1.本发明涉及阀门设备领域,特别涉及一种核电阀门的防松装置。
背景技术:2.核电阀门工作环境的温度在-29℃至576℃之间,工作压力在150bar至345bar之间,由于温度高、压力大,对阀盖与阀体之间的防松要求尤为严格。之前,核电阀门的防松结构为双螺母防松结构和止动圆柱销防松结构。双螺母防松结构:由于温度、压力的变化,使防松接触面之间,不断热胀、冷缩,防松接触面之间预紧力减小,防松效果不理想;止动圆柱销防松结构:阀盖外表面多为外六角结构,便于使用扳手锁紧,由于阀体与阀盖内、外螺纹拧紧后,导致每组阀盖外六角面与阀体在圆周位置上的相对位置不确定,因为内、外螺纹径向与轴向有加工误差,这样就使得防松圆柱销与六角定位面之间存在间隙,在使用过程中也可能发生松动现象,使阀门发生泄漏,如果先把阀盖与阀体拧紧,再每组定配防松圆柱销孔,这样生产效率会很低,阀门维修中装拆也不方便。对于核电一些特殊的阀门,如波纹管阀门,一般都要求氦气检漏试验,此类阀门在阀盖与阀体连接处最容易出现漏点,而且,核电阀门的质量保质期一般为5至60年,对这类阀门防松装置的可靠性特别重要,为此发明一种核电阀门的防松装置可以解决上述两种防松装置的薄弱环节,提高核电阀门防松可靠性。
技术实现要素:3.本发明提供一种核电阀门的防松装置,可以解决背景技术中所指出的问题。
4.一种核电阀门的防松装置,包括阀体、阀盖、阀杆以及防松组件,所述防松组件包括设置在所述阀盖上的棘爪组件以及螺纹连接在所述阀体上的防松螺栓,所述棘爪组件包括固定设置在所述阀盖上的连接环以及周向分布在所述连接环上的多个柔性棘齿;
5.所述柔性棘齿为弧形,其一端与所述连接环连接,另一端为悬浮端,所述防松螺栓位于相邻两个所述柔性棘齿之间。
6.较佳的,还包括弧形挡板以及固定设置在所述阀杆上的限位筒,所述柔性棘齿的悬浮端连接在所述弧形挡板的凸面的中间位置处;所述弧形挡板具有两个悬浮端,其中远离所述连接环的悬浮端通过一连接块与所述柔性棘齿的凸面的中间位置处连接;
7.所述弧形挡板的高度大于所述柔性棘齿的高度;
8.所述限位筒上固定设置有一凸环,所述弧形挡板高于所述柔性棘齿的部分上开设有用于给所述凸环让位的让位槽;
9.当核电阀门处于半开状态时,所述凸环位于所述让位槽的槽口处,当核电阀门处于关闭和完全打开状态时,所述凸环分别位于让位槽的下侧和上侧。
10.较佳的,所述柔性棘爪的凹面的圆心位于所述弧形挡板靠近所述连接环的悬浮端上。
11.较佳的,所述阀杆的底端设置有阀芯,所述阀芯的顶部设置有密封面一,所述阀盖
内设置有密封面二,当转动所述阀杆时,能够使得所述密封面二与所述密封面一贴合。
12.较佳的,所述弧形挡板的高度为所述柔性棘齿高度的两倍。
13.较佳的,所述防松螺栓上套接有防松套筒。
14.较佳的,所述柔性棘爪的根部宽、齿顶窄,齿顶是由两个不同半径、不同圆心的圆弧构成,并且齿顶仅能够在一个圆周方向上发生弹性变形。
15.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
16.在关闭阀门以及防止柔性石墨填料被冲刷的时候,会增大旋转手柄的扭矩,此扭矩会传递至阀盖和阀体的连接处,使得阀盖和阀体之间变松,本发明的防松组件在阀盖顺时针转动和逆时针转动时,均能够防止柔性棘齿和弧形挡板通过防松螺栓,从而达到防松的目的。
附图说明
17.图1为本发明的剖视图;
18.图2为本发明的一种防松组件的俯视图;
19.图3为本发明的另一种防松组件的结构示意图;
20.图4为本发明的另一种防松组件的俯视图。
21.附图标记说明:
22.1-阀体,2-阀盖,3-阀杆,5-防松螺栓,6-柔性棘齿,7-限位筒,8-弧形挡板,9-连接块,10-凸环,11-让位槽,12-阀芯,13-密封面一,14-密封面二,21-手柄,22-填料压盖,23-柔性石墨填料,24-金属缠绕垫片。
具体实施方式
23.下面结合附图,对本发明的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
24.如图1至图4所示,本发明实施例提供的一种核电阀门的防松装置,包括阀体1、阀盖2、阀杆3以及防松组件;
