CN106678544A - 一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀，包括有阀腔体、双锥型自密封结构、压板型密封部件和可调节的弹簧预紧系统，在阀腔体的右端开有进气孔，在阀腔体的顶端开有出气孔，所述的进气孔和出气孔分别密封连接有进气装置和出气装置，所述的可调节的弹簧预紧系统包括有弹簧以及与弹簧配套使用的调节螺母，所述的双锥形压板成双侧均有锥形凸台式结构。本发明可以有效的防止高压钢瓶在使用过程中出现过度使用而使钢瓶内部气压为负压的情况发生，从而从根源上避免了钢瓶内部进空气的事件发生，一方面为钢瓶的后续重复使用提供了便利，另外一方面有效的保证了托卡马克实验供气的纯度。

Description

一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀

技术领域

本发明涉及高真空技术、压力容器技术及磁约束聚变技术领域，尤其涉及一种应用于EAST托卡马克充气系统的防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀。

背景技术

托卡马克等离子体燃料气体加料系统（gas injection system）是托卡马克装置不可或缺的子系统之一，它主要是用来为托卡马克装置放电实验或者真空壁处理过程提供持续的燃料气体供应，以把真空室内部气压维持在所需要的气压值。目前EAST托卡马克所采用的燃料气体加料系统主要由高压储气钢瓶、减压阀、稳压罐、压电晶体阀以及充气管道等几大部分组成，其工作流程如下所述：高压储气钢瓶通过减压阀给稳压罐进行供气，压电晶体阀通过连接在EAST真空室的真空规管进行反馈，当真空室内部的气压小于预设值时，压电晶体阀就会打开以对装置充气，当装置内部气压高于预设值时，压电晶体阀就会关闭，从而可以保证装置内部气压稳定。但是该系统在使用过程中发现会出现以下问题：由于钢瓶、减压阀等均为高压密封容器，因此，在使用的过程中必须保证这些部件内部为正压，才能保证使用气体的纯度，但是试验中发现高压储气钢瓶在使用过程中如果内部气体在使用过程中气压过低而没及时得到更换的话就很有可能导致钢瓶内部气压为负压，进而有可能导致大气进入钢瓶，从而会导致钢瓶内部的气体被污染。由于EAST放电对工作气体杂质含量有极高的要求，因此工作气体的污染会对EAST物理试验的正常进行带来很大的不利影响；另一方面，内部受空气污染的钢瓶必须进行真空抽气处理等措施才能进行再次使用，不仅加大了工作量还增大了运行成本。因此，为了解决以上问题，以便更好的优化EAST充气系统，使其更好的为EAST物理试验服务，我们成功研发了一种应用于EAST托卡马克充气系统的一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀，包括有阀腔体、双锥型自密封结构、压板型密封部件和可调节的弹簧预紧系统，在阀腔体的右端开有进气孔，在阀腔体的顶端开有出气孔，所述的进气孔和出气孔分别密封连接有进气装置和出气装置，所述的可调节的弹簧预紧系统包括有弹簧以及与弹簧配套使用的调节螺母，所述的弹簧位于阀腔体内部，所述的调节螺母拧在弹簧的左端，转动调节螺母可以给弹簧压力，从而可以对双锥型自密封结构提供密封预紧力，通过改变调节螺母的位置可以调节弹簧的压力，进而可以调节截止阀的开闭压力，所述的双锥型自密封结构包括有O型圈一和双锥型压板，所述的双锥形压板成双侧均有锥形凸台式结构，其中一侧与所述的弹簧的右端接触为受力侧，而另外一侧为密封侧，在密封侧上设有防O圈脱落凸台，O型圈一套在双锥形压板的密封侧上，密封侧的端部位于所述的进气孔内，受力侧受弹簧压力作用可以实现对米封测的预密封，只有当钢瓶内气压大于弹簧预紧力时才能实现截止阀进气口的开启，在阀腔体的左端开有限位槽，所述的压板型密封部件包括有O型圈二、圆柱型密封压板、紧固螺母，O型圈二位于所述的限位槽中，圆柱型密封压板置于O型圈二的左侧，所述的紧固螺母与阀腔体的左端外部通过螺纹连接，通过拧紧紧固螺母可以给圆柱型密封压板一压力，可以实现了阀门的密封。

所述的进气装置为中间带孔的光滑外凸形结构，可以与钢瓶直接对接，钢瓶内的气体通过该口进入阀体内部而不会发生泄漏；所述的出气装置为内部光滑凹槽、外部外螺纹结构，可以与氧气减压阀进气口无缝对接，截止阀内的气压通过该连接口进入EAST充气系统而不会发生泄漏。

本发明安装于高压钢瓶与减压阀之间，并且设置为只有在大于一公斤正压力时才能开启，而且通过调节截至阀后端的调节螺母可以调节截止阀的开启压力，当钢瓶的气压过低而低于该开启压力时，阀门就处于关闭状态，从可以保证了钢瓶使用过程中始终保持正压。

