CN112096597A - 一种双阀门结构的低温泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双阀门结构的低温泵，包括泵体、套管、主阀座、主阀杆、主阀门、主驱动器、前阀座、前阀杆、前阀门、前驱动器、密封锁紧装置、一级冷凝吸附装置和二级冷凝吸附装置，依次设置前阀座、前阀门、主阀门、主阀座，主阀座设置在泵体的前端，一级冷凝吸附装置和二级冷凝吸附装置内置在泵体中，套管穿过泵体，主阀杆移动设置在套管中，前阀杆移动的设置在主阀杆中，前阀座设置在与泵体连通的管道的对接口上，发生故障时，前驱动器通过前阀杆驱动前阀门移动至前阀座上，密封锁紧装置将前阀门密封固定在前阀座上，切断与管道的连通，主驱动器通过主阀杆驱动主阀门移动至主阀座上密封泵体，更换故障泵体。实现不停核反应堆更换故障低温泵。

Description

一种双阀门结构的低温泵

技术领域

本发明涉及核聚变设备技术领域，尤其涉及一种双阀门结构的低温泵。

背景技术

工业的发展离不开能源，而核能因其清洁和燃料资源储备丰富是未来能源的主要支柱，聚变能作为核能之一更是被寄托终结能源危机的厚望。托卡马克装置是目前研究聚变最有效的手段之一，目前世界上科技发达国家都在开展相关研究。中国作为世界能源消耗大国和科技强国，对聚变能的研究一直处于世界先进水平。目前国内建成的EAST托卡马克装置位居世界先列。

中国在积极参与ITER(国际热核聚变实验堆)研究的同时也在开展下一代先进聚变堆CFETR(中国聚变工程实验堆)的研究工作，旨在建成先进的、安全和可靠的聚变实验装置，为未来的商业示范电厂的成功建立扫平技术上的障碍。

CFETR的主机是一个大型托卡马克装置，氘氚燃料在其内部发生聚变反应释放能量，因燃烧率的限制绝大多数燃料来不及发生反应就需被排出。而反应的部分会产生影响等离子体稳定性的氦粒子，这些粒子与偏滤器靶板作用后形成中性气体粒子，并和未反应的氘氚气体被排出。低温泵因其抽速大且无转动部件的特点被选作CFETR的主真空泵。CFETR整个真空系统由若干台低温泵组成，通过交替运行的方式提供稳定的抽速和真空度。

目前商用的低温泵大多是国外产品，且大多采用低温冷头制冷低温障板的结构，虽然效率高，但抽气量小且含有电气设备在强辐照和强磁场环境下容易失效。ITER型低温泵经过20多年的设计研究虽然能够适应聚变条件下的运行，但是相较于ITER，CFETR拥有更高的物理参数和更大的负荷因子,这意味着CFETR的连续运行时间更久，排气量更大。而从连续运行的角度来看，ITER型低温泵的安全性和功用性已不能满足CFETR的要求。

因此，如何提供一种双阀门结构的低温泵，以实现不停核反应堆更换故障低温泵，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双阀门结构的低温泵，以实现不停核反应堆更换故障低温泵。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双阀门结构的低温泵，包括泵体、套管、主阀座、主阀杆、主阀门、主驱动器、前阀座、前阀杆、前阀门、前驱动器、密封锁紧装置、一级冷凝吸附装置和二级冷凝吸附装置，其中，

所述主阀座设置在所述泵体的前端，所述主阀门位于所述主阀座的前端，所述前阀门位于所述主阀门的前端，所述前阀座位于所述前阀门的前端，

所述一级冷凝吸附装置和所述二级冷凝吸附装置内置在所述泵体中，所述一级冷凝吸附装置和所述二级冷凝吸附装置的超临界氦管道进出口连通至所述泵体的后端，

所述套管穿过所述泵体的前端和后端，所述主阀杆移动的设置在所述套管中，所述前阀杆移动的设置在所述主阀杆中，所述主阀杆与所述主驱动器连接，所述前阀杆与所述前驱动器连接，

所述主阀门设置在所述主阀杆的端部，所述前阀门设置在所述前阀杆的端部，

所述前阀座设置在与所述泵体连通的管道的对接口上，

正常工况下，

所述泵体开启时，所述前阀门、所述主阀门位于所述主阀座和所述前阀座之间，所述管道与所述泵体连通，从所述管道过来的气体进入所述泵体后，先经过所述一级冷凝吸附装置进行第一次降温冷凝吸附，然后，剩余的难冷凝气体经过所述二级冷凝吸附装置进行第二次降温冷凝吸附，

