交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)涉及一種用于交叉管壓式反應(yīng)堆的閥門(mén)。其目的是為了提供一種在反應(yīng)堆正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情形下能對(duì)其進(jìn)行填料和卸料操作的交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)。本發(fā)明包括閥殼（1）、球閥（2）及球閥桿（3），所述閥殼內(nèi)設(shè)有相互連通且在同一直線上的進(jìn)出液通道（4），閥殼的頂部設(shè)有一閥殼頂蓋（5），所述球閥桿的一端穿過(guò)閥殼頂蓋后與球閥上端的凹槽相連接，所述球閥與閥殼之間設(shè)有閥體（11），閥體的上端固定設(shè)有閥體桿（12），閥體桿上安裝有蝸輪（9）和蝸桿（10），球閥桿的上端還鉸接有一聯(lián)動(dòng)桿（27），所述閥殼的側(cè)壁上還開(kāi)有換料窗口（28）。
【專利說(shuō)明】交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種閥門(mén)，特別是涉及一種用于交叉管壓式反應(yīng)堆的閥門(mén)。
【背景技術(shù)】
[0002]人類過(guò)度消耗一次性能源發(fā)展經(jīng)濟(jì)的方式必須轉(zhuǎn)變。未來(lái)的四十年，安全、清潔、高效、可靠的核能裝置將會(huì)進(jìn)入快速發(fā)展期，堆功率六萬(wàn)千瓦及以上船舶核動(dòng)力裝置將日益受到重視。
[0003]重水反應(yīng)堆，是目前應(yīng)用的四大主流反應(yīng)堆堆型之一，其商用價(jià)值正不斷增值。重水反應(yīng)堆，因其具有可在線填裝和卸出燃料鈾，可對(duì)各管堆實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制等優(yōu)點(diǎn)，其固有安全性已為公眾所共認(rèn)。而在現(xiàn)有技術(shù)中，尤其是交叉管壓式反應(yīng)堆中，在反應(yīng)堆不停堆的情形下，不能對(duì)核燃料棒進(jìn)行在線填裝和卸料操作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在反應(yīng)堆正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情形下能對(duì)其進(jìn)行填料和卸料操作的交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)。
[0005]本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，包括閥殼、球閥及球閥桿，所述閥殼內(nèi)設(shè)有相互連通且在同一直線上的進(jìn)出液通道，閥殼的頂部設(shè)有一閥殼頂蓋，閥殼頂蓋與閥殼之間設(shè)有墊床和第一密封圈，所述球閥內(nèi)設(shè)有球閥通道，所述球閥桿的一端穿過(guò)閥殼頂蓋后與球閥上端的凹槽相連接，所述球閥與閥殼之間設(shè)有閥體，閥體的上端固定設(shè)有閥體桿，所述閥體桿的橫截面呈圓環(huán)形，所述球閥桿位于閥體桿內(nèi)，閥體內(nèi)設(shè)有一內(nèi)腔及與內(nèi)腔相連通的閥體通道，所述閥體通道與進(jìn)出液通道、球閥通道相互連通，閥體通道的一端設(shè)有支托料桁架，所述閥體的內(nèi)腔與球閥的外表面相貼合，球閥與閥體之間設(shè)有第二密封圈，閥體與閥殼之間設(shè)有第三密封圈，閥體的下端與閥殼之間設(shè)有第一軸承及軸承墊，閥體的上端與閥殼頂蓋之間設(shè)有第二軸承及第四密封圈，所述閥體桿與閥殼頂蓋之間設(shè)有第三軸承，第三軸承的外側(cè)還設(shè)有第五密封圈，球閥桿與閥體桿之間設(shè)有第四軸承，第四軸承的外側(cè)還設(shè)有第六密封圈，所述閥體桿的外圓周壁上還設(shè)有第一壓緊螺母，第一壓緊螺母與第五密封圈相貼緊，閥體桿的內(nèi)圓周壁上還設(shè)有第二壓緊螺母，第二壓緊螺母與第六密封圈相貼緊，閥體桿上位于第一壓緊螺母的外側(cè)還安裝有蝸輪和蝸桿，球閥桿的上端還鉸接有一聯(lián)動(dòng)桿，所述閥體桿的上端面上還設(shè)有若干凹槽，該凹槽用來(lái)放置聯(lián)動(dòng)桿上遠(yuǎn)離球閥桿的一端，所述閥殼的側(cè)壁上還開(kāi)有能夠與閥體通道相連通的換料窗口，換料窗口上設(shè)有一側(cè)密封蓋，側(cè)密封蓋與閥殼之間設(shè)有側(cè)密封圈。