本发明的优点是：本发明对EAST托卡马克装置来说有着重要的意义，可以有效的防止高压钢瓶在使用过程中出现过度使用使钢瓶内部气压为负压的情况发生，从而从根源上避免了钢瓶内部进空气的事件发生。该系统的成功研制一方面为钢瓶的后续重复使用提供了便利，另外一方面有效的保证了托卡马克实验供气的纯度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀，包括有阀腔体10、双锥型自密封结构、压板型密封部件和可调节的弹簧预紧系统，在阀腔体10的右端开有进气孔，在阀腔体10的顶端开有出气孔，所述的进气孔和出气孔分别密封连接有进气装置1和出气装置2，所述的可调节的弹簧预紧系统包括有弹簧5以及与弹簧5配套使用的调节螺母6，所述的弹簧5位于阀腔体10内部，所述的调节螺母6拧在弹簧5的左端，转动调节螺母6可以给弹簧压力，从而可以对双锥型自密封结构提供密封预紧力，通过改变调节螺母的位置可以调节弹簧的压力，进而可以调节截止阀的开闭压力，所述的双锥型自密封结构包括有O型圈一3和双锥型压板4，所述的双锥形压板4成双侧均有锥形凸台式结构，其中一侧与所述的弹簧5的右端接触为受力侧，而另外一侧为密封侧，在密封侧上设有防O圈脱落凸台，O型圈一3套在双锥形压板4的密封侧上，密封侧的端部位于所述的进气孔内，受力侧受弹簧压力作用可以实现对米封测的预密封，只有当钢瓶内气压大于弹簧预紧力时才能实现截止阀进气口的开启，在阀腔体10的左端开有限位槽，所述的压板型密封部件包括有O型圈二7、圆柱型密封压板9、紧固螺母8，O型圈二7位于所述的限位槽中，圆柱型密封压板置于O型圈二7的左侧，所述的紧固螺母8与阀腔体10的左端外部通过螺纹连接，通过拧紧紧固螺母8可以给圆柱型密封压板9一压力，可以实现了阀门的密封。

所述的进气装置1为中间带孔的光滑外凸形结构，可以与钢瓶直接对接，钢瓶内的气体通过该口进入阀体内部而不会发生泄漏；所述的出气装置2为内部光滑凹槽、外部外螺纹结构，可以与氧气减压阀进气口无缝对接，截止阀内的气压通过该连接口进入EAST充气系统而不会发生泄漏。

在使用前，先把图中所示的进气装置1与内部压力为3-5bar气压的钢瓶出气口相连接，然后调节螺母6以对弹簧5产生预紧压力，以对自密封结构压板4施以压力而实现对该截止阀的预密封，然后打开钢瓶的放气阀，此时观察图中所示的出气装置2有无气体流出，当出气装置2有气体流出时，此时慢慢调节螺母6，直到出气装置2刚刚没有气体流出为止，此时说明弹簧5所产生的预紧压力正好于钢瓶内的气压相同。然后拧紧螺母8以对密封压板9产生密封压力，从而把截止阀腔体密封住。

在使用时，把之前经过调试过的截止阀的进气装置1与装满工作气体的钢瓶出气口相连接，然后把图中所示的出气装置2与减压阀的进气口相连接，接着打开钢瓶的放气阀，由于钢瓶内部的压力大于自密封结构压板4所受的预紧力，所以截止阀被打开，气体就会通过该截止阀从出气装置2进入减压阀；当钢瓶内部的气压由于使用而内部压力小于弹簧的预紧压力时，截止阀就会关闭，这样就可以有效的防止高压钢瓶在使用过程中出现过度使用使钢瓶内部气压为负压的情况发生，从而从根源上避免了钢瓶内部进空气的事件发生。

Claims (2)

1.一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀，其特征在于：包括有阀腔体、双锥型自密封结构、压板型密封部件和可调节的弹簧预紧系统，在阀腔体的右端开有进气孔，在阀腔体的顶端开有出气孔，所述的进气孔和出气孔分别密封连接有进气装置和出气装置，所述的可调节的弹簧预紧系统包括有弹簧以及与弹簧配套使用的调节螺母，所述的弹簧位于阀腔体内部，所述的调节螺母拧在弹簧的左端，所述的双锥型自密封结构包括有O型圈一和双锥型压板，所述的双锥形压板成双侧均有锥形凸台式结构，其中一侧与所述的弹簧的右端接触为受力侧，而另外一侧为密封侧，在密封侧上设有防O圈脱落凸台，O型圈一套在双锥形压板的密封侧上，密封侧的端部位于所述的进气孔内，在阀腔体的左端开有限位槽，所述的压板型密封部件包括有O型圈二、圆柱型密封压板、紧固螺母，O型圈二位于所述的限位槽中，圆柱型密封压板置于O型圈二的左侧，所述的紧固螺母与阀腔体的左端外部通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种防钢瓶内部气压负压的截止气压可调式截止阀，其特征在于：所述的进气装置为中间带孔的光滑外凸形结构；所述的出气装置为内部光滑凹槽、外部外螺纹结构。