阅读说明：本技术 一种核工业用真空阀 (Vacuum valve for nuclear industry ) 是由 叶志强 周星彪 吴显金 杨积海 于 2020-05-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种核工业用真空阀,属于阀门领域,包括阀体,设置在阀体内的鱼雷形阀芯组件,阀体上安装有阀座,鱼雷形阀芯组件设有密封环与阀座配合,其特征在于：所述密封环采用聚四氟乙烯制作而成。本发明采用聚四氟乙烯作为密封环的制作材料,解决了现有技术中采用耐腐橡胶而存在的原材料供应不足所造成的阀门难以生产或者生产规模受限的问题,在降低核工业用真空阀的生产要求和生产难度,并且还降低了生产成本,具有较高的实用价值。(The invention provides a vacuum valve for nuclear industry, which belongs to the field of valves and comprises a valve body and a torpedo-shaped valve core assembly arranged in the valve body, wherein a valve seat is arranged on the valve body, and the torpedo-shaped valve core assembly is provided with a sealing ring matched with the valve seat, and the vacuum valve is characterized in that: the sealing ring is made of polytetrafluoroethylene. The invention adopts the polytetrafluoroethylene as the manufacturing material of the sealing ring, solves the problems that the valve is difficult to produce or the production scale is limited due to insufficient raw material supply caused by adopting the corrosion-resistant rubber in the prior art, reduces the production requirement and the production difficulty of the vacuum valve for the nuclear industry, reduces the production cost and has higher practical value.)

一种核工业用真空阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，特别涉及一种核工业用真空阀。

背景技术

鱼雷阀的使用工况比较特殊，对阀门的密封性能要求高，由于此前设计的密封副为金属-耐腐橡胶结构，对耐腐橡胶的要求高，对供应商的要求也相应的严格，满足条件的供应商少之又少，给实际生产带来较大的困难、限制了生产规模。

基于此，提出本案申请。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种便于采购原料的核工业用真空阀，解决现有技术中密封副中对密封环的材料的高要求导致生产受限的问题，使核工业用真空阀的正常生产加工或扩大生产规模。

为实现上述目的，本发明提供一种核工业用真空阀，包括阀体，设置在阀体内的鱼雷形阀芯组件，阀体上安装有阀座，鱼雷形阀芯组件设有密封环与阀座配合，其特征在于：所述密封环采用聚四氟乙烯制作而成。

上述技术方案中，本发明把原来的耐腐橡胶改为聚四氟乙烯(PTFE)，使密封环-金属阀座之间的密封性能更加可靠，同时，聚四氟乙烯的耐久度更高、性能更优良，材料来源充足、采购方便，令得以顺利生产、甚至可进一步地扩大生产规模。

本发明进一步设置如下：所述密封环与阀座的密封面为楔形面，与替换为聚四氟乙烯(PTFE)的密封环配合，利用楔形面与阀座上的密封面的相互配合增加密封副之间的接触面积和接触的紧密度，从而提高采用聚四氟乙烯作为密封环使用时的密封性能。

为确保密封效果与密封作用，本发明进一步设置如下：所述密封环的横截面为方形，且所述楔形面投影于所述横截面上的长边、短边上的长度小于所述横截面上的长边、短边长度的二分之一。上述特征通过限制楔形面的大小对楔形面与密封环的面积占比进行控制，以防止楔形面过大时对密封环的结构造成影响、导致密封性能下降。同时，其可使楔形面与密封环的安装所在部件之间保持一定间距，避免与阀座密封面之间的距离过近而导致在开启的瞬间过程中受到介质过大的冲击力而加速磨损，从而提高阀门的使用寿命。

本发明进一步设置如下：设有杠杆组件和带动杠杆组件运动的叉子组件，杠杆组件包括有杠杆和杠杆架，杠杆架包括主体和围绕主体周向分布的环形安装部，杠杆上带有波纹管，在波纹管外罩有保护罩，保护罩的外壁套设有压环，所述压环的外壁配设有压紧环将波纹管的底部的环边固定在杠杆架的环形安装部上。杠杆下端延伸穿过阀体与鱼雷形阀芯的封闭盘固定连接；杠杆上端固定在叉子组件的叉子上。所述环形安装部与波纹管相对、靠近主体的内侧端面上设有内凹的内环槽，所述波纹管内壁与杠杆架的主体之间通过一密封件密封，该密封件位于内环槽的上方。

