一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置制造方法
【专利摘要】一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置，包括导向体、阀套、线圈外壳体、非磁管、线圈组件、阀杆、动磁铁和隔热套，所述的阀套下端面上开设有导向体凹槽，阀套上端开设有带内螺纹的非磁管插孔，阀套中心开设有隔热套通孔;隔热套装设在隔热套通孔内，隔热套有第一阀杆通孔，导向体上有第二阀杆通孔，导向体装设在导向体凹槽内，阀杆装入第一、第二阀杆通孔内;线圈外壳体装设在阀套的上端，线圈外壳体以螺纹与阀套连接。非磁管装设在线圈外壳体的内腔里，非磁管的下端以螺纹与阀套上端的非磁管插孔连接，动磁铁装设在非磁管内。本发明专利散热面积大效果好，隔热作用强能提高整个电磁阀动截止阀的安全性和可靠性。
【专利说明】—种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阀门，特别是涉及一种电磁动截止阀，广泛应用于核电领域、石油化工及冶金等【技术领域】。该阀耐高温高压，能提高整个电磁动截止阀的安全性和可靠性能。
【背景技术】
[0002]体积小、重量轻是电磁动截止阀的两个非常重要的优点，因此该产品被广泛应用于核电领域、石油化工领域及冶金等领域管路系统和控制系统中，也是这些系统中的重要管路附件，用其控制管路介质的接通、阻断或换向。
[0003]电磁动截止阀与其它类别阀门相比，其特点是该产品即包括机械阀门部分，又包括电磁驱动部分，而且两者不可分开。在上述应用领域中，高温高压管路介质条件很多，目前电磁动截止阀所使用的高温高压场合最高温度达360°C，压力最高达17.2MPa。目前国内电磁动截止阀所使用的电气绝缘材料(如漆包线、绝缘漆、聚酰亚胺薄膜等)，其耐温能力只能保证在220°C长期使用，显然不能满足360°C条件下长期使用的要求。
[0004]理论上说，利用加大电磁驱动装置和主阀门之间的距离是可以解决上述问题的，但随着科技的发展和现代化控制水平的提高，很多系统采用了模块化设计(如CAP1400核电机组的相关系统)，该设计模式对电磁动截止阀的体积和重量要求非常严格，即要求满足系统使用和控制功能，又要求小型化，上述矛盾对电磁动截止阀在阻温隔热方面提出了一个很大的技术难题，因此研究出一种科学、合理、可靠的隔热技术来应用到电磁动截止阀中，即保证电磁动截止阀小型化，又保证其在高温高压条件下长期正常使用和工作，对有效解决上述矛盾是非常必要的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的，是提供一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置。本发明在不改变传统电磁动截止阀体积小、重量轻的情况下，利用内屏外散式隔热技术有效阻断和隔离系统管路中的高温高压介质温度上传，以保护电磁驱动装置不受损伤，保持其固有的功能和特性。
[0006]采用的技术方案是:
一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置，包括导向体、阀套、线圈外壳体、非磁管、线圈组件、阀杆、动磁铁和隔热套，其特征在于:
阀套下端面上开设有导向体凹槽，阀套上端开设有带内螺纹的非磁管插孔，阀套中心开设有隔热套通孔。隔热套装设在隔热套通孔内，隔热套有第一阀杆通孔，导向体上有第二阀杆通孔，导向体装设在导向体凹槽内，阀杆装入第一阀杆通孔和第二阀杆通孔内。线圈外壳体装设在阀套的上端，线圈外壳体以螺纹与阀套连接。
[0007]非磁管装设在线圈外壳体的内腔里，非磁管的下端以螺纹与阀套上端的非磁管插孔连接，动磁铁装设在非磁管内，线圈组套装在非磁管上，且位于线圈外壳体的线圈室内。
[0008]线圈外壳体与阀套之间设置有隔热垫圈，线圈室的底壁上装设有下衬垫。[0009]隔热套的外壁上开设有多个迷宫槽。导向体上开设有多个导流孔。动铁芯上三个导流槽。
[0010]阀套的外表面一体连接有多个散热片，线圈外壳体上带有多个散热片，电磁线圈用聚酰亚胺圆铜漆包线绕到玻璃钢骨架构成，经两遍真空加压浸漆和烘干后，置于线圈外壳体内部，并于线圈外壳体之间用隔热垫隔开，同时与非磁管之间留有3mm间隙，起到有效的隔热作用。
[0011]导向体选择不锈钢加工制造；阀套、非磁管选择高强度耐热不锈钢加工制造；隔热套选择奥氏体不锈钢加工制造；动铁芯、线圈外壳体选择精密软磁合金材料加工制造；线圈组件选择QY-2圆铜漆包线；隔热垫选择耐温和耐辐照性能很好的硅橡胶。