[0006]本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其中所述球閥通道的兩端處各設(shè)有一個(gè)沿水平方向的通孔，兩個(gè)通孔沿球閥通道的軸線中心對(duì)稱布置，兩個(gè)通孔的中心連線與球閥通道的軸線呈30度夾角。
[0007]本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其中所述每個(gè)通孔的孔徑為球閥通道的孔徑的1/3。[0008]本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其中所述第四密封圈與所述第六密封圈的結(jié)構(gòu)相同，都包括上迷宮環(huán)和下迷宮環(huán)，下迷宮環(huán)為對(duì)剖二件式結(jié)構(gòu)，所述下迷宮環(huán)的下方由上到下依次設(shè)有壓緊環(huán)、凹環(huán)、月牙環(huán)、O型環(huán)和不銹鋼蝶式波紋彈簧。
[0009]本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其中所述月牙環(huán)、O型環(huán)、第二密封圈和第三密封圈都由燒結(jié)碳化硅制成，上迷宮環(huán)、下迷宮環(huán)、壓緊環(huán)和凹環(huán)都由硬質(zhì)合金制成。
[0010]本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明中的球閥桿能夠帶動(dòng)球閥相對(duì)于閥體轉(zhuǎn)動(dòng)，而閥體也能夠相對(duì)于閥殼轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)將聯(lián)動(dòng)桿置于水平位置時(shí)，使聯(lián)動(dòng)桿的端頭位于閥體桿上端面的凹槽內(nèi)，于是聯(lián)動(dòng)桿將球閥桿和閥體桿鎖在一起，這樣閥體桿在蝸輪、蝸桿的作用下能夠帶動(dòng)閥體與球閥一起相對(duì)于閥殼進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)將聯(lián)動(dòng)桿置于豎直位置時(shí)，此時(shí)聯(lián)動(dòng)桿的端頭從閥體桿上端面的凹槽內(nèi)脫離，如果閥體保持靜止，以機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)球閥桿，球閥就能相對(duì)于閥體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。需要更換燃料棒時(shí)，操作位于傾斜壓力管上方的閥門(mén)，此處的閥門(mén)為整個(gè)交叉管壓式反應(yīng)堆的填料閥門(mén)，將填料閥門(mén)中的聯(lián)動(dòng)桿置于水平位置，之后動(dòng)力裝置帶動(dòng)蝸桿、蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪又帶動(dòng)閥體桿轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣閥體與球閥就會(huì)一起相對(duì)于閥殼轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)閥體與球閥一起轉(zhuǎn)過(guò)90度時(shí)，打開(kāi)閥殼側(cè)壁上的側(cè)密封蓋，從換料窗口處將未使用的燃料棒填裝到閥體通道內(nèi)，位于閥體通道一端的支托料桁架將燃料棒托住，之后更換側(cè)密封圈后再將側(cè)密封蓋封住換料窗口，接著將閥體桿往相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)90度即可完成燃料棒的填裝工作。