核電蒸汽切斷控制蝶閥的制作方法
【專利摘要】本發明公開了閥門技術領域內的核電蒸汽切斷控制碟閥，包括閥體、碟板和閥軸，閥體內設有與碟板相匹配的圓形閥腔，碟板安裝在閥軸上，碟板配合設置在所述閥腔內，閥軸兩端伸出閥體外；閥軸的伸出端套裝有散熱座，閥軸和閥體之間設有軸密封裝置，軸密封裝置包括外密封圈、金屬密封環和密封螺母，金屬密封環設置在外密封圈和密封螺母之間，其可達到良好的密封效果。進一步地采用閥軸偏置、碟板上的密封線偏置進一步使得開關閥方便。其可作為核電蒸汽的切斷、流量調整的閥門使用。
【專利說明】
核電蒸汽切斷控制蝶閥
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種閥門，特別涉及一種用于核電蒸汽切斷的閥門。
【背景技術】
[0002]中國專利數據庫中，公開了有一種金屬硬密封蝶閥的專利技術方案，該專利的申請號:200810202212.2，申請日:2008-11-04，公開號:CN101392839A，【公開日】:2009-03-25，其包括閥體、碟板、密封圈和閥軸，閥體內設有與碟板相匹配的閥腔，碟板安裝在閥軸上，碟板置于所述閥腔內，閥軸轉動時，碟板可與閥腔之間形成密封或開啟閥腔，密封圈采用不銹鋼鋼管制成，密封圈鑲嵌在閥體或碟板上，所形成的密封副為金屬彈性密封結構;具備良好的密封性能，該裝置具有耐高溫、高壓、抗腐蝕、壽命長等特點，操作省力，靈活可靠。可廣泛應用于冶金、石化、熱電和熱力等行業的煤氣、蒸汽、空氣、水等管道系統上，作流體的切斷和調節用。
[0003]其不足之處在于:這種蝶閥僅僅在于解決碟板在閥腔內的密封問題，由于閥軸驅動閥軸轉動的驅動機構設置在閥體外，因此，閥體與閥軸之間必須能保持良好的密封，而現有技術恰恰未能提供解決這一技術問題的技術方案。
[0004]核能作為清潔能源，目前正受到廣泛的關注，為推動汽輪器運轉，核能發電過程中產出的蒸汽是高溫高壓蒸汽，要求其蒸汽管路上使用的蝶閥必須能開關方便、操作簡單、密封可靠。而密封良好和開啟方便之間往往是相互矛盾的，要想密封嚴密，最好是兩個密封件之間充分壓緊，而充分壓緊后就會帶來開啟扭矩大的問題，針對這一技術問題，現有技術中沒有給出更好的解決方案。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種核電蒸汽切斷控制蝶閥，使其開關方便、操作簡單、密封更可靠。
[0006]本發明的目的是這樣實現的:一種核電蒸汽切斷控制蝶閥，包括閥體、碟板和閥軸，閥體內設有與碟板相匹配的圓形閥腔，碟板安裝在閥軸上，碟板配合設置在所述閥腔內，閥軸兩端伸出閥體外;所述閥軸的伸出端套裝有散熱座，一端的散熱座上連接有可驅動閥軸轉動的驅動桿;所述閥體上設有可容閥軸有間隙地穿過的安裝孔，安裝孔中設有徑向凸臺;所述閥軸和閥體之間設有軸密封裝置，所述軸密封裝置包括外密封圈、金屬密封環和密封螺母，外密封圈一側貼靠在徑向凸臺的外端面上，密封圈另一側貼靠在金屬密封環的一側，金屬密封環的另一側貼靠在密封螺母的端面上，所述密封螺母螺紋連接在所述閥軸上并壓緊所述金屬密封環，金屬密封環的內圈密封套裝在閥軸上，金屬密封環的外圈密封貼靠在所述安裝孔的內圓周面上。