上述结构通过在杠杆架与波纹管的配合处增设内环槽，并使密封件悬空于内环槽的上方，一则，内环槽可用于储存密封介质用于加强密封，二则，内环槽的存在使密封件的底端与环形安装部分离，从而避免环形安装部的端面与密封件发生摩擦影响密封件的密封作用。再者，内环槽为密封件的形变提供一定空间，有利于加强波纹管的内壁与杠杆架的主体之间的密封性能。

为提高杠杆架与阀体之间的密封性，本发明进一步设置如下：所述环形安装部的另一端面与阀体之间间隙相对，该间隙中填塞有衬垫；所述环形安装部的另一端面设有至少两个内凹的弧形凹槽。弧形凹槽与衬垫表面配合时，在压力作用下，衬垫发生形变与弧形凹槽相互配合，于该处形成波浪形的近似于迷宫密封的方式进行密封。

为提高杠杆架的安装稳定性，本发明进一步设置如下：所述弧形凹槽的由一横截面角度为140～150°的主弧面和反向设置的横截面角度为60～70°的外连接弧面连接形成。

为提高楔形面与阀座间接触处的契合度，本发明进一步设置如下：所述密封环的内径与其所安装的鱼雷阀芯之间间隔有间隙，该间隙是通过在端面上设置一内收面实现的。

为提高密封环安装的稳定性，本发明进一步设置如下：所述鱼雷阀芯用于装配密封环的凹槽槽底上设有用于限制密封环径向移动的卡凸。

本发明的有益效果如下：本发明采用聚四氟乙烯作为密封环的制作材料，解决了现有技术中采用耐腐橡胶而存在的原材料供应不足所造成的阀门难以生产或者生产规模受限的问题，在降低生产难度的同时也进一步降低了生产成本，适于推广。

另外，本发明进一步通过优化杠杆架的结构，加强杠杆架与波纹管之间的密封性以及杠杆架装配于阀体上的稳定程度，从而提高阀门的质量、延长阀门的使用寿命。

附图说明

图1为本发明具体实施例的整体结构示意图。

图2为图1A处局部放大示意图。

图3为图1B处局部放大示意图。

图4为本发明具体实施例杠杆架结构示意图。

附图标记：1—六角螺母，2—螺套，3—丝杆，4—垫板，5—推力球轴承，6—碟簧，7—衬套一，8—弹簧，9—操纵机械壳，10—前端盖，11—螺栓，12—叉子，13—保护罩，14—阀体，15—前盲板，16—阀座，17—密封环，18—杠杆，19—衬套二，20—鱼雷阀芯，21—后盲板，22—衬垫，23—杠杆架，24—夹紧环，25—压环，26—密封件，27—波纹管；

171—密封面，172—卡槽，173—内收面，181—卡凸，2310—内环槽，2320—弧形凹槽，2311—环槽外壁，131—外径壁。

具体实施方式

实施例1如图1所示，本实施例提供一种核工业用真空阀，包括阀体14，设置在阀体14内的鱼雷形阀芯，连接鱼雷形阀芯的杠杆18组件，带动杠杆18组件运动的12组件，以及驱动12组件动作的驱动装置。鱼雷形阀芯包括有一弧线外形的鱼雷阀芯20，在阀体14上装配有与鱼雷阀芯20端面接触处配合的阀座16，同时鱼雷阀芯20端面接触处嵌设有密封环17，密封环17上用于与阀座16活动配合进行密封的接触面设置为楔形面。密封环17采用聚四氟乙烯制作而成。通过结合楔形面与特定材料设计所得的新型密封环17，其可在与金属的阀座16配合时增加接触面积、提高接触的紧密度，从而提高采用聚四氟乙烯作为密封环17使用时的密封性能。并且，聚四氟乙烯具有低摩擦系数、耐磨、耐化学腐蚀、不水解、不变硬等优良性能，其可以提高密封环17的使用寿命、进而延长阀门的使用寿命。

本实施例中，杠杆18组件设置在中间箱体内，包括一个杠杆18和杠杆18支架。12组件设置在中间箱体内、杠杆18组件上方，包括一个12，12通过支撑轴固定在中间箱体内，12上端固定有滚子，12能绕支撑轴转动。杠杆18上带有波纹管27，在波纹管27外罩有保护罩13，保护罩13固定在中间箱体内并密封阀体14上端；杠杆18下端延伸穿过阀体14与鱼雷形阀芯20的封闭盘固定连接；杠杆18上端固定在12组件的12上。

