一种双向零泄漏隔离阀

技术领域

本发明属于隔离阀技术领域，涉及一种双向零泄漏隔离阀。

背景技术

隔离阀为核岛厂内通风系统重要设备，均通过电装或手动装置进行打开和关闭，从而对通风系统进行隔离。隔离阀是核岛通风隔离系统最关键的阀门，也是防止放射物质泄漏的最后一道实体屏障，当发生严重核安全泄漏事故或紧急情况下，实现快速隔离，对阀门两侧空气的流动进行切断分离，将核污染源控制在内部，有效防止辐射物质的泄漏，保障人员和环境的安全。

现有常规的隔离阀为单向阀，安装在介质流向单向的管道中，顺气流方向可实现零泄漏，无法实现双向气流的情况下阀座零泄漏。并且现有结构的单向隔离阀安装步骤复杂，尤其在调试密封阶段需要较长工时。受现有阀门结构的影响，阀门选用的手动或者电动执行机构需扭矩很大才可驱动，这样阀门的整体成本较高，尤其要求选用进口的电动执行机构。为了核电站内更好的保护主控制室人员，在核安全泄漏事故或紧急情况下，隔离阀能够在介质流向双向的管道中实现零泄漏的结构改进迫在眉睫，在这种需求下的结构改进也应该将阀门安装调试容易，降扭矩降成本的主流趋势考虑进来。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种双向零泄漏隔离阀，能够实现双向气流的情况下阀座零泄漏，且降低了成本，并方便调试安装。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种双向零泄漏隔离阀，包括阀体，所述阀体内侧固定有异形阀座；多个轴通过轴承与阀体转动连接，异形叶片通过圆锥销组件与轴固定连接；各轴之间通过旋臂组件及连杆传动连接；电动装置通过支架与阀体固定，所有轴中的其中一条作为主动轴与电动装置传动连接；所述异形叶片为中间为矩形两侧为圆弧形的形状。

进一步地，所述异形叶片包括连接件，所述连接件焊接在蝶板上；密封圈固定于蝶板与压板组件之间，且密封圈向外伸出；所述蝶板为中间为矩形两侧为圆弧形的形状，轴穿过连接件后，通过圆锥销组件与连接件固定。

进一步地，所述压板组件由压板与多个螺杆焊接固定，所述压板再与密封圈、蝶板通过螺杆连接，并通过第一平垫圈、第一弹簧垫圈、第一六角锁紧螺母固定。

进一步地，所述异形阀座为开有多个扁圆形的空腔的整体结构。

进一步地，还包括限位组件，所述限位组件焊接在阀体内侧。

进一步地，所述限位组件包括限位块，限位块焊接在阀体内腔，限位块一端有螺纹孔，第一螺栓拧入螺纹孔中，第一六角螺母通过螺纹连接在第一螺栓上，第一六角螺母位于限位块两侧。

进一步地，所述旋臂组件包括折弯旋臂，折弯旋臂一端设有用于穿过轴的轴孔；轴与折弯旋臂通过紧固件组件固定连接，紧固件组件设置于折弯旋臂折弯处；折弯旋臂另一端设有销轴孔，通过销轴组件与连杆连接。

进一步地，所述紧固件组件由第二螺栓、第二平垫圈、第二弹簧垫圈、第三六角锁紧螺母，所述销轴组件由销轴、第三平垫圈、开口销组成。

进一步地，所述圆锥销组件包括圆锥销，圆锥销穿过轴与异形叶片后，通过第二六角锁紧螺母、铜垫圈固定连接。

进一步地，所述轴两端的轴承分别通过轴承端盖、轴承透盖固定，所述轴承端盖、轴承透盖固定于阀体中。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种具有新型结构的双向零泄漏隔离阀，创新设计异形阀座、密封圈和异形叶片，其中异形叶片和异形阀座的密封形式为线密封，而现市面主流零泄漏隔离阀阀座与阀板为面接触以达到密封效果，线密封较面密封的密封效果更好，无论介质流向朝向哪侧，都可以实现零泄漏，即实线双向零泄漏，解决了传统零泄漏隔离阀只能保证单向零泄漏的问题。

同时，此种异形阀座、异形叶片和密封圈的安装过程简便，在泄漏试验的调试阶段操作简单，相较于传统零泄漏隔离阀的单向阀座的焊接、叶片的定位、密封圈压紧量的调整、限位块的角度等结构的调试和修整要简便很多，减少了阀门装配时的工时消耗，降低人工成本，对于后期使用期间也相对容易维护。

并且，本发明的零泄漏隔离阀密封形式为线密封，密封比压高，所需驱动扭矩较小，相较于现市面主流零泄漏隔离阀驱动扭矩的1/10～1/5（乃至更低），大大降低了阀门所需装置的扭矩，从而降低了整体阀门的成本，尤其是对于核电站要求的进口电动执行机构，有很大的经济价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的双向零泄漏隔离阀的结构示意图。