发生故障时，

所述前驱动器通过所述前阀杆驱动所述前阀门移动至所述前阀座上，所述密封锁紧装置将所述前阀门密封固定在所述前阀座上，切断与所述管道的连通，

所述主驱动器通过所述主阀杆驱动所述主阀门移动至所述主阀座上密封所述泵体，将发生故障的所述泵体更换。

优选的，上述密封锁紧装置包括依次连接的轴向顶杆、径向顶杆和顶头，

正常工况下，

所述径向顶杆和所述顶头避开所述前阀门的移动路径，

发生故障时，

所述轴向顶杆转动通过所述径向顶杆带动所述顶头到达所述前阀门的后端，所述轴向顶杆施加轴向推力使得所述顶头将所述前阀门顶在所述前阀座上密封固定。

优选的，上述密封锁紧装置为多个且环绕所述前阀座均匀设置。

优选的，上述轴向顶杆外套设有波纹管。

优选的，上述前阀门与所述前阀杆为可拆卸连接，

超过一个临界轴向拉力使得所述前阀门与所述前阀杆分离，且超过一个临界轴向推力使得所述前阀门与所述前阀杆连接。

优选的，上述主驱动器内置在所述套管中，

所述前驱动器与所述主阀杆连接。

优选的，上述主驱动器和所述前驱动器均为气动。

优选的，上述二级冷凝吸附装置的表面涂敷活性炭。

优选的，上述泵体的前端设置有前法兰，所述主阀座设置在所述前法兰上，

所述泵体的后端设置有后法兰，

所述后法兰上设置有所述一级冷凝吸附装置的液氦管道进出子法兰口、所述二级冷凝吸附装置的超临界氦管道进出子法兰口和探测设备的子法兰口。

优选的，上述泵体的内表面覆盖有热屏板。

本发明提供的双阀门结构的低温泵，包括泵体、套管、主阀座、主阀杆、主阀门、主驱动器、前阀座、前阀杆、前阀门、前驱动器、密封锁紧装置、一级冷凝吸附装置和二级冷凝吸附装置，其中，

所述主阀座设置在所述泵体的前端，所述主阀门位于所述主阀座的前端，所述前阀门位于所述主阀门的前端，所述前阀座位于所述前阀门的前端，

所述一级冷凝吸附装置和所述二级冷凝吸附装置内置在所述泵体中，所述一级冷凝吸附装置和所述二级冷凝吸附装置的超临界氦管道进出口连通至所述泵体的后端，

所述套管穿过所述泵体的前端和后端，所述主阀杆移动的设置在所述套管中，所述前阀杆移动的设置在所述主阀杆中，所述主阀杆与所述主驱动器连接，所述前阀杆与所述前驱动器连接，

所述主阀门设置在所述主阀杆的端部，所述前阀门设置在所述前阀杆的端部，

所述前阀座设置在与所述泵体连通的管道的对接口上，

正常工况下，

所述泵体开启时，所述前阀门、所述主阀门位于所述主阀座和所述前阀座之间，所述管道与所述泵体连通，从所述管道过来的气体进入所述泵体后，先经过所述一级冷凝吸附装置进行第一次降温冷凝吸附，然后，剩余的难冷凝气体经过所述二级冷凝吸附装置进行第二次降温冷凝吸附，

发生故障时，

所述前驱动器通过所述前阀杆驱动所述前阀门移动至所述前阀座上，所述密封锁紧装置将所述前阀门密封固定在所述前阀座上，切断与所述管道的连通，

所述主驱动器通过所述主阀杆驱动所述主阀门移动至所述主阀座上密封所述泵体，将发生故障的所述泵体更换。

从而实现不停核反应堆更换故障低温泵。

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为本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的密封锁紧装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的密封锁紧装置锁紧前阀门时的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的前阀门不位于前阀门中、主阀门位于主阀座中时的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的前阀门位于前阀门中、主阀门不位于主阀座中时的结构示意图。