在一种优选方式中，楔形面投影于所述横截面上的长边、短边上的长度小于横截面上的长边、短边长度的二分之一。例如在图2中，楔形面在短边上的投影长度为16，该短边总长为45，其比例约为0.36，小于0.5。该结构通过限制楔形面的大小对楔形面与密封环17的面积占比进行控制，防止楔形面过大导致密封环17密封性能下降，保障鱼雷阀芯20与阀座16之间的密封性能。

在另一种实施方式中，为使密封环17在于阀座16时存在一定的自适应调整空间，本实施例密封环17的内径与其所安装的鱼雷阀芯20之间间隔有间隙，该间隙是通过在密封环17的内径一侧、与鱼雷阀芯20相配合的侧壁上设置一内收面173实现的：如图2中所示，密封环17的a处边沿与鱼雷阀芯20的端面之间存在间隙时，由于密封环17的b部分以嵌入的方式固定在鱼雷阀芯20上，同时密封环17的c部分悬空设置，如此，在楔形面与阀座16配合时，为使楔形面能够与阀座16的密封面171尽量契合以提高密封性能，此处由于该间隙的存在使密封环17的c部分可以其b处为支点，使a处靠近鱼雷阀芯20，从而带动楔形面相较于阀座16上的密封面171的偏角在楔形面与阀座16相接触时进行自适应调整。

在另一种实施方式中，为避免密封环17在鱼雷阀芯20中出现松动或者脱离的情况，确保密封环17装配于鱼雷阀芯20上的稳定性，本实施例可在鱼雷阀芯20用于装配密封环17的凹槽槽底上设有用于限制密封环17径向移动的卡凸181。相应的，密封环17上须设有与其配合的卡槽172。或者，本段所述实施方式也可于上段所述的密封环17-鱼雷阀芯20之间的间隙结构设计相配合，实现对密封环17c部分的加强固定作用，可以有效防止密封环17在以c部分为支点摆动进行自适应调整的过程中c部分处发生位置偏移、确保密封环17安装的稳定性，以便于长久使用。

实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例杠杆18组件中的装配结构设置如下：杠杆18组件包括有杠杆18和杠杆架23，杠杆架23包括主体和围绕主体周向分布的环形安装部，杠杆18上带有波纹管27，在波纹管27外罩有保护罩13，保护罩13的外壁套设有压环25，所述压环25的外壁配设有压紧环将波纹管27的底部的环边固定在杠杆架23的环形安装部上。环形安装部与波纹管27相对、靠近主体的内侧端面上设有内凹的内环槽2310：内环槽2310的环槽外壁2311与波纹管27的外径壁131错位设置——径向上环槽外壁2311相较于波纹管27更靠近轴心，使波纹管27的内壁一侧的底部部分以悬空的方式设置在内环槽2310的上方，从而使波纹管27的内壁一侧的底部与杠杆架23的端面分离。同时，波纹管27内壁与杠杆架23的主体之间通过一密封件26密封，该密封件26位于内环槽2310的上方。

作为本实施例的一种优选方式，本实施例进一步使环形安装部的另一端面与阀体14之间间隙相对，该间隙中填塞有衬垫22，同时环形安装部的另一端面设有至少两个内凹的弧形凹槽2320。由于弧形凹槽2320的存在，使得所述环形安装部的另一端面的其他部分在于衬垫22相互配合时使应力集中，每一弧形凹槽2320与其下方的衬垫22之间将形成一个环形支撑结构，从而有效加强二者之间的配合关系和配合的稳定性。同时，两个以上的弧形凹槽2320配合作用时，可于接触面上形成类似于迷宫密封的蜿蜒曲折的路径，在此处延长外界物质进入的回路，从而加强密封性。

在本实施例的另一种实施方式中，弧形凹槽2320的由一横截面角度为140～150°的主弧面和反向设置的横截面角度为60～70°的外连接弧面连接形成，从而使弧形凹槽2320呈敞开状，在压力作用下，敞开式结构更易于将与其接触的衬垫22从两侧向中间“挤压”，从而使衬垫22易于“进入”到弧形凹槽2320中。在上述实施例中，衬垫22采用软质材料，例如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板、金属石棉缠绕式垫片等。

综上所述，本发明提供了一种便于生产的核工业用真空阀，其通过改进密封环17的材料、结构以及与鱼雷阀芯20之间的装配关系，在降低对密封环17材料要求、降低核工业用真空阀的生产要求并使其适于大规模生产的同时，确保密封环17在鱼雷阀芯20与阀座16之间所起到的有效密封作用。另外，本发明还通过重新设计杠杆架23的结构加强了杠杆18与波纹管27的保护罩13之间的密封性能，进一步提高了核工业用真空阀的密封性能，提高其耐用性。