[0012]隔热套置于导向体和动铁芯之间，直接机加工而成，其外表面加工有若干个迷宫槽，该零件主要起到隔热作用。
[0013]动铁芯置于非磁管内，经退火热处理后机加工。退火处理的目的是为了使其具有稳定的导磁性能。
[0014]阀套和非磁管经机加工后，先用螺纹连接保证其承压强度，再用氩弧密封焊焊接，保证密封。阀套的外表面加工有若干个散热片，以增加散热效果。
[0015]线圈外壳经退火处理后机加工成形并置于阀套上面，中间用隔热垫隔开，隔热垫降低了金属向上传热的速度。
[0016]本发明的设计思想:高温高压电磁动截止阀内屏外散式隔热系统采用“内屏外散，，结构技术。
[0017]“内屏”旨在阻止介质的热量上传，在电磁动截止阀承压壳内部阀套和阀体之间增加导向体，导向体上只留有阀杆贯穿孔和中个很小的导流孔，阀杆贯穿孔与阀杆之间只存在很小的间隙，有效阻止了高温介质上流；在承压壳内部的导向体和动铁芯之间增加隔热套，隔热套上加工有若干个迷宫槽，有效屏蔽了高温介质温度的上传；在动铁芯上只加工有三个很小的导流槽，有效阻止热量上传；在阀套和外壳之间以及外壳与线圈组件之间设有隔热垫，削弱了金属导热的能力，从而降低热量上传；在非磁管和线圈组件之间留有3_的间隙，防止承压壳内的热量直接传入线圈；
“外散”旨在将已经上传的热量最大限度地散发掉。在阀套的外表面，加工有若干个散热片，以加大散热面积；在线圈外壳上也加工有二十几个散热片，以增加散热效果。
[0018]材料选择
导向体选择不锈钢加工制造；
阀套、非磁管选择高强度耐热不锈钢加工制造；
隔热套选择奥氏体不锈钢加工制造；
动铁芯、外壳选择精密软磁合金材料加工制造；
线圈组件选择QY-2圆铜漆包线；
隔热垫耐温和耐辐照性能很好的硅橡胶。
[0019]主要工艺
导向体置于阀体与阀套之间，粗加工后热处理，然后再精加工。热处理的目的是为了形成一定的硬度，以保证对阀杆运动导向时无损伤。
[0020]隔热套置于导向体和动铁芯之间，直接机加工而成，其外表面加工有若干个迷宫槽，该零件主要起到隔热作用。
[0021]动铁芯置于非磁管内，经退火热处理后机加工。退火处理的目的是为了使其具有稳定的导磁性能。
[0022]阀套和非磁管经过机加工后，先用螺纹连接保证其承压强度，再用氩弧密封焊焊接，保证密封。阀套的外表面加工有若干个散热片，以增加散热效果。
[0023]线圈外壳经退火处理后机加工成形并置于阀套的上面，中间用隔热垫隔开，隔热垫有效降低了金属向上传热的速度。
[0024]电磁线圈用聚酰亚胺圆铜漆包线绕到玻璃钢骨架后，经两遍真空加压浸漆和烘干后，置于外壳内部，并于外壳之间用隔热垫隔开，同时与非磁管之间留有3mm间隙，起到有效的隔热作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明的结构示意图。
[0026]本发明的主要优点 多层次隔热技术:
一种高温高压电磁动截止阀内屏外散式隔热系统采用了多层次隔热技术，先用金属件导向体有效阻隔高温介质向线圈方面流动，再用迷宫结构有效阻止介质温度上传，然后用非磁管与线圈组件之间的间隙阻隔热量传递，最后用非金属隔热垫阻止管路介质温度上传，上述隔热措施可有效隔断主阀管路中的高温介质将热量传递到线圈，能成功地保护电磁线圈，使电磁线圈保持了其固有功能和特性。成熟的验证和使用数据表明，360°C的高温介质上传到线圈的温度不超过80°C，其效果十分明显。
[0027]全方位散热技术:
高温高压电磁动截止阀内屏外散式隔热系统所有的外漏表面，包括阀套外表面、外壳外表面均加工有多道散热片，加大了表面散热面积，使少量上传的热量很快散发掉，从而有效保护了电磁线圈。
[0028]与电磁动截止阀高度集成，实现小型化目标:
高温高压电磁动截止阀内屏外散式隔热系统通过巧妙设计，置于电磁驱动系统与阀体之间，形成与整个电磁动截止阀高度集成的结构，如果按传统的设计理念，利用加大电磁驱动装置和主阀门之间的距离来解决隔热和散热问题，整个电磁动截止阀至少要加高400mm，而利用本内屏外散式隔热系统，只需要比常温电磁动截止阀加高100mm，因此实现了小型化的设计理论和目标。
【具体实施方式】
[0029]一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置，包括导向体1、阀套2、线圈外壳体6、非磁管7、线圈组件8、阀杆11、动磁铁4和隔热套12，其特征在于:
