CN208503488U - 气动试验阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动试验阀，包括气动装置、主阀及连接气动装置与主阀的过渡盘连接件，主阀包括阀盖、阀体、阀杆及密封体；阀盖设置在阀体的上方，阀杆沿纵向设置在阀体内并伸出阀盖外与气动装置连接，密封体安装在阀杆上且包括主阀瓣、副阀瓣及阀瓣盖，副阀瓣固定在阀杆的下端并通过阀瓣盖封闭在主阀瓣的阀瓣腔体内，主阀瓣上开设有连通主阀瓣外与主阀瓣内的腔体的横向泄压孔。本实用新型的气动试验阀采用主阀瓣与阀体形成主密封、副阀瓣与主阀瓣形成二道密封来缓解阀体内介质的冲击力，主阀瓣上开设平衡压力的泄压孔可以缓冲流体对密封面冲击，使阀杆受到的不平衡力小、允许使用较大压差。

Description

气动试验阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，具体地指一种气动试验阀。

背景技术

低压安注泵试验台用的试验阀广泛应用于水介质和环境管路中实现接通或截断管路中的介质。低压安注泵试验台阀大多使用手动试验阀或电动试验阀，阀门两端为法兰连接，手操阀是通过手操来实现阀门的开启和关闭，使得人工强度增大，且效率低下，而且制造成本高，维护困难。电动试验阀价格昂贵，但必须接通电源才能使用，有时开关时间长，电子原件易产生火花，给工况造成安全隐患。

在一些工业生产工况中气动阀门得到了非常广泛的应用。气动阀的优点主要是气动阀门开关动作速度可以调整，结构简单，易维护，动作过程中因气体本身的缓冲特性，不易因卡住而损坏，在一些特殊要求场合使用比电动、手动阀门更为安全可靠。气动阀还具有故障复位的功能，在选购的时候可以根据工况需要来选择气开型或气关型。气源发生故障的时候阀门可以根据管道安全需要自动恢复到全开或全闭的状态。这是一般的电动阀门不能做到的。从价格方面，气动阀门也比同类的电动阀门便宜。

基于此，将气动应用在试验阀上也能突显出这些优势。然而，考虑到应用环境的特殊性，需要对试验阀的结构进行改进才能适用于高压差环境。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种适用于高压差环境的气动试验阀。

为实现上述目的，本实用新型所设计的气动试验阀，包括气动装置及主阀，所述主阀包括阀盖、阀体、阀杆及密封体；所述阀盖设置在阀体的上方，所述阀杆沿纵向设置在所述阀体内并伸出所述阀盖外与所述气动装置连接，所述密封体安装在所述阀杆上且包括主阀瓣、副阀瓣及阀瓣盖，所述副阀瓣固定在所述阀杆的下端并通过所述阀瓣盖封闭在所述主阀瓣的阀瓣腔体内，所述主阀瓣上开设有连通所述主阀瓣外与所述主阀瓣内的腔体的横向泄压孔。

作为优选方案，所述阀瓣盖上开设有连通所述主阀瓣外与所述主阀瓣内的腔体的纵向泄压孔。

作为优选方案，所述主阀瓣的阀主瓣密封面与所述阀体内的阀体密封面为锥面密封面。

作为优选方案，所述副阀瓣的副阀瓣密封面与所述主阀瓣内的主阀瓣内密封面为锥面密封面。

作为优选方案，所述气动装置包括气缸上盖、缸体、气缸下盖、活塞、活塞杆及气控箱，所述气缸上盖、所述缸体与所述气缸下盖分别从上方、侧方及下方围合成腔体，所述活塞固定在纵向设置的所述活塞杆上，所述活塞将腔体分成上腔与下腔，所述上腔与所述下腔上分别通过第一气口与第二气口连接至输送压缩空气的所述气控箱。