图2是图1中A-A剖视图。

图3是本发明实施例的双向零泄漏隔离阀去掉电动装置及支架后的结构示意图。

图4是本发明实施例的双向零泄漏隔离阀的异形叶片结构示意图。

图5是图4中A处的放大视图。

图6是本发明实施例的压板组件的局部剖视图。

图7是图2中B处的放大视图。

图8是本发明实施例的限位组件中限位块的结构图。

图9是本发明实施例的旋臂组件与连杆连接关系示意图。

图10是本发明实施例的旋臂组件结构示意图。

图11是图2中C处的放大视图。

图12是本发明双向零泄漏隔离阀全开状态剖视图。

图13是本发明双向零泄漏隔离阀异形叶片与异形阀座密封示意图。

图14是本发明实施例的紧固组件的放大视图。

图15是本发明实施例的销轴组件的放大视图。

图16是图4的左视图。

图中，1. 异形阀座，2. 阀体，3. 限位组件，4. 轴，5. 异形叶片，6. 圆锥销组件，7. 轴承，8. 轴承端盖，9. 轴承透盖，10. 旋臂组件，11. 连杆，12. 电动装置，13. 支架，3-1. 限位块，3-2. 第一螺栓，3-3. 第一六角螺母，5-1. 连接件，5-2. 蝶板，5-3. 密封圈，5-4. 压板组件，5-5. 第一平垫圈，5-6. 第一弹簧垫圈，5-7. 第一六角锁紧螺母，6-1.圆锥销，6-2. 第二六角锁紧螺母，6-3. 铜垫圈，10-1. 折弯旋臂，10-2. 紧固件组件，10-3. 销轴组件，5-4-1. 压板，5-4-2. 螺杆，10-2-1. 第二螺栓，10-2-2. 第二平垫圈，10-2-3. 第二弹簧垫圈，10-2-4. 第三六角锁紧螺母，10-3-1.销轴，10-3-2. 第三平垫圈，10-3-3. 开口销。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图16所示，本发明实施提供了一种双向零泄漏隔离阀，包括异形阀座1，异形阀座1与阀体2焊接固定，异形阀座1焊接在阀体2的内侧；限位组件3焊接在阀体2内部；多个轴4穿过阀体2；异形叶片5通过轴4、圆锥销组件6、轴承7、轴承端盖8、轴承透盖9与阀体2连接连接，其中异形叶片5通过圆锥销组件6与轴4固定连接，轴4通过轴承7与阀体2转动连接，轴承端盖8、轴承透盖9设置于阀体2中，用于固定轴承7；轴4与轴4之间通过旋臂组件10及连杆11传动，从而带动每个轴4上的异形叶片5转动；电动装置12通过支架13与阀体2固定，所有轴4中的其中一条作为主动轴深入电动装置12内部，通过键与电动装置12传动连接。

在一些实施方式中，异形叶片5包括连接件5-1，所述连接件5-1焊接在蝶板5-2上。所述蝶板5-2为异形板，两侧各有一个圆弧，保证密封圈5-3轴向交汇处与异形阀座1之间的密封，蝶板5-2上有多个螺栓孔，同密封圈5-3及压板组件5-4固定连接。密封圈5-3位于蝶板5-2与压板组件5-4之间，且向外伸出一部分；密封圈5-3、蝶板5-2与压板组件5-4通过第一平垫圈5-5、第一弹簧垫圈5-6、第一六角锁紧螺母5-7固定。压板组件5-4由压板5-4-1与多个螺杆5-4-2焊接固定，压板5-4-1再与密封圈5-3、蝶板5-2通过螺杆5-4-2连接，最后通过第一平垫圈5-5、第一弹簧垫圈5-6、第一六角锁紧螺母5-7固定，可以避免气体顺着螺纹扣传到阀门另一侧。本发明独特的密封圈安装设计，将密封圈与阀座之间的密封关系由传统的面密封转换为线密封，实现了阀座处的双向零泄漏，亦有效降低了隔离阀开关所需扭矩。

在一些实施方式中，异形阀座1整体为一块钢板，其上有多个扁圆形的空腔（两端为圆弧形中间为矩形的空腔），异形阀座1焊接在阀体2内腔。传统零泄漏隔离阀通常为四方形阀座，在泄漏试验中常常是四个角处泄漏量较大，从而通过调试四角密封圈和阀座的相对位置关系，再重新打压试验，如不合适仍有泄漏，再进一步的调试其到合适的位置，此方法繁琐但无其他更好办法。而本发明这种创新式的扁圆形阀座内腔可以避免矩形腔体的四个角泄漏无法阻挡的问题，叶片均匀施力在异形阀座1上。并且阀座表面为高要求的机加工面，可以最大程度上保证最小误差，避免密封圈与阀座接触面的泄漏。