當(dāng)需要將使用后的燃料棒卸出來(lái)時(shí)，操作位于傾斜壓力管下方的閥門(mén)，此處的閥門(mén)為整個(gè)交叉管壓式反應(yīng)堆的卸料閥門(mén)，操作過(guò)程同上述的燃料棒填裝工作過(guò)程，只是在閥體與球閥一起轉(zhuǎn)過(guò)90度的時(shí)候，將用完的燃料棒從換料窗口卸出即可。由此可見(jiàn)，本發(fā)明能夠在反應(yīng)堆正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情形下對(duì)其進(jìn)行填料和卸料的操作。
[0011]本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)中球閥通道的兩端處各設(shè)有一個(gè)沿水平方向的通孔，這樣當(dāng)反應(yīng)堆的個(gè)別壓力管在緊急封停的過(guò)程中，即將聯(lián)動(dòng)桿置于豎直位置，此時(shí)聯(lián)動(dòng)桿的端頭從閥體桿上端面的凹槽內(nèi)脫離，之后以機(jī)械手將球閥相對(duì)于閥體轉(zhuǎn)到90度的過(guò)程中，當(dāng)將球閥轉(zhuǎn)過(guò)20?35度的時(shí)候，兩個(gè)通孔與球閥通道形成S型的泄壓道，壓力管中的一回路液體在經(jīng)過(guò)該泄壓道時(shí)，能產(chǎn)生減壓、增壓、再減壓的現(xiàn)象，具有良好的防水錘效應(yīng)，也就防止了反應(yīng)堆系統(tǒng)出現(xiàn)大的壓力波動(dòng)。
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)的主視剖視圖；
[0014]圖2為本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)中第四密封圈的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3為本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)的俯視剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)包括閥殼1、球閥2及球閥桿3，所述閥殼I內(nèi)設(shè)有相互連通且在同一直線上的進(jìn)出液通道4，閥殼I的頂部設(shè)有一閥殼頂蓋5，閥殼頂蓋5與閥殼I之間設(shè)有墊床7和第一密封圈6，所述球閥2內(nèi)設(shè)有球閥通道8，所述球閥桿3的一端穿過(guò)閥殼頂蓋5后與球閥2上端的凹槽相連接，所述球閥2與閥殼I之間設(shè)有閥體11，閥體11的上端固定設(shè)有閥體桿12，所述閥體桿12的橫截面呈圓環(huán)形，所述球閥桿3位于閥體桿12內(nèi)，閥體11內(nèi)設(shè)有一內(nèi)腔及與內(nèi)腔相連通的閥體通道13，所述閥體通道13與進(jìn)出液通道4、球閥通道8相互連通，閥體通道13的一端設(shè)有支托料桁架14，所述支托料桁架14為圓環(huán)狀，在圓環(huán)內(nèi)、外均設(shè)有若干托桿，托桿之間留有間隙。所述閥體11的內(nèi)腔與球閥2的外表面相貼合,球閥2與閥體11之間設(shè)有第二密封圈15,閥體11與閥殼I之間設(shè)有第三密封圈16，閥體11的下端與閥殼I之間設(shè)有第一軸承17及軸承墊18，閥體11的上端與閥殼頂蓋5之間設(shè)有第二軸承19及第四密封圈20。