作为优选方案，所述气动装置进一步包括联轴器及支承螺杆，所述联轴器同轴连接所述活塞杆与所述阀杆，所述支承螺杆固定在所述气缸下盖上。

作为优选方案，所述气动试验阀进一步包括连接所述气动装置与所述主阀的过渡盘连接件，所述过渡盘连接件设置在所述气缸下盖的下方，所述过渡盘连接件同时与所述气缸下盖和所述支承螺杆连接固定。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的气动试验阀采用主阀瓣与阀体密封，采用副阀瓣与主阀瓣形成第二道密封，可缓解阀体内介质的冲击力，在阀门快速关闭时起到补偿作用；主阀瓣上开设平衡压力的泄压孔，可缓冲流体对密封面冲击，使阀杆受到的不平衡力小、允许使用较大压差，且根据接受压力或流量信号后可调节阀门的开度实时调节流量，从而满足工况要求，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的气动试验阀在完全关闭状态下的轴向剖视结构示意图。

图2为本实用新型优选实施例的气动试验阀在完全打开状态下的轴向剖视结构示意图。

图3为图1中的I部分的放大结构示意图。

图4为图3中的II部分的放大结构示意图。

图中各部件标号如下：气动装置10(其中，气缸上盖11、缸体 12、气缸下盖13、活塞14、活塞杆15、气控箱16、第一气口111、第二气口131)；主阀20(其中，阀盖21、阀体22、阀杆23、主阀瓣 24、副阀瓣25、阀瓣盖26、联轴器27、支承螺杆28；阀体密封面221、阀主瓣密封面241、横向泄压孔242、纵向泄压孔261)；过渡盘连接件30。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参阅图1和图2，本实用新型优选实施例的气动试验阀包括气动装置10、主阀20及过渡盘连接件30，气动装置10与过渡盘连接件30连接气动装置10与主阀20以使气动装置10带动主阀20启闭。

气动装置10包括气缸上盖11、缸体12、气缸下盖13、活塞14、活塞杆15及气控箱16。气缸上盖11、缸体12与气缸下盖13分别从上方、侧方及下方围合成腔体，活塞14固定在纵向设置的活塞杆15 上并可随同活塞杆15在气缸腔体内在纵向上下移动。在气缸腔体内，活塞14将腔体分成上下两部分，上腔与下腔上分别设有第一气口111 和第二气口131，通过第一气口111与第二气口131来控制上腔进气或者下腔进气来控制活塞杆15运动。气控箱16设置在缸体12的一侧，并且连接至气动装置10的第一气口111、第二气口131，控制气体从第一气口111或第二气口131进入上腔或下腔内。

主阀20包括阀盖21、阀体22、阀杆23、主阀瓣24、副阀瓣25、阀瓣盖26、联轴器27及支承螺杆28。阀盖21设置在阀体22的上方以封闭阀体22上端的开口，阀杆23以立轴方式沿纵向设置在阀体22 内并伸出阀盖21外，主阀瓣24、副阀瓣25及阀瓣盖26形成的密封体安装在阀杆23的下端，如图3所示。主阀瓣24下方的阀主瓣密封面241与阀体22内的阀体密封面221接触或分开以打开或关闭主阀 20。如图4中所示，阀瓣24下方的阀主瓣密封面241与阀体22内的阀体密封面221为锥面密封形式的密封面，关闭力小、耐冲刷、密封可靠。主阀瓣24、副阀瓣25及阀瓣盖26形成密封体，副阀瓣25固定在阀杆23的下端并通过阀瓣盖26封闭在主阀瓣24的阀瓣腔体内。副阀瓣25的副阀瓣密封面与主阀瓣24内的主阀瓣内密封面同样呈锥面密封形式的密封面。主阀瓣24上开设若干横向泄压孔242，连通主阀瓣24外与主阀瓣24内的腔体。阀瓣盖26上开设有若干纵向泄压孔261，连通主阀瓣24外与主阀瓣24内的腔体。联轴器27连接活塞杆15的下端与阀杆23的上端，将活塞杆15与阀杆23同轴连接。支承螺杆28支撑在气缸下盖13与阀盖21之间，将气动装置10固定在主阀20上方。