上图1-5中：

低温泵包围结构1、轴向顶杆2、热屏板3、一级冷凝吸附装置4、二级冷凝吸附装置5、后法兰6、前驱动器7、主驱动器8、主阀座9、前阀座10、主阀门11、管道12、顶头13、前阀门14、径向顶杆15、波纹管16。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参考图1至图5，图1为本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵的剖视结构示意图；图2为本发明实施例提供的密封锁紧装置的结构示意图；图3为本发明实施例提供的密封锁紧装置锁紧前阀门时的结构示意图；图4为本发明实施例提供的前阀门不位于前阀门中、主阀门位于主阀座中时的结构示意图；图5为本发明实施例提供的前阀门位于前阀门中、主阀门不位于主阀座中时的结构示意图。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵，包括泵体、套管、主阀座9、主阀杆、主阀门11、主驱动器8、前阀座10、前阀杆、前阀门14、前驱动器7、密封锁紧装置、一级冷凝吸附装置4和二级冷凝吸附装置5，其中，一级冷凝吸附装置4可以为80K百叶窗挡板，二级冷凝吸附装置5可以为4.5K低温板，

主阀座9设置在泵体的前端，主阀门11位于主阀座9的前端，前阀门14位于主阀门11的前端，前阀座10位于前阀门14的前端，

一级冷凝吸附装置4和二级冷凝吸附装置5内置在泵体中，一级冷凝吸附装置4和二级冷凝吸附装置5的超临界氦管道进出口连通至泵体的后端，

套管穿过泵体的前端和后端，主阀杆移动的设置在套管中，前阀杆移动的设置在主阀杆中，主阀杆与主驱动器连接，前阀杆与前驱动器连接，

主阀门11设置在主阀杆的端部，前阀门14设置在前阀杆的端部，

前阀座10设置在与泵体连通的管道12的对接口上，

正常工况下，

泵体开启时，前阀门14、主阀门11位于主阀座9和前阀座10之间，管道12与泵体连通，从管道过来的气体进入泵体后，先经过一级冷凝吸附装置4进行第一次降温冷凝吸附，然后，剩余的难冷凝气体经过二级冷凝吸附装置5进行第二次降温冷凝吸附，

发生故障时，

前驱动器7通过前阀杆驱动前阀门14移动至前阀座10上，密封锁紧装置将前阀门14密封固定在前阀座10上，切断与管道12的连通，

主驱动器8通过主阀杆驱动主阀门11移动至主阀座9上密封泵体，将发生故障的泵体更换。

从而实现不停核反应堆更换故障低温泵。

为了进一步优化上述方案，密封锁紧装置包括依次连接的轴向顶杆2、径向顶杆15和顶头13，如图2所示，

正常工况下，

径向顶杆15和顶头13避开前阀门14的移动路径，

发生故障时，

轴向顶杆2转动通过径向顶杆15带动顶头13到达前阀门14的后端，轴向顶杆2施加轴向推力使得顶头13将前阀门14顶在前阀座10上密封固定，如图3所示。

具体的，密封锁紧装置为多个且环绕前阀座10均匀设置。轴向顶杆2外套设有波纹管16。

为了进一步优化上述方案，前阀门14与前阀杆为可拆卸连接，

超过一个临界轴向拉力使得前阀门14与前阀杆分离，且超过一个临界轴向推力使得前阀门14与前阀杆连接。那么需要拆下发生故障的泵体时，前阀杆将前阀门14密封住管道12后直接后移即可与前阀门14分离，使得前阀门14单独密封住管道12，当需要装上好的泵体时，前阀杆前移与前阀门14连接即可，具体的，可以为通过弹性卡扣与卡槽配合连接。

具体的，主驱动器8内置在套管中，前驱动器7与主阀杆连接。其中，主驱动器8和前驱动器7均为气动。

具体的，二级冷凝吸附装置5的表面涂敷活性炭。使得经过一级冷凝吸附装置4后的剩余难冷凝气体，例如氢同位素气体、氦气经二级冷凝吸附装置5的超低温和表面涂敷的活性炭作用下被冷凝吸附。

