CN114576379A - 一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于阀门设计领域，提供一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀及安装方法，主要用来满足核电站复杂管路内流体的启闭。整个闸阀由阀罩、阀杆螺母、手轮、支架螺母、支架、支撑套、油杯、推力球轴承、螺母、注脂接头盖、注脂接头、密封骨架、压板、螺栓、阀盖、阀杆、闸板、密封座、阀体、排污堵头构成，通过闸板的上升与下降控制流道的流通与截止。该闸阀闸板呈楔形，能够靠其自重与密封座配合楔紧，增强闸阀密封性。此外，该闸阀阀体有装配导向槽，密封座有装配导向台台，二者相互配合可以在闸阀装配时实现自适应定位安转，保证闸阀装配的准确性。

Description

一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀及安装方法
技术领域
本发明属于阀门设计领域，涉及一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀及安装方法。
背景技术
闸阀是一种由阀杆带动闸板升降，从而控制管路启闭的流体机械。被广泛应用于复杂的管路系统中。闸阀通常处于关闭状态，闸阀关闭时，密封面只可以依靠介质压力来密封，即依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的密封座来保证密封面的密封，即自密封。大部分闸阀是采用强制密封的，即阀门关闭时，要依靠外力强行将闸板压向阀座，以保证密封面的密封性。楔形闸阀因密封面与垂直中心线成某种角度即两个密封面成楔形而得名，密封较好，可承受压力大。
闸阀的设计安装准确与否直接影响管路系统的安全状态，闸阀关闭时，若密封性差将会导致介质的泄漏，尤其在核电站中带有毒物质的复杂管路系统中，管路口径大、介质压力高、管路系统复杂，流体介质的截止与流通更加重要。发明专利CN 111022686 A提出一种类似楔式闸阀，但其无密封座，且闸板无安装导向槽，闸板安装时无法保障定位可靠；实用新型专利CN 205745388 U提出的楔式闸阀闸板也无安装导向机构，且二者均无排污口、注脂口、油杯口等结构，无法实现残留污垢排除、注脂密封、加油润滑等功能。因此，需要发明一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀及安装方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构较为简单、安装较为方便、安装精度高的自适应装配大口径核电楔形闸阀。本发明解决到了大口径核电楔形闸阀在安装时密封座18的楔角难以与闸板17的楔角贴合的问题，通过密封座18上的装配导向台24与阀体19上的装配导向槽28配合，实现密封座18的快速准确定位安装，保证密封座18密封面与闸板17密封面之间能够准确贴合，并设计了注脂口31、油杯口32、排污口33等结构，可以实现注脂密封、加油润滑、残留污垢排除等功能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀，用来提升闸阀装配效率与准确性并能够实现注脂密封、加油润滑、残留污垢排除等功能。所述的闸阀包括阀罩1、阀杆螺母2、手轮3、外螺纹锁紧螺母4、六角螺母5、阀杆螺母套6、油杯7、推力球轴承8、支架9、注脂阀盖10、注脂阀11、密封骨架12、密封骨架垫圈13、六角螺栓14、阀盖15、阀杆16、闸板17、密封座18、阀体19、排污堵头20。
所述阀体19为内部中空的腔体结构，阀体19内部为流体在水平方向流动以及阀杆16、闸板17在垂直于地面方向的移动提供了空间。阀体19在垂直于地面方向上端有开口，以便于阀杆16在垂直方向上移动。阀体19在水平方向上有入口与出口，入口与出口处为法兰接头结构，入口与出口的法兰结构留有相同数量的螺栓孔，以便于管道与法兰结构通过螺栓进行连接。阀体19内部有限制密封座18发生相对转动且能在安装时快速定位的装配导向槽28，有和闸板17上的移动导向槽22相互配合、控制闸板17沿垂直于地面方向移动的移动导向台25。阀体19外部表面有2处增加闸体整体刚度的阀体加强筋A26，有与出入口法兰结构连接的2处阀体加强筋B27，阀体19出入口法兰结构处各有4处法兰加强筋29，阀体19上部有螺栓孔，以便于与阀盖15通过螺栓进行连接。阀体19下端有排污口33，排污口33为螺纹孔，以便与排污堵头20通过螺纹进行连接。
所述密封座18安装在阀体19内部，密封座18外观呈套筒形，一侧窄一侧宽，宽窄两端之间呈阶梯状过渡，窄的一端内嵌入阀体19水平流道处，宽的一端加工的密封面，该密封面与闸板17密封面配合，使闸阀密闭时充分发挥密封作用。密封座18窄的一端与阀体19之间为过盈配合，密封座18宽窄过渡处有一个装配导向台24，装配导向台24与阀体19内部装配导向槽28配合，使密封座18在装配时能快速定位，并防止密封座18过盈配合失效时发生转动。两个密封座18之间的密封面呈现一定的楔角，该楔角用来楔紧闸板17。