过渡盘连接件30设置在气动装置10的气缸下盖13的下方，过渡盘连接件30同时与气缸下盖13和支承螺杆28连接固定，作为气缸下盖13与支承螺杆28之间的连接过渡件。

上述气动试验阀在事故时使用，在一些回路发生失水事故 (LOCA)时，低压安注泵和气动试验阀及管系提供堆芯冷却。在直接注水阶段，安注泵从换料水箱吸水快速冷却堆芯。

上述气动试验阀的开阀过程如下：主阀20的操纵由气动装置10 控制自动完成。压缩空气经第二气口131将其送到下腔中，使活塞14 及活塞杆15向向上运动，从而带动联轴器27、密封件(主阀瓣24、副阀瓣25及阀瓣盖26)向上运动，密封件向上与阀体22内的阀体密封件221分离，阀体22的流道中的介质流通，主阀20开启(如图2 所示)。

上述气动的关阀过程如下：主阀20的操纵由气动装置10控制自动完成。压缩空气经第一气口111将其送到气动装置10的上腔中，使活塞14及活塞杆15向下运动，从而带动联轴器27、密封件(主阀瓣 24、副阀瓣25及阀瓣盖26)向下运动，密封件向下与阀体22内的阀体密封件221接触形成密封，阀体22的流道中的介质被截断，主阀 20关闭(如图1所示)。

上述气动试验阀可在低压安注泵侧供给压力和换料水箱压力基本平衡的条件下，借助气动装置的推力作用完成试验阀的开启动作，一旦当回路发生失水事故(LOCA)时或低压安注工作系统主管路破裂或因其它原因失压导致泄露时，换料水箱瞬时释放巨大流量产生的冲击力和压力作用在主阀瓣24上，使平衡式密封体克服气源对气动装置10的活塞14的作用力，带动平衡式密封体、阀杆23、活塞杆15 快速上升，气体从气动装置10的第二气口131通道中进入，推动活塞14向第一气口111通道的方向运动，气体从第一气口111通道中排出，使气动试验阀瞬时开启(通常在小于1.5秒的时间内)，开启状态的如图2所示，从而防止可能发生的重大危险事故，有效保证安注工作系统的安全可靠和高效节能，并实现了集中安装，简化了主体结构。

上述气动试验阀采用双作用的气动装置10，利用上腔进气或者下腔进气来远距离控制阀门，操作方便、灵活。气动装置10使用压缩空气为介质，工作行程小，启闭时间短；密封体(主阀瓣24)与阀体 22之间的密封面采用锥面密封，关闭力小、耐冲刷、密封可靠。副阀瓣25与主阀瓣24形成第二道锥面密封，主阀瓣24和阀瓣盖26带多个均匀分布的泄压小孔261，主阀瓣24、副阀瓣25与阀瓣盖26形成平衡式密封件，可缓解介质冲击力，阀杆23受到的不平衡力小、允许使用较大压差，根据接受压力或流量信号后，可自动调节阀门的开度实时调节被测点的压力或流量；高效节能、可使安注更加快速和有效，提高安注的可靠性和反应堆的安全性，从而满足工况要求，延长使用寿命。

与现有技术相比较，本实用新型的气动试验阀至少具有以下优点：

(1)采用气动装置配置灵活，具有故障复位的功能，气源发生故障的时候阀门可以根据管道安全需要自动恢复到全开或全闭的状态。结构简单、制造和维护方便；工作行程小，启闭时间短。