25.核级仪表截止阀的工作过程是:当要关闭阀门时,顺时针旋转手柄21(填料压盖22与阀杆3的内、外螺纹为右旋时),阀杆3带动其下端阀芯12向下运动,使得阀芯12底部的密封面与阀体1的密封面紧密接触,此时阀门被关闭,阀门流动介质从左端进入阀体被阀针与阀体密封面阻止,使介质停止流向阀门右端,如果需要打开阀门,逆时针旋转手柄21,阀杆3带动阀芯12向上运动,使阀芯12的密封面与阀体1的密封面离开形成间隙,阀门被打开,介质由阀门左端进入流道顺利进入阀门右端,一般情况下,阀门内的流动介质是高温高压的,最高温度达576摄氏度,最高压力达34.5兆帕,长时间打开阀门,高速流体会通过阀杆3与阀盖2的间隙对柔性石墨填料23进行冲涮,填料与阀杆3的密封性能会下降,影响阀门的使用寿命,为了解决此问题,在阀门设计时增加了阀门倒密封装置,当打开阀门时,继续逆时针旋转手柄1,使阀杆3下端阀芯12的密封面一与阀盖2内密封面二14接触,就解决阀门长时间打开高速、高压、高温流体对柔性石墨填料23的冲涮,如果要使倒密封起到相应的作用,就必须对手柄21施加一定的逆时针转矩,当逆时针转矩大到一定时,就会减低阀盖2与阀体1之间金属缠绕垫片24的密封性能,因为阀盖2与阀体1之间是右旋螺纹连接,刚好是阀盖2与
阀体1的旋松方向,倒密封使用的力越大,越使阀盖2与阀体1之间的密封性能下降,严重时会导至核电仪表截止阀失效,会发生重大安全事故,在此状况下,如果把阀盖2与阀体1之间的螺纹改成左旋螺纹连接,当使用倒密封时,可以起到阀盖2与阀体1之间的防松作用,但当阀门关闭时,手柄1顺时针旋转到一定转矩时,刚好是阀盖2与阀体1左旋螺纹的旋松方向,也会使阀盖2与阀体1螺纹连接处松动,引发安全事故,只有在阀盖2与阀体1之间使用防松装置才能彻底解决此问题;
26.本发明设计了两种防松组件,其中一种如图2所示,防松组件包括设置在所述阀盖2上的棘爪组件以及螺纹连接在所述阀体1上的防松螺栓5,所述棘爪组件包括固定设置在所述阀盖2上的连接环以及周向分布在所述连接环上的多个柔性棘齿6;
27.所述柔性棘齿6为弧形,其一端与所述连接环连接,另一端为悬浮端,所述防松螺栓5位于相邻两个所述柔性棘齿6之间;
28.当阀盖2逐步旋入阀体1时,防松组件与已经组装在阀体1上防松螺栓5外圆接触,由于柔性棘爪6为弧形,且根部宽、齿顶窄、齿顶是由两个不同半径、不同圆心的圆弧构成,并且齿顶在一个圆周方向上可发生弹性变形,另一个圆周方向上不能发生弹性变形,当阀盖2继续顺时针向下旋转(阀盖2与阀体1螺纹连接为右旋时)阀盖2下端面与金属缠绕垫片24与阀体1中孔上端面接触并压紧,用扭矩扳手按规定的扭矩力旋紧阀盖组件,此阀门中心处密封已实现,当阀门所有零、部件接规定安装完成后,逆时针旋转手柄1,见图二,使阀芯12的密封面一13与阀盖2的密封面二14密封后,阀盖2有一逆时针的转矩,如果继续加大此转矩,此时柔性棘爪6总有一个齿顶过防松螺栓5的中心外圆柱面上,在逆时针方向不能弹性变形,这个棘爪齿顶就有一个作用在防松螺栓5上的反作用力,阻止阀盖2逆时针转动,起到了阀盖2只能顺时针转动,不能逆时针松动的防松功能。如果阀盖2与阀体1的螺纹连接是左旋螺纹连接,只要改变阀盖2上的柔性棘爪6的方向,一样达到左旋螺纹的防松效果;
29.另一种防松组件如图3和图4所示,防松组件包括弧形挡板8、固定设置在所述阀杆3上的限位筒7、设置在所述阀盖2上的棘爪组件以及螺纹连接在所述阀体1上的防松螺栓5,所述柔性棘齿6的悬浮端连接在所述弧形挡板8的凸面的中间位置处;所述弧形挡板8具有两个悬浮端,其中远离所述连接环的悬浮端通过一连接块9与所述柔性棘齿6的凸面的中间位置处连接;
30.所述柔性棘爪6的凹面的圆心位于所述弧形挡板8靠近所述连接环的悬浮端上,在防松螺栓5抵触在柔性棘爪6的凸面上时,此设计能够减少弧形挡板8的形变程度,从而进一步防止柔性棘爪6、连接块9和弧形挡板8这一整体结构通过防松螺栓5,提高防松的效果;
31.所述弧形挡板8的高度大于所述柔性棘齿6的高度;
32.所述限位筒7上固定设置有一凸环10,所述弧形挡板8高于所述柔性棘齿6的部分上开设有用于给所述凸环10让位的让位槽11;
33.阀盖2与阀体1螺纹连接为右旋时,在核电阀门处于半开状态时,所述凸环10位于所述让位槽11的槽口处,此时可直接转动阀盖2,柔性棘齿6的凸面、连接块9以及弧形挡板8依次与防松螺母5接触并被挤至形变(此时凸环10在让位槽11内并未与弧形挡板8接触),从而能够通过防松螺母5,直至完成安装,较之现有技术中需要先装上阀盖2再去安装防松螺母5的方式更加方便快捷,当核电阀门处于关闭和完全打开状态时,所述凸环10分别位于让位槽11的下侧和上侧,此时无论是对阀盖2施加左旋力或者是右旋力使得阀盖2变松或变紧
时,,当防松螺母5抵触在弧形挡板8的凹面时,能够阻挡阀盖2发生转动,当防松螺母5抵触在柔性棘爪6的凸面时,柔性棘爪6发生形变,弧形挡板8的一悬浮端会抵触在凸环10上,使得其产生一不能够通过防松螺母5的形变,即形变不足,从而无论在阀杆3左旋或右旋的情况下,都能够防止阀盖2的松动。
34.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
35.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。