具体的，泵体的前端设置有前法兰，起中子辐射屏作用，降低中子对泵室的核加热，主阀座9设置在前法兰上，泵体的后端设置有后法兰6，

后法兰6上设置有一级冷凝吸附装置4的液氦管道进出子法兰口、二级冷凝吸附装置5的超临界氦管道进出子法兰口和探测设备的子法兰口。

为了进一步优化上述方案，泵体的内表面覆盖有热屏板3。以降低热辐射，尤其是其对低温部件的热辐射。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵，是一种应用于CFETR(中国聚变工程实验堆)的双阀门结构的低温抽气泵，包括低温泵泵体、双气动驱动器、双阀门、配套的前阀门阀座、前阀门轴向密封机构等，其关键点在于双阀门设计和其前阀门配套密封机构，用于CFETR低温抽气系统某台低温泵发生故障时，在保证CFETR连续运行的条件下，切断低温泵端口管路与环形真空室的管路的连接，完成故障低温泵的维护更换操作。亦可替代偏滤器出口的主闸阀，在装置停堆维护期间封闭环形真空室与外界的连接管道，减少主闸阀所占用的巨大空间，简化托卡马克装置内部的结构，减少CFETR的建造成本。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵，实际操作时，包括连接法兰、与法兰密封连接的中空泵体、密封穿过泵体的双气动驱动机构、双阀门和与前阀头配套的阀座和轴向顶杆式密封机构，双气动驱动机构通过同心阀杆嵌套在一起，主驱动机构对应低温泵的主阀门11，后驱动机构与前阀门14所对应，前阀门14和主阀门11有相似的阀门轮廓，泵在正常工况下，前阀门14和主阀门11背靠背紧贴在一起，如图1所示，前阀门14还配有一套密封机构，密封机构包含四根金属顶杆，前阀门14还拥有一个配套阀座，阀座与低温泵主阀门的阀座类似，与低温泵体位于同一轴心线上。

具体的，前驱动器7是安装在主驱动器8的移动套杆上。工作时，主驱动器8移动套杆与主阀门11通过主阀杆连接，带动主阀门11移动，前驱动器7移动套杆与前阀门14通过前阀杆连接，带动前阀门14移动，其中主阀杆为空心圆柱结构，前阀杆为实心圆柱结构，前阀杆外径小于主阀杆内径并嵌套与主阀杆内部。

其中，前阀门14与前阀杆是可分离的，在前阀门14被密封后，前阀杆可与前阀门14断开连接。

其中，前阀门14采用轴向密封机构，设有四根置于低温泵包围结构1的轴向顶杆2。轴向顶杆2的端部拥有一根垂直于轴向顶杆2的径向连接杆15，径向连接杆15的端部有一个平行于轴向顶杆2的圆柱形的顶头13。轴向顶杆2是可以旋转的，正常工作状态下，通过旋转方式使连接杆端部的顶头13到达前阀门14截面所在的通道。

其中，轴向顶杆2与径向连接杆15的连接处还有一个波纹管16，轴向顶杆2位于波纹管16内部，波纹管16一端与轴向顶杆2位于低温泵包围结构1中的通道出口连接，另一端与径向连接杆15连接。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵，旨在解决现有的低温泵存在适用能力不足的问题，针对CFETR和未来聚变堆连续运行的要求提供一种双阀门结构的低温泵，实现不停堆更换故障低温泵的能力，亦替代偏滤器出口管道闸阀，简化托卡马克装置的设计，降低成本。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵，具体实施时，包括前法兰、后法兰6、双气动执行器、主阀门11、前阀门14、80K百叶窗挡板、4.5K低温板和前阀门配套轴向密封机构。前后法兰与泵壳连接，其中后法兰6位于低温泵末端，其上设有低温供应和回流管道开口子法兰，后法兰6起真空室端口生物屏蔽塞作用，前法兰位于泵壳前部，起中子辐射屏作用，降低中子对泵室的核加热，前法兰设有主阀门阀座。

80K环形百叶窗挡板呈环形结构位于泵腔内部，挡板内部设有80K冷却剂回路，用以降低进入的气体对4.5K低温板的热辐射和对进入的气体初步冷凝。4.5K低温板呈长方形，两面涂敷活性炭且以与所在半径线倾斜45°的方式围成一空心柱体排布，低温板外围被80K挡板所环绕，低温板内部设有4.2K超临界氦流道，用于冷却低温板表面至4.5K，低温板两面涂敷的活性炭用来吸附不易冷凝的氦气和氢同位素等气体。

双气动驱动器均为气动驱动器，通过空气推动活塞带动对应阀门套杆移动，套杆固定在活塞上受活塞移动而推动对应阀杆，阀杆被对应套杆所包覆以减少任何可能的泄露问题。前驱动器7是固定在主驱动器8套杆上，主驱动器8的移动会带动前驱动器7的移动从而带动前驱动器7套杆内部的前阀杆前后运动，前驱动器7的活塞移动会带动套杆移动从而使前阀杆移动而不影响主阀杆的移动。