[0007]本發明工作時，動過驅動桿驅動閥軸轉動，帶動碟板轉動，當碟板轉動并封閉閥腔時，為關閥位置，當碟板轉動使得閥腔不能被全部遮蔽時，為開閥位置，此時，閥腔的通流面積隨碟板的轉動而改變，從而也可以調節流量。與現有技術相比，本發明采用金屬密封環進行密封，通過密封螺母可調節密封壓力，壓迫金屬密封環使其適當變形，從而使得金屬密封環的前、后、內、外側均能可靠密封，其調整方便、密封更加可靠。散熱座的設置使得閥軸散熱良好，可避免其過渡熱脹冷縮造成閥軸卡阻或密封失效，同時，還可避免通過閥軸、驅動桿傳熱導致外設的執行機構產生高溫故障。該裝置開關方便、操作簡單、密封可靠，可使用在高溫高壓的核電蒸汽管路上，作為蒸汽切斷控制閥使用。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述徑向凸臺的內端面上設有內密封圈，內密封圈密封貼靠在碟板上。可使得碟板在繞閥軸軸轉動時，具有良好的密封效果。
[0009]為進一步方便開啟，所述閥軸軸線偏置于閥腔軸線上方，閥軸軸線也偏置于碟板的碟板回轉軸線上方，兩者之間具有等量的偏心距，該偏心距為4?5mm。偏置使得加載在碟板上下側的壓力不等，可提供開閥時的輔助力，該結構可以在保證密封可靠的前提下，減小閥軸的開啟扭矩。
[0010]進一步地，所述碟板前后兩側為球面。該結構保證在蒸汽流過時，具有較小的流阻，使流體的能量損失小。
[0011]為了進一步保證關閉時碟板和閥腔之間密封可靠，碟板大圓斷面的頂部和底部邊緣呈三折線形狀，分別包括兩側的斜線段和中部的水平段;位于碟板回轉軸線上側，水平段偏向于閥后通道;位于碟板回轉軸線下側，水平段偏向于閥前通道。關閥時，水平段起密封作用，該結構使得密封線在關閥過程中逐步增大，而不是一次性同時接觸，可以使得關閥阻力穩步變化，便于控制。
[0012]進一步地，所述碟板大圓直徑為700-1500mm，水平段寬度為15mm，位于碟板回轉軸線上側，水平段起點偏離碟板厚度方向的中線-3mm;位于碟板回轉軸線下側，水平段終點偏離碟板厚度方向的中線+3mm。由于碟板回轉軸線上側和下側的水平段錯位設置，使得開關閥操控方便;同時，在縱向方向上，水平段有部分重疊，使得密封良好。
[0013]作為本發明的進一步改進，對應于碟板回轉軸線的上方，閥前通道對應側的傾斜段與碟板回轉軸線夾角為2.25°，閥后通道對應側的傾斜段與碟板回轉軸線夾角為2° ;對應于碟板回轉軸線的下方，閥前通道對應側的傾斜段與碟板回轉軸線夾角為2°，閥后通道對應側的傾斜段與碟板回轉軸線夾角為2.25°。關閥時，夾角2.25° —側對應的傾斜段先接近閥腔內圓上下側，使其能方便地進行關閥，不受阻礙。當關閥嚴密后，繼續轉動閥軸，則夾角2°所對應的傾斜段接觸到閥腔內壁，到達限位位置，則不能再繼續轉動，從而使得關閥位置準確、密封可靠，碟板只能單向開關，方便了操控。如需換向，可將碟板水平旋轉180°安裝。
[0014]該裝置的閥體連接在支架上，可便于安裝。
[0015]進一步地，所述金屬密封環由彈性金屬材料制成，金屬密封環的大圓斷面呈環形。金屬密封環呈中空結構，使其具有良好的彈性，使得密封更可靠。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的機構示意圖。
[0017]圖2為圖1中A的局部放大圖。
[0018]圖3為碟板的主視圖。
[0019]圖4為碟板的左視圖，本圖中的箭頭方向為蒸汽流向，閥前通道位于碟板的左側，閥后通道位于碟板的右側。
[0020]圖5為圖4中的碟板局部放大圖。
[0021]圖6為圖5中B的局部放大圖。