(2)密封体(主阀瓣)与阀体密封面采用锥面密封，关闭力小、耐冲刷、密封可靠。副阀瓣与主阀瓣形成第二道锥面密封，可缓解介质冲击力，在阀门快速关闭时有补偿作用。

(3)阀杆与主阀瓣、副阀瓣、阀瓣盖采用平衡式密封结构，主阀瓣、阀瓣盖开设均匀分布平衡压力的小孔，可缓冲流体对密封面冲击，阀杆受到的不平衡力小、允许使用较大压差，根据接受压力或流量信号后，气动装置可自动调节阀门的开度实时调节流量；高效节能、可使安注更加快速和有效，提高安注的可靠性和反应堆的安全性。以确保反应堆冷却剂出现失水事故和安全壳内蒸汽管线破裂或给水管线破裂时进行安全注入。从而满足工况要求，延长使用寿命。

(4)在主阀与气动装置之间带有过渡盘连接件，便于气动装置拆卸后进行维修或更换，气动装置和主阀内介质被完全隔开，完全避免介质外漏。在气动装置和主阀之间设置的过渡装置便于不从主管路上取下阀体以及防内漏平衡式主密封组件，就可在确保现场无污染物且不停机的情况下几分钟内成组更换或维修气动装置，灵活配置，增强了互换性，使维修周期最小化，可以大大降低设备维修费用，可使维修更彻底，高效节能，提高整机预期寿命，从而提高生产效率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种气动试验阀，包括气动装置(10)及主阀(20)，所述主阀(20)包括阀盖(21)、阀体(22)、阀杆(23)及密封体，其特征在于：所述阀盖(21)设置在阀体(22)的上方，所述阀杆(23)沿纵向设置在所述阀体(22)内并伸出所述阀盖(21)外与所述气动装置(10)连接，所述密封体安装在所述阀杆(23)上且包括主阀瓣(24)、副阀瓣(25)及阀瓣盖(26)，所述副阀瓣(25)固定在所述阀杆(23)的下端并通过所述阀瓣盖(26)封闭在所述主阀瓣(24)的阀瓣腔体内，所述主阀瓣(24)上开设有连通所述主阀瓣(24)外与所述主阀瓣(24)内的腔体的横向泄压孔(242)。

2.根据权利要求1所述的气动试验阀，其特征在于：所述阀瓣盖(26)上开设有连通所述主阀瓣(24)外与所述主阀瓣(24)内的腔体的纵向泄压孔(261)。

3.根据权利要求2所述的气动试验阀，其特征在于：所述主阀瓣(24)的阀主瓣密封面(241)与所述阀体(22)内的阀体密封面(221)为锥面密封面。

4.根据权利要求3所述的气动试验阀，其特征在于：所述副阀瓣(25)的副阀瓣密封面与所述主阀瓣(24)内的主阀瓣内密封面为锥面密封面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的气动试验阀，其特征在于：所述气动装置(10)包括气缸上盖(11)、缸体(12)、气缸下盖(13)、活塞(14)、活塞杆(15)及气控箱(16)，所述气缸上盖(11)、所述缸体(12)与所述气缸下盖(13)分别从上方、侧方及下方围合成腔体，所述活塞(14)固定在纵向设置的所述活塞杆(15)上，所述活塞(14)将腔体分成上腔与下腔，所述上腔与所述下腔上分别通过第一气口(111)与第二气口(131)连接至输送压缩空气的所述气控箱(16)。

6.根据权利要求5所述的气动试验阀，其特征在于：所述气动装置(10)进一步包括联轴器(27)及支承螺杆(28)，所述联轴器(27) 同轴连接所述活塞杆(15)与所述阀杆(23)，所述支承螺杆(28)固定在所述气缸下盖(13)上。

7.根据权利要求6所述的气动试验阀，其特征在于：所述气动试验阀进一步包括连接所述气动装置(10)与所述主阀(20)的过渡盘连接件(30)，所述过渡盘连接件(30)设置在所述气缸下盖(13)的下方，所述过渡盘连接件(30)同时与所述气缸下盖(13)和所述支承螺杆(28)连接固定。