在一些实施方式中，密封圈5-3为扁圆形橡胶件，同异形阀座1适配。需着重说明的是此处密封圈5-3所选用的橡胶件的厚度、硬度与阀座的补偿量与隔离阀的阀座处泄漏量息息相关，因而实际生产中需通过多次选型、装配、试验从而获得最优的参数。

在一些实施方式中，限位组件3包括限位块3-1，限位块3-1焊接在阀体2内腔，限位块3-1一端有螺纹孔，第一螺栓3-2拧入螺纹孔中，限位块3-1两侧两侧各设置一个第一六角螺母3-3，通过调整第一螺栓3-2头部距异形叶片5的距离，来实现限位效果。

在一些实施方式中，旋臂组件10包括折弯旋臂10-1，折弯旋臂10-1折弯一端设有轴孔，用于轴4穿过，再通过紧固件组件10-2固定连接，折弯旋臂10-1另一端设有销轴孔，通过销轴组件10-3与连杆11连接，从而实现轴与轴之间力矩的传动。折弯处设有通孔槽，通孔槽将折弯处分为左右两半部分，且通孔槽与轴孔连通，紧固件组件10-2位于折弯处，将轴4穿过轴孔，然后拧紧紧固件组件10-2，随着紧固件组件10-2的拧紧，通孔槽的间距缩小，同时轴孔的直径缩小，进而将轴4夹紧。本发明所提供的旋臂组件10大大提高了通用性，能够适用于不同直径的轴4。

在一些实施方式中，紧固件组件10-2由第二螺栓10-2-1、第二平垫圈10-2-2、第二弹簧垫圈10-2-3、第三六角锁紧螺母10-2-4组成，其中，第二螺栓10-2-1穿过折弯旋臂10-1折弯处，并通过第三六角锁紧螺母10-2-4固定，第二平垫圈10-2-2、第二弹簧垫圈10-2-3位于第三六角锁紧螺母10-2-4与折弯旋臂10-1之间，第二平垫圈10-2-2位于第二螺栓10-2-1的螺栓头与折弯旋臂10-1之间。

在一些实施方式中，销轴组件10-3由销轴10-3-1、第三平垫圈10-3-2、开口销10-3-3组成，其中，销轴10-3-1依次穿过连杆11以及折弯旋臂10-1的销轴孔；开口销10-3-3安装于销轴10-3-1的销孔内，防止销轴10-3-1脱落；第三平垫圈10-3-2位于连杆11与折弯旋臂10-1之间。开口销10-3-3与折弯旋臂10-1之间还可设置第四平垫圈，以增加销轴组件10-3安装的可靠性。

在一些实施方式中，圆锥销组件6，包括圆锥销6-1，圆锥销6-1将轴4与异形叶片5的连接件5-1通过第二六角锁紧螺母6-2、铜垫圈6-3固定连接，将轴4上的力矩通过圆锥销组件6传递到异形叶片5上，带动异形叶片5实现顺/逆时针旋转。

本发明提供的新型双向零泄漏隔离阀相较于现市场主流零泄漏隔离阀的区别可见表1，由表1可以看出，本发明所提供的新型双向零泄漏隔离阀相较于现市场主流零泄漏隔离阀，大幅降低了开关扭矩，且加工、装配难度更低。

表1 新型双向零泄漏隔离阀与现有主流零泄漏隔离阀的区别

本发明实施提供的新型双向零泄漏隔离阀的工作过程为：

正常情况下新型双向零泄漏隔离阀处于开启状态，见图10。当发生核安全泄漏事故或紧急情况下，阀门会失电关闭或主控室给关闭信号关闭。电动装置12通过键传动带动轴4顺时针转动，轴4带动与其紧固连接的旋臂组件10，再通过连杆11带动上下两根轴4转动，再通过圆锥销组件6带动异形叶片的顺时针旋转，达到密封圈5-3与异形阀座1的紧密贴合，见图1/图13。异形叶片5的顺时针旋转关闭会使密封圈5-3与异形阀座1之间形成向左、向右两种密封圈状态（见图13），在同轴4水平方向上密封圈5-3会形成向左、向右两种状态的交汇，形成一条斜线，在此处若不处理极易产生泄漏，因此可以将蝶板5-2轴向两端各伸出一截，控制密封圈5-3轴向交汇处的斜线轨迹，来保证零泄漏密封。限位组件3防止异形叶片关闭过度，造成密封圈5-3与异形阀座1形成间隙，产生泄漏。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。