一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构的制作方法

本发明属于传递机构，具体涉及一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构。

背景技术：

核级钠阀门(以下简称钠阀)主要应用在快中子增殖反应堆一、二回路及其各辅助系统、钠工艺系统、破损探测系统、热工控制系统的管道上，对管道中的介质起截断或输送作用。

由于液态金属钠是一种极活泼的金属元素，具有很高的反应活性，能直接与o2、h2、s或h2o反应，产生可燃气体。因此阀门密封可靠性要求极高，必需保证不得有任何外泄漏现象的发生。液态金属钠在97.8℃下将由液态转变为固态。因此，阀门需要在420℃高温下长期运行，必须具有耐高温性能。液态金属钠在常温下呈固态，化学性质极为活泼，遇水或潮气反应猛烈，易引起着火或爆炸。所以当介质流经阀门后，要求其体腔内尽可能不残留介质。

钠阀运行时处于高温工况，其阀杆会由于温度变化而发生热胀现象，因此在钠阀启闭时，极易发生由于阀杆长度变化而导致与阀杆螺母卡死的现象。

现有技术的阀门基本都是基于热水或其他热流体设计的，无法满足钠阀的工作要求，因此需要研发一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构。

本发明的技术方案是：一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，包括与驱动机构连接的上法兰，与阀门基座连接的下法兰，在上法兰和下法兰之间设置阀杆螺母，在阀杆螺母中设置阀杆，阀杆的顶端设置传动轴，传动轴与驱动机构的输出轴固定连接；

所述的上法兰和下法兰之间设有轴承箱，所述的阀杆螺母外侧和轴承箱内壁形成空间，在空间中的某一水平位置，两者形成连接部；

所述的连接部的上方和下方分别安装碟簧。

所述的连接部是由阀杆螺母外侧加工有一圈凸起部和所述轴承箱内侧加工凸出的圆台连接形成的。

所述的凸起部上下外部分别设有碟簧套，碟簧套外设有碟簧；碟簧套通过第二推力球轴承与阀杆螺母的外侧凸起安装。

所述的凸起部和圆台通过止推垫连接。

所述的传动轴上端设有锁紧螺母。

所述的传动轴外部安装有第一推力球轴承。

所述的阀杆螺母与上法兰之间设置深沟球轴承。

所述的阀杆螺母与阀杆通过梯型螺纹连接。

本发明的显著效果是：当阀门需要开启或关闭时，驱动机构将扭矩传递给传动轴，通过传动轴进而带动阀杆螺母旋转，阀杆螺母与阀杆通过梯型螺纹连接，将扭矩转换为阀杆轴向力，从而带动阀门密封件上下运动，实现阀门启闭功能。其中锁紧螺母限制传动轴水平位移，推力球轴承限制传动轴上下位移。通过碟簧、碟簧套、推力球轴承、止推垫的组合结构限制阀杆螺母的轴向位移，深沟球轴承保障阀杆螺母的径向支撑。与传统阀门扭矩传递机构内仅设置推力球轴承不同，其在阀杆螺母两端设置了上下两组相同的碟簧，碟簧能补偿阀杆受热导致的尺寸偏差，也能吸收惯性冲击载荷，该组合具备双向缓冲、补偿的功能，具有更广的适用性。

附图说明

图1为一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构的结构图；

图中：1.垫圈、2.下法兰、3.碟簧、4.轴承箱、5.第二推力球轴承、6.止推垫、7.碟簧套、8.阀杆螺母、9.深沟球轴承、10.第一推力球轴承、11.上法兰、12.驱动机构、13.锁紧螺母、14.传动轴、15.阀杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如图1所示，驱动机构12在上端，上法兰11与驱动机构12的输出端固定连接，下法兰2与阀门基座连接，阀杆螺母8安装在上法兰11和下法兰2之间，且阀杆螺母8套装在阀杆15上，所述的阀杆15顶端固定安装传动轴14，传动轴14与驱动机构12的输出轴固定连接。

传动轴14外部安装有第一推力球轴承10，能够在上法兰11中间的腔体内转动，同时限制传动轴14在上下方向的位移。

为了限制传动轴14水平方向的位移，在传动轴14上端安装锁紧螺母13。

驱动机构12通过传动轴14带动阀杆15转动，使得阀杆螺母8在阀杆15上下相对移动。

阀杆螺母8的外侧加工有一圈凸起；在上法兰11和下法兰2之间还固定安装有轴承箱4。轴承箱4内侧加工凸出的圆台。并且上述圆台和上述阀杆螺母8外侧凸起部位于相同高度。凸起部和圆台通过止推垫6连接。