前阀门14与前阀杆是可分离的，当前阀门14被轴向顶杆机构顶住时，前驱动器7动作，前阀门14与前阀杆分离，需要两者相连接时，只需前驱动器7驱动前阀杆进入前阀门14的对接槽口就行。

密封锁紧装置安装在低温泵包围结构1中，低温泵包围结构1是焊接在外杜瓦壁上。密封锁紧装置包括轴向顶杆2、径向顶杆15和顶头13，三者中心线共面。径向顶杆15一端与轴向顶杆2面向内部端口固定在一起，顶头13与径向顶杆15另一端固定在一起，安装在低温泵包围结构1里面的轴向顶杆2是可以旋转的，通过这种方式可以实现顶头13在前阀门14表面的上下移动，从而保证不会阻挡前阀门14的轴向移动。

泵壳内表面和前后法兰的内表面都被热屏板3所覆盖，阀门驱动机构位于泵室内的表面部分亦被热屏板3覆盖，以减少其对4.5K低温板表面的热辐射。

前阀门14所采用的是轴向密封，采用金属密封方式，密封槽位于前阀门14表面，保证金属密封圈在长时间使用后可以随低温泵的移除维护操作而更换。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵，采用80K环形百叶窗挡板包围4.5K低温板的排布方式，降低了结构部件对低温板表面的热辐射，并利用液氦管道以及80K挡板、4.5K低温障板和活性炭的结构设计特点及相互配合，很好地实现了对待处理气体中易冷凝气体的冷凝和难冷凝气体，例如氢同位素气体、氦气的吸附。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵中的双阀门结构设计，可以实现不停堆工况下的故障低温泵的维护更换操作。也能够发挥主真空室闸阀的功用，在停机工况下通过前阀门和其配套密封机构封闭主真空室。双阀门式低温泵的设计除了满足传统的抽速和容量要求外，还符合CFETR连续运行工况的要求，大大提高了整个聚变装置的安全性能。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵，设计合理，结构简单，无电气设备，安全性高，抽气面和抽气量大，工程化难度低，更加适合CFETR的运行模式，适合推广应用。

本发明实施例提供的双阀门结构的低温泵，用于CFETR托卡马克装置的真空抽气且在泵组某泵发生故障的情况下实现不停机更换故障泵的操作。在机组停机时，前阀门和其密封机构亦能代替主真空室闸阀完成真空室的密封操作。

具体的，前法兰用螺母固定在泵体支撑结构上，作为低温泵腔体的中子屏蔽部件，前法兰上设有主阀门11的阀座，前法兰面向泵室表面覆盖一层热屏部件以降低其对低温部件的热辐射。后法兰6是真空系统的第一边界，外表面直接面向大气环境，其上设有80K百叶窗挡板的液氦管道进出子法兰口、4.5K低温板的超临界氦管道进出子法兰口和探测设备子法兰口。

在低温泵正常工作时，前驱动器7活塞停留在零位移处，此时前阀门14和主阀门11相邻面贴在一起并保持此状态，主驱动器8开始工作，主阀杆向前移动，前阀门14和主阀门11一起向前运动到指定位置，泵入口打开，偏滤器出口的中性气体经输运管被抽入泵内，在经过百叶窗挡板时，气体被第一次降温，部分气体冷凝在挡板表面，剩余难冷凝气体，例如氢同位素气体、氦气通过挡板流入4.5K低温板-5表面经超低温和表面涂敷的活性炭作用下被冷凝吸附。

并且，整个低温泵系统在正常工况下前阀门系统不启用。CFETR低温泵输系统由多台低温泵组成，当其中某台泵出现故障时，例如某台泵80K冷却剂管道破裂时，相对高压的冷却剂释放会破坏整个托卡马克的真空环境。此时，前驱动器7开始动作，前阀门14与主阀门11分离，前阀门14到达前阀座10处，前驱动器7停止运行。进一步地，安装在低温泵包围结构1中的前阀门14的密封锁紧装置开始动作。轴向顶杆2在外力的作用旋转45°带动径向顶杆15使顶头13到达前阀门14所在的截面，外部驱动机构给轴向顶杆2施加轴向推力，顶头13凭借推力把前阀门14密封在阀座上。轴向密封机构一共包括4根或更多这样的顶杆以达到密封力要求。在前阀门14被顶死密封的情况下，前驱动器7开始动作，前阀杆向回伸缩，因为前阀杆和前阀门14的可分离式设计，只需一个临界轴向拉力就可使两者分离。在前驱动器7动作完毕后，主驱动器8动作，主阀门11与前法兰上的阀座密封死。此时可以通过远程维护措施将故障泵转移，实现不停堆工况下的故障泵更换操作。