阀套2下端面上开设有导向体凹槽13，阀套2上端开设有带内螺纹的非磁管插孔14，阀套2中心开设有隔热套通孔15。隔热套12装设在隔热套通孔15内，隔热套12有第一阀杆通孔16，导向体I上有第二阀杆通孔17，导向体I装设在导向体凹槽13内，阀杆11装入第一阀杆通孔16和第二阀杆通孔17内。线圈外壳体6装设在阀套2的上端，线圈外壳体6以螺纹与阀套2连接。
[0030]非磁管7装设在线圈外壳体6的内腔18里，非磁管7的下端以螺纹与阀套2上端的非磁管插孔14连接，动磁铁4装设在非磁管7内，线圈组件8套装在非磁管7上，且位于线圈外壳体6的线圈室19内。
[0031]线圈外壳体6与阀套2之间设置有隔热垫10，线圈室19的底壁上装设有下衬垫9。
[0032]隔热套12的外壁上开设有多个迷宫槽20。导向体I上开设有多个导流孔21。动铁芯上有三个导流槽5。
[0033]阀套2的外表面一体连接有多个散热片22，线圈外壳体6上带有多个散热片，线圈组件8用聚酰亚胺圆铜漆包线绕到玻璃钢骨架构成，经两遍真空加压浸漆和烘干后，置于线圈外壳体6内部，并于线圈外壳体6之间用隔热垫10隔开，同时与非磁管7之间留有3mm间隙，起到有效的隔热作用。
[0034]导向体I选择不锈钢加工制造；阀套2、非磁管7选择高强度耐热不锈钢加工制造；隔热套12选择奥氏体不锈钢加工制造；动铁芯、线圈外壳体6选择精密软磁合金材料加工制造；线圈组件8选择QY-2圆铜漆包线；下衬垫9、隔热垫10选择耐温和耐辐照性能很好的硅橡胶。阀套2通过螺母3、螺柱23与阀体连接。
[0035]隔热套12置于导向体I和动铁芯之间，直接机加工而成，其外表面加工有若干个迷宫槽，该零件主要起到隔热作用。
[0036]动铁芯置于非磁管7内，经退火热处理后机加工。退火处理的目的是为了使其具有稳定的导磁性能。
[0037]阀套2和非磁管7经机加工后，先用螺纹连接保证其承压强度，再用氩弧密封焊焊接，保证密封。阀套2的外表面加工有若干个散热片，以增加散热效果。
[0038]线圈外壳体6经退火处理后机加工成形并置于阀套2上面，中间用隔热垫10隔开，隔热垫10降低了金属向上传热的速度。
【权利要求】
1.一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置，包括导向体(I)、阀套(2)、线圈外壳体(6)、非磁管(7)、线圈组件(8)、阀杆(11)、动磁铁(4)和隔热套(12)，其特征在于: 阀套(2)下端面上开设有导向体凹槽(13)，阀套(2)上端开设有带内螺纹的非磁管插孔(14)，阀套(2)中心开设有隔热套通孔(15);隔热套(12)装设在隔热套通孔(15)内，隔热套(12)有第一阀杆通孔(16)，导向体(I)上有第二阀杆通孔(17)，导向体(I)装设在导向体凹槽(13)内，阀杆(11)装入第一阀杆通孔(16)和第二阀杆通孔(17)内；线圈外壳体(6)装设在阀套(2)的上端，线圈外壳体(6)以螺纹与阀套(2)连接； 非磁管(7)装设在线圈外壳体(6)的内腔(18)里，非磁管(7)的下端以螺纹与阀套(2)上端的非磁管插孔(14)连接，动磁铁(4)装设在非磁管(7)内，线圈组件(8)套装在非磁管(7)上,且位于线圈外壳体(6)的线圈室(19)内。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置，其特征在于:线圈外壳体(6)与阀套(2)之间设置有隔热垫(10)，线圈室(19)的底壁上装设有下衬垫(9)。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置，其特征在于:隔热套(12)的外壁上开设有多个迷宫槽(20);导向体(I)上开设有多个导流孔(21);动铁芯上有三个导流槽。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温高压电磁动截止阀内屏外散隔热装置，其特征在于:阀套(2)的外表面一体连接有多个散热片(22)，线圈外壳体(6)上带有多个散热片，线圈组件(8)用聚酰亚胺圆铜漆包线绕到玻璃钢骨架构成，经两遍真空加压浸漆和烘干后，置于线圈外壳体(6)内部,并于线圈外壳体(6)之间用隔热垫(10)隔开，同时与非磁管(7)之间留有3mm间隙。
【文档编号】F16K49/00GK103759066SQ201310726122
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】曹月秋, 顾国兴, 吴松, 邱健, 石峰, 曹润丰, 纪永武 申请人:鞍山电磁阀有限责任公司, 上海核工程研究设计院