結(jié)合圖2所示，所述第四密封圈20包括上迷宮環(huán)201和下迷宮環(huán)202，下迷宮環(huán)202為對(duì)剖二件式結(jié)構(gòu)，所述下迷宮環(huán)202的下方由上到下依次設(shè)有壓緊環(huán)203、凹環(huán)204、月牙環(huán)205、O型環(huán)206和高強(qiáng)度耐高溫的不銹鋼蝶式波紋彈簧207，所述蝶式波紋彈簧207的材料為0Crl7Ni7Al，所述月牙環(huán)205、0型環(huán)206及第二、三密封圈15、16均由燒結(jié)碳化硅制成，所述上迷宮環(huán)201和下迷宮環(huán)202、壓緊環(huán)203、凹環(huán)204由WC-Cr-Ni硬質(zhì)合金制成。所述閥體桿12與閥殼頂蓋5之間設(shè)有第三軸承21，第三軸承21的外側(cè)還設(shè)有第五密封圈22，所述第三軸承21與第五密封圈22之間設(shè)有潤(rùn)滑劑，以便第五密封圈22隨著閥體桿12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)減小第五密封圈22與第三軸承21之間的摩擦力。球閥桿3與閥體桿12之間設(shè)有第四軸承23，第四軸承23的外側(cè)還設(shè)有第六密封圈24，第六密封圈24與第四密封圈20的結(jié)構(gòu)相同，第四軸承23與第六密封圈24之間設(shè)有潤(rùn)滑劑，以便球閥桿3在相對(duì)于閥體桿12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)減小第四軸承23與第六密封圈24之間的摩擦力。所述閥體桿12的外圓周壁上還設(shè)有第一壓緊螺母25，第一壓緊螺母25與第五密封圈22相貼緊，閥體桿12的內(nèi)圓周壁上還設(shè)有第二壓緊螺母26，第二壓緊螺母26與第六密封圈24相貼緊，閥體桿12上位于第一壓緊螺母25的外側(cè)還安裝有蝸輪9和蝸桿10，球閥桿3的上端還鉸接有一聯(lián)動(dòng)桿27，所述閥體桿12的上端面上還設(shè)有若干凹槽，該凹槽用來(lái)放置聯(lián)動(dòng)桿27上遠(yuǎn)離球閥桿3的一端。結(jié)合圖3所示，所述閥殼I的側(cè)壁上還開(kāi)有能夠與閥體通道13相連通的換料窗口 28，換料窗口 28上設(shè)有一側(cè)密封蓋，側(cè)密封蓋與閥殼I之間設(shè)有側(cè)密封圈。所述球閥通道8的兩端處各設(shè)有一個(gè)沿水平方向的通孔29，兩個(gè)通孔29沿球閥通道8的軸線中心對(duì)稱布置，兩個(gè)通孔29的中心連線與球閥通道8的軸線呈30度夾角，每個(gè)通孔29的孔徑為球閥通道8的孔徑的1/3。
[0017]本發(fā)明中的球閥2的材料為包含36%N1以及Cr、Mo和超低碳的不銹鋼(殷鋼)，當(dāng)需要個(gè)別壓力管緊急停堆時(shí)，只需轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)壓力管的閥門(mén)中的球閥2即可，這樣就切斷了該壓力管中的載熱劑輕水與總反應(yīng)堆的聯(lián)系，整個(gè)反應(yīng)堆能夠持續(xù)工作。球閥桿3的材料為309不銹鋼，閥體11的材料為17-6 (00Crl7Ni6Cu4Nb)高強(qiáng)度不銹鋼，閥殼I的材料為316L。
[0018]本發(fā)明適用于大型礦石和原油洲際運(yùn)輸商船，破冰船舶及萬(wàn)箱以上集裝箱船舶的核動(dòng)力裝置以及軍事領(lǐng)域、陸用反應(yīng)堆，可以進(jìn)行核反應(yīng)堆動(dòng)力裝置的功率粗調(diào)節(jié)，使艦艇的生命力和操作性得以提聞。
[0019]本發(fā)明中球閥2內(nèi)設(shè)置的S型泄壓道，具有良好防水錘效應(yīng)，有效地限制了核一級(jí)管系的壓力波動(dòng)，有利于保障反應(yīng)堆系統(tǒng)的安全，有利于降低反應(yīng)堆系統(tǒng)和船舶核動(dòng)力裝
置的噪音。