此外，密封机构还可以在CFETR停机时起到代替下端口环形室闸阀的功能。在CFETR主机进行停机维护时，真空容器端口处的大型闸阀会落下封闭环形室内部，防止主真空室被污染。大型闸阀尺度是米量级的，整个阀门和驱动机构体积和质量十分庞大，造价高昂。而利用双阀结构低温泵替代主闸阀，可以简化装置设计，在保证安全性的同时节省工程造价。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双阀门结构的低温泵，其特征在于，包括泵体、套管、主阀座、主阀杆、主阀门、主驱动器、前阀座、前阀杆、前阀门、前驱动器、密封锁紧装置、一级冷凝吸附装置和二级冷凝吸附装置，其中，

所述主阀座设置在所述泵体的前端，所述主阀门位于所述主阀座的前端，所述前阀门位于所述主阀门的前端，所述前阀座位于所述前阀门的前端，

所述一级冷凝吸附装置和所述二级冷凝吸附装置内置在所述泵体中，所述一级冷凝吸附装置和所述二级冷凝吸附装置的超临界氦管道进出口连通至所述泵体的后端，

所述套管穿过所述泵体的前端和后端，所述主阀杆移动的设置在所述套管中，所述前阀杆移动的设置在所述主阀杆中，所述主阀杆与所述主驱动器连接，所述前阀杆与所述前驱动器连接，

所述主阀门设置在所述主阀杆的端部，所述前阀门设置在所述前阀杆的端部，

所述前阀座设置在与所述泵体连通的管道的对接口上，

正常工况下，

所述泵体开启时，所述前阀门、所述主阀门位于所述主阀座和所述前阀座之间，所述管道与所述泵体连通，从所述管道过来的气体进入所述泵体后，先经过所述一级冷凝吸附装置进行第一次降温冷凝吸附，然后，剩余的难冷凝气体经过所述二级冷凝吸附装置进行第二次降温冷凝吸附，

发生故障时，

所述前驱动器通过所述前阀杆驱动所述前阀门移动至所述前阀座上，所述密封锁紧装置将所述前阀门密封固定在所述前阀座上，切断与所述管道的连通，

所述主驱动器通过所述主阀杆驱动所述主阀门移动至所述主阀座上密封所述泵体，将发生故障的所述泵体更换。

2.根据权利要求1所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述密封锁紧装置包括依次连接的轴向顶杆、径向顶杆和顶头，

正常工况下，

所述径向顶杆和所述顶头避开所述前阀门的移动路径，

发生故障时，

所述轴向顶杆转动通过所述径向顶杆带动所述顶头到达所述前阀门的后端，所述轴向顶杆施加轴向推力使得所述顶头将所述前阀门顶在所述前阀座上密封固定。

3.根据权利要求2所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述密封锁紧装置为多个且环绕所述前阀座均匀设置。

4.根据权利要求2所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述轴向顶杆外套设有波纹管。

5.根据权利要求1所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述前阀门与所述前阀杆为可拆卸连接，

超过一个临界轴向拉力使得所述前阀门与所述前阀杆分离，且超过一个临界轴向推力使得所述前阀门与所述前阀杆连接。

6.根据权利要求1所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述主驱动器内置在所述套管中，

所述前驱动器与所述主阀杆连接。

7.根据权利要求6所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述主驱动器和所述前驱动器均为气动。

8.根据权利要求1所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述二级冷凝吸附装置的表面涂敷活性炭。

9.根据权利要求1所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述泵体的前端设置有前法兰，所述主阀座设置在所述前法兰上，

所述泵体的后端设置有后法兰，

所述后法兰上设置有所述一级冷凝吸附装置的液氦管道进出子法兰口、所述二级冷凝吸附装置的超临界氦管道进出子法兰口和探测设备的子法兰口。

10.根据权利要求1所述的双阀门结构的低温泵，其特征在于，所述泵体的内表面覆盖有热屏板。

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