(17)装在密封体承压壳(16)内，密封体动铁芯(18)设置在密封体线圈(17)中，密封体动铁芯(18)下端连接有阀杆(19)，阀杆(19)下端与闸板(21)连接，阀杆(19)与闸板(21)和密封动铁芯(18)连接处都采用表面堆焊司太立硬质合金的挂接结构连接，所述密封体线圈(17)为双线圈结构，分别驱动密封动铁芯(18)上下运动，构成双作用型电磁驱动机构，带动闸板承担正常过球及卸料条件下密封，构成密封单元;所述停球体(5)为带法兰停球体，停球单元通过停球体(5)的后法兰与密封单元的箱体(3)密封连接，并与箱体(3)内的阀座(4)连通，停球体(5)的前法兰通过螺钉(7)连接有球进口法兰(6)，球进口法兰(6)与进球管承插焊接，密封单元的箱体(3)通过螺钉连接有球出口法兰(I)，球出口法兰(I)为带颈法兰，与出球管对接焊接，构成双电磁驱动机构驱动、密封单元和停球单元分离型整机结构。2.根据权利要求1所述的球路快速隔离装置，其特征在于所述的离合轨道(23)为双梯形轨道，双梯形轨道两侧的滑道(22)配有四个调节螺钉(24)，使闸板可在离合轨道上沿动铁芯轴线方向运动，关闭瞬间阀板与阀座密封面贴合。3.根据权利要求1所述的球路快速隔离装置，其特征在于所述的闸板(21)两侧与轨道接触处设有滑动式弹簧推力补偿滚轴，使阀板与阀座接触后提供密封力。4.根据权利要求1所述的球路快速隔离装置，其特征在于所述的停球体支架(11)与停球体(5 )连接处、球进口法兰(6 )与停球体(5 )的前法兰及顶杆(12 )头部均设有O型圈(8、9、10)。
【文档编号】F16K31/06GK205578763SQ201620200514
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】张志国, 刘正义, 杨士赞, 赵加凤, 樊安亮, 纪艳, 熊东庆, 孙旺成, 张克楠, 赫鑫
【申请人】鞍山电磁阀有限责任公司