[0022]其中，I碟板，Ia閥軸孔，2閥軸，3閥體，3a徑向凸臺，4支架，5金屬密封環，6密封螺母，7散熱座，8驅動桿，9外密封圈，10內密封圈，M閥軸軸線，N閥腔軸線，K碟板厚度方向的中線，P碟板回轉軸線。
【具體實施方式】
[0023]如圖1-2所示，為核電蒸汽切斷控制蝶閥，包括閥體3、碟板I和閥軸2，閥體3連接在支架4上，閥體3內設有與碟板I相匹配的圓形閥腔，碟板I整體上呈圓餅狀，有一個碟板回轉軸線P，碟板I前后兩側為球面;碟板I通過其上設置的閥軸孔Ia安裝在閥軸2上，碟板I配合設置在閥腔內，閥軸2兩端伸出閥體3外；閥軸2的伸出端套裝有散熱座7，一端的散熱座7上連接有可驅動閥軸2轉動的驅動桿8;閥體3上設有可容閥軸2有間隙地穿過的安裝孔，安裝孔中設有徑向凸臺3a;閥軸2和閥體3之間設有軸密封裝置，軸密封裝置包括外密封圈9、金屬密封環5和密封螺母6，外密封圈9 一側貼靠在徑向凸臺3a的外端面上，密封圈另一側貼靠在金屬密封環5的一側，金屬密封環5的另一側貼靠在密封螺母6的端面上，密封螺母6螺紋連接在閥軸2上并壓緊金屬密封環5，金屬密封環5的內圈密封套裝在閥軸2上，金屬密封環5的外圈密封貼靠在安裝孔的內圓周面上。該金屬密封環5由彈性金屬材料制成，金屬密封環5的大圓斷面呈環形。徑向凸臺3a的內端面上還設有內密封圈10，內密封圈10密封貼靠在碟板I上。
[0024]如圖2和3所示，閥軸軸線M偏置于閥腔軸線N上方，閥軸軸線M也偏置于碟板回轉軸線P上方，兩者之間具有等量的偏心距，該偏心距為4?5mm。碟板I大圓斷面的頂部和底部邊緣呈三折線形狀，分別包括兩側的斜線段和中部的水平段，具體如圖4、5、6所示，分別包括上部左側斜線段La、上部右側斜線段Lc、上中部的水平段Lb、下部左側斜線段L1、下部右側斜線段L3和下中部的水平段L2;位于碟板回轉軸線P上側，上中部的水平段Lb偏向于閥后通道;位于碟板回轉軸線P下側，下中部的水平段L2偏向于閥前通道。如圖5所示，該碟板I的大圓直徑為，水平段寬度為15111111，8卩1^= L2=15mm;位于碟板回轉軸線P上側，上中部的水平段Lb的起點偏離碟板厚度方向的中線K的距離為-3mm;位于碟板回轉軸線P下側，下中部的水平段L2的終點偏離碟板厚度方向的中線K的距離為+3_。對應于碟板回轉軸線P的上方，閥前通道對應側的上部左側傾斜段La與碟板回轉軸線P的夾角為2.25°，閥后通道對應側的上部右側傾斜段Lc與碟板回轉軸線P的夾角為2°;對應于碟板回轉軸線P的下方，閥前通道對應側的下部左側傾斜段LI與碟板回轉軸線P的夾角為2°，閥后通道對應側的下部右側傾斜段Lc與碟板回轉軸線P的夾角為2.25°。
[0025]該裝置用作核電蒸汽切斷控制閥，工作時，動過驅動桿8驅動閥軸2轉動，帶動碟板I轉動，當碟板I轉動并封閉閥腔時，為關閥位置，當碟板I轉動使得閥腔不能被全部遮蔽時，為開閥位置，此時，閥腔的通流面積隨碟板I的轉動而改變，從而也可以調節流量。該裝置采用金屬密封環5進行密封，通過密封螺母6可調節密封壓力，壓迫金屬密封環5使其適當變形，從而使得金屬密封環5的前、后、內、外側均能可靠密封，其調整方便、密封更加可靠。