[0020]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其特征在于:包括閥殼(I)、球閥(2)及球閥桿(3)，所述閥殼(I)內(nèi)設(shè)有相互連通且在同一直線上的進(jìn)出液通道(4)，閥殼(I)的頂部設(shè)有一閥殼頂蓋(5),閥殼頂蓋(5)與閥殼(I)之間設(shè)有墊床(7)和第一密封圈(6),所述球閥(2)內(nèi)設(shè)有球閥通道(8)，所述球閥桿(3)的一端穿過(guò)閥殼頂蓋(5)后與球閥(2)上端的凹槽相連接，所述球閥(2)與閥殼(I)之間設(shè)有閥體(11)，閥體(11)的上端固定設(shè)有閥體桿(12)，所述閥體桿(12)的橫截面呈圓環(huán)形，所述球閥桿(3)位于閥體桿(12)內(nèi)，閥體(11)內(nèi)設(shè)有一內(nèi)腔及與內(nèi)腔相連通的閥體通道(13 )，所述閥體通道(13 )與進(jìn)出液通道(4 )、球閥通道(8 )相互連通，閥體通道(13)的一端設(shè)有支托料桁架(14)，所述閥體(11)的內(nèi)腔與球閥(2)的外表面相貼合，球閥(2)與閥體(11)之間設(shè)有第二密封圈(15),閥體(11)與閥殼(I)之間設(shè)有第三密封圈(16)，閥體(11)的下端與閥殼(I)之間設(shè)有第一軸承(17)及軸承墊(18)，閥體(11)的上端與閥殼頂蓋(5)之間設(shè)有第二軸承(19)及第四密封圈(20)，所述閥體桿(12)與閥殼頂蓋(5)之間設(shè)有第三軸承(21)，第三軸承(21)的外側(cè)還設(shè)有第五密封圈(22)，球閥桿(3)與閥體桿(12)之間設(shè)有第四軸承(23)，第四軸承(23)的外側(cè)還設(shè)有第六密封圈(24)，所述閥體桿(12)的外圓周壁上還設(shè)有第一壓緊螺母(25)，第一壓緊螺母(25)與第五密封圈(22)相貼緊，閥體桿(12)的內(nèi)圓周壁上還設(shè)有第二壓緊螺母(26)，第二壓緊螺母(26)與第六密封圈(24)相貼緊，閥體桿(12)上位于第一壓緊螺母(25)的外側(cè)還安裝有蝸輪(9)和蝸桿(10)，球閥桿(3)的上端還鉸接有一聯(lián)動(dòng)桿(27)，所述閥體桿(12)的上端面上還設(shè)有若干凹槽，該凹槽用來(lái)放置聯(lián)動(dòng)桿(27)上遠(yuǎn)離球閥桿(3)的一端，所述閥殼(I)的側(cè)壁上還開(kāi)有能夠與閥體通道(13)相連通的換料窗口(28)，換料窗口(28)上設(shè)有一側(cè)密封蓋，側(cè)密封蓋與閥殼(I)之間設(shè)有側(cè)密封圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其特征在于:所述球閥通道(8)的兩端處各設(shè)有一個(gè)沿水平方向的通孔(29 )，兩個(gè)通孔(29 )沿球閥通道(8 )的軸線中心對(duì)稱布置，兩個(gè)通孔(29)的中心連線與球閥通道(8)的軸線呈30度夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其特征在于:所述每個(gè)通孔(29)的孔徑為球閥通道(8)的孔徑的1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其特征在于:所述第四密封圈(20)與所述第六密封圈(24)的結(jié)構(gòu)相同，都包括上迷宮環(huán)(201)和下迷宮環(huán)(202)，下迷宮環(huán)(202)為對(duì)剖二件式結(jié)構(gòu)，所述下迷宮環(huán)(202)的下方由上到下依次設(shè)有壓緊環(huán)(203)、凹環(huán)(204)、月牙環(huán)(205)、O型環(huán)(206)和不銹鋼蝶式波紋彈簧(207)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交叉管壓式反應(yīng)堆用閥門(mén)，其特征在于:所述月牙環(huán)(205)、0型環(huán)(206)、第二密封圈(15)和第三密封圈(16)都由燒結(jié)碳化硅制成，上迷宮環(huán)(201)、下迷宮環(huán)(202)、壓緊環(huán)(203)和凹環(huán)(204)都由硬質(zhì)合金制成。
【文檔編號(hào)】F16K5/06GK103470801SQ201310416868
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】韓先鋒 申請(qǐng)人:韓先鋒