在阀杆螺母8外安装深沟球轴承9，其与上法兰11内壁接触，保障阀杆螺母8的径向支撑。

轴承箱4内安装有上下两个碟簧套7、上下两个碟簧3。

上方的碟簧套7套装在阀杆螺母8的外侧，凸起的上方，一个碟簧3安装在该碟簧套7的外部，该碟簧3下方的碟簧套7水平方向的板面可向上推紧碟簧3。

下方的碟簧套7套装在在阀杆螺母8的外侧，凸起的下方，另一个碟簧3安装在该碟簧套7的外部，并且该碟簧套7水平方向的板面可向下压紧该碟簧3。

上、下两个碟簧套7均通过第二推力球轴承5与阀杆螺母8的外侧凸起安装。因此阀杆螺母8能够在碟簧套7中转动，同时随着阀杆螺母凸出部的上下位置移动，带动上方的碟簧套7向上推紧相应的碟簧3或者带动下方的碟簧套7向下压紧相应的碟簧3。

因此驱动机构给阀门传递启闭力矩时，其能根据使用工况条件自动补偿由于阀杆受热膨胀导致的尺寸偏差，防止阀门运行卡死，同时其也能在阀门快速启闭时，起到一定缓冲作用。

当阀门需要开启或关闭时，驱动机构12将扭矩传递给传动轴14，通过传动轴14进而带动阀杆螺母8旋转，阀杆螺母8与阀杆15通过梯型螺纹连接，将扭矩转换为阀杆轴向力，从而带动阀门密封件上下运动，实现阀门启闭功能。其中锁紧螺母13限制传动轴水平位移，第一推力球轴承10限制传动轴14上下位移。

通过碟簧3、碟簧套7、第二推力球轴承5、止推垫6的组合结构限制阀杆螺母8的轴向位移，深沟球轴承9保障阀杆螺母的径向支撑。与传统阀门扭矩传递机构内仅设置推力球轴承不同，其在阀杆螺母8两端设置了上下两组相同的碟簧3，碟簧3能补偿阀杆15受热导致的尺寸偏差，也能吸收惯性冲击载荷，该组合具备双向缓冲、补偿的功能，具有更广的适用性。

技术特征：

1.一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，其特征在于：包括与驱动机构(12)连接的上法兰(11)，与阀门基座连接的下法兰(2)，在上法兰(11)和下法兰(2)之间设置阀杆螺母(8)，在阀杆螺母(8)中设置阀杆(15)，阀杆(15)的顶端设置传动轴(14)，传动轴(14)与驱动机构(12)的输出轴固定连接；

所述的上法兰(11)和下法兰(2)之间设有轴承箱(4)，所述的阀杆螺母(8)外侧和轴承箱(4)内壁形成空间，在空间中的某一水平位置，两者形成连接部；

所述的连接部的上方和下方分别安装碟簧(3)。

2.如权利要求1所述的一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，其特征在于：所述的连接部是由阀杆螺母(8)外侧加工有一圈凸起部和所述轴承箱(4)内侧加工凸出的圆台连接形成的。

3.如权利要求2所述的一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，其特征在于：所述的凸起部上下外部分别设有碟簧套(7)，碟簧套(7)外设有碟簧(3)；碟簧套(7)通过第二推力球轴承(5)与阀杆螺母(8)的外侧凸起安装。

4.如权利要求2所述的一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，其特征在于：所述的凸起部和圆台通过止推垫(6)连接。

5.如权利要求1所述的一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，其特征在于：所述的传动轴(14)上端设有锁紧螺母(13)。

6.如权利要求1所述的一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，其特征在于：所述的传动轴(14)外部安装有第一推力球轴承(10)。

7.如权利要求1所述的一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，其特征在于：所述的阀杆螺母(8)与上法兰(11)之间设置深沟球轴承(9)。

8.如权利要求1所述的一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，其特征在于：所述的阀杆螺母(8)与阀杆(15)通过梯型螺纹连接。

技术总结
本发明属于传递机构，具体为一种钠阀自动补偿系统扭矩传递机构，包括与驱动机构连接的上法兰，与阀门基座连接的下法兰，在上法兰和下法兰之间设置阀杆螺母，在阀杆螺母中设置阀杆，阀杆的顶端设置传动轴，传动轴与驱动机构的输出轴固定连接；当阀门需要开启或关闭时，驱动机构将扭矩传递给传动轴，通过传动轴进而带动阀杆螺母旋转，阀杆螺母与阀杆通过梯型螺纹连接，将扭矩转换为阀杆轴向力，从而带动阀门密封件上下运动，实现阀门启闭功能。设计的碟簧能补偿阀杆受热导致的尺寸偏差，也能吸收惯性冲击载荷，该组合具备双向缓冲、补偿的功能，具有更广的适用性。

技术研发人员：吴辉;刘平;胡金辉;高志岗
受保护的技术使用者：中核苏阀科技实业股份有限公司
技术研发日：2018.11.27
技术公布日：2020.06.02