[0026]在關閥過程中，閥前通道對應側的上部左側傾斜段La和閥后通道對應側的下部右側傾斜段Lc先接近閥腔內壁，進而上中部的水平段Lb和下中部的水平段L2與閥腔內壁直接接觸，形成密封，在碟板回轉軸線P的上側和下側，碟板I和閥腔之間的密封線是逐漸加長的，因而，其關閥阻力也是逐漸變化的，可以方便地進行操控。繼續轉動閥軸2，當上部右側斜線段Lc、下部左側傾斜段LI接觸到閥腔內壁后，由于上部右側斜線段Lc、下部左側傾斜段LI與碟板回轉軸線P的角度較小，導致上部右側斜線段Lc、下部左側傾斜段LI直接頂在閥腔內壁上，而形成限位，從而使閥軸2不能繼續轉動。開閥過程則與上述過程恰好相反。
[0027]本發明并不局限于上述實施例，在本發明公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據所公開的技術內容，不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種核電蒸汽切斷控制蝶閥，包括閥體、碟板和閥軸，閥體內設有與碟板相匹配的圓形閥腔，碟板安裝在閥軸上，碟板配合設置在所述閥腔內，閥軸兩端伸出閥體外；其特征在于:所述閥軸的伸出端套裝有散熱座，一端的散熱座上連接有可驅動閥軸轉動的驅動桿;所述閥體上設有可容閥軸有間隙地穿過的安裝孔，安裝孔中設有徑向凸臺；所述閥軸和閥體之間設有軸密封裝置，所述軸密封裝置包括外密封圈、金屬密封環和密封螺母，外密封圈一側貼靠在徑向凸臺的外端面上，密封圈另一側貼靠在金屬密封環的一側，金屬密封環的另一側貼靠在密封螺母的端面上，所述密封螺母螺紋連接在所述閥軸上并壓緊所述金屬密封環，金屬密封環的內圈密封套裝在閥軸上，金屬密封環的外圈密封貼靠在所述安裝孔的內圓周面上。2.根據權利要求1所述的核電蒸汽切斷控制蝶閥，其特征在于:所述徑向凸臺的內端面上設有內密封圈，內密封圈密封貼靠在碟板上。3.根據權利要求1或2所述的核電蒸汽切斷控制蝶閥，其特征在于:所述閥軸軸線偏置于閥腔軸線上方，閥軸軸線也偏置于碟板回轉軸線上方，兩者之間具有等量的偏心距，該偏心距為4?5mm。4.根據權利要求3所述的核電蒸汽切斷控制蝶閥，其特征在于:所述碟板前后兩側為球面。5.根據權利要求4所述的核電蒸汽切斷控制蝶閥，其特征在于:碟板大圓斷面的頂部和底部邊緣呈三折線形狀，分別包括兩側的斜線段和中部的水平段;位于碟板回轉軸線上側，水平段偏向于閥后通道;位于碟板回轉軸線下側，水平段偏向于閥前通道。6.根據權利要求5所述的核電蒸汽切斷控制蝶閥，其特征在于:所述碟板大圓直徑為700-1500mm，水平段寬度為15mm，位于碟板回轉軸線上側，水平段起點偏離碟板厚度方向的中線-3mm;位于碟板回轉軸線下側，水平段終點偏離碟板厚度方向的中線+3_。7.根據權利要求6所述的核電蒸汽切斷控制蝶閥，其特征在于:對應于碟板回轉軸線的上方，閥前通道對應側的傾斜段與碟板回轉軸線夾角為2.25°，閥后通道對應側的傾斜段與碟板回轉軸線夾角為2°;對應于碟板回轉軸線的下方，閥前通道對應側的傾斜段與碟板回轉軸線夾角為2°，閥后通道對應側的傾斜段與碟板回轉軸線夾角為2.25°。8.根據權利要求1或2所述的核電蒸汽切斷控制蝶閥，其特征在于:所述閥體連接在支架上。9.根據權利要求1或2所述的核電蒸汽切斷控制蝶閥，其特征在于:所述金屬密封環由彈性金屬材料制成，金屬密封環的大圓斷面呈環形。
【文檔編號】F16K49/00GK105972312SQ201610544344
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月12日
【發明人】錢玉峰, 徐文嫻
【申請人】江蘇億閥集團有限公司