所述阀盖15安装在阀体19上面，阀盖15为内部中空的腔体结构。从外部看，分为三个部分，最上端为外部第一部分，类似于法兰形状，中间为外部第二部分，呈较高较窄的长方体结构，最下端为外部第三部分，呈现较扁较宽的长方体结构。从外部一部分有螺栓孔，以便与支架9的螺栓孔之间通过螺栓进行连接；外部第二部分有注脂口31，以便于接入注脂阀11；外部第三部分有螺栓孔，以便与阀体19上部的螺栓孔之间通过螺栓进行连接；外部第一部分与外部第二部分之间有对称分布的阀盖加强筋21。阀盖15内部中空，从内部看，分为三个部分，最上端为内部第一部分，是直径较大的圆孔，用来定位安装密封骨家垫圈13和密封骨架12；中间为内部第二部分，为直径较小的圆孔，仅支持阀杆16从该圆孔通过，因直径大小差异，阀盖12内部第一部分与内部第二部分之间呈现台阶结构，该台阶结构用来支撑密封骨架垫圈13与密封骨架12；最下端为内部第三部分，为方形出口，其大小与阀体19上部出口面积大小相同。
所述支架9安装在阀体15上面，支架9为上下宽中间细，内部中空的圆柱体结构。从外部看，分为三个部分，最上端是第一部分，为直径较大的圆柱结构，有油杯口32，该油杯口32为螺纹孔，以便于与油杯7通过螺纹连接；中间是外部第二部分，为直径较小的圆柱结构；最下端是外部第三部，类似法兰形状，该部分有螺栓孔以便与阀盖15外部第一部分的螺栓孔之间通过螺栓进行连接。从内部看，分为三个部分，最上端为内部第一部分，为直径最大的螺纹孔，用来与外螺纹锁紧螺母4配合；向下为内部第二部分，为直径第二大的圆孔，用来安装阀杆螺母2；再向下为内部第三部分，为直径最小的圆孔，仅支持阀杆16从该圆孔通过，又因内部第三部分与内部第二部分直径差异造成一处台阶结构，用来限制阀杆螺母2的移动。
所述阀杆螺母2安装在支架9的内部，阀杆螺母2为内部中空的圆柱结构。从外部看分为四个部分，最上端为外部第一部分，该处攻外螺纹，该外螺纹之与阀罩1的内螺纹配合；向下为外部第二部分，该部分通过铣削加工类似六棱柱结构，使之与手轮3上相匹配的六棱柱孔结构配合，传递扭矩；再向下为外部第三部分，该部分为光滑的圆柱面，推力球轴承8轴承内孔、阀杆螺母套6内孔与该圆柱面接触；再向下为外部第四部分，该部分也为光滑的圆柱面，其直径比第三部分大，高度比第三部分矮，与第三部分构成一种台阶形状，通过该台阶限制推力球轴承8的移动。阀杆螺纹1内部为梯形螺纹孔，与阀杆16上梯形螺纹配合。
所述阀罩1为薄壁形圆柱结构，圆柱面留有栅格，用于包络阀杆16，通过栅格观察阀杆16的上升高度，对阀杆16以及操作人员起保护作用；所述的阀罩1底部有内螺纹，与阀杆螺母2外部第一部分外螺纹配合。
所述手轮3为五角星式放射形状，外部有圆圈形把手，中心有六棱柱形状内孔，与阀杆螺母5外部第二部分六棱柱配合，传递扭矩，当阀罩1与阀杆螺母2之间的螺纹配合拧紧时，恰巧能够将手轮3锁紧在阀杆螺母上。
所述阀杆螺母套6为中空的圆柱形结构，从外部看分为两个部分，上端是外部第一部分，为光滑的圆柱面；下端是外部第二部分，为直径比第一部分大，高度比第一部分矮的圆柱面；第一部分与第二部分之间构成一种台阶形状，通过该台阶限制外螺纹锁紧螺母4的移动。阀杆螺母套6内部为直径不变的内孔，与支架螺母2外部第三部分圆柱面配合。
所述外螺纹锁紧螺母4、推力球轴承8为一种工业标准件，具体使用时，先将阀杆螺母2内梯形螺纹孔与阀杆16第一部分螺纹配合，将阀杆螺母2向下旋转，直到接触到支架9内部二三部分台阶结构处，阀杆螺母2因为该台阶的限制不再移动；再将推力球轴承8内孔嵌套在支架螺母2外部第三部分处，通过支架螺母的台阶结构支撑；而后将阀杆螺母套6内孔嵌套在支架螺母2外部第三部分处，通过之前嵌套的推力球轴承8支撑；而后将外螺纹锁紧螺母4内孔嵌套在阀杆螺母套6外部第一部分处，同时，外螺纹锁紧螺母4外部螺纹与支架9内部第一部分螺纹孔配合，旋转外螺纹锁紧螺母4直到与阀杆螺母套6外部台阶处，此时，外螺纹锁紧螺母4将阀杆螺母套6、推力球轴承8、阀杆螺母2锁紧在支架9内部。
所述油杯7为一种工业标准件，通过螺纹与支架9的油杯口32配合，用来添加润滑油，当推力球轴承8的润滑油消耗时，油杯7中的润滑油会通过支架9的油杯口32自动添加至推力球轴承。
所述的阀杆16设于阀体19、阀盖15、支架9、阀杆螺母2内，为细长圆柱形，分为三个部分，上端为第一部分，约占总长1/3，攻梯形螺纹，与阀杆螺母2内部梯形螺纹孔配合；中间为第二部分，约占总长2/3，为光滑的圆柱表面，密封骨架12、压板13内孔与该圆柱表面接触；下端为第三部分，占总长的1/20左右，是在第二部分末端通过铣削加工出来的卡扣30，其与闸板17的卡槽23连接，通过阀杆16的升降带动闸板17的升降。具体使用时，通过手轮3旋转带动阀杆螺母2进行旋转，从而带动阀杆16做升降运动，进而控制闸板17的启闭。
所述密封骨架垫圈13呈现圆孔垫圈形状，其外径与阀盖15内部第一部分圆孔直径相同，内径与阀杆16第二部分直径相同。具体使用时，密封骨架垫圈13内孔嵌套在阀杆16第二部分处，放置在阀盖15内部，由阀盖15内部第一部分与第二部分之间的台阶结构支撑。
所述密封骨架12为一工业标准件，其内孔嵌套在阀杆16第二部分处，由密封骨架垫圈13支撑，由支架9压紧。
所述注脂阀10为一种工业标准件，与阀盖15注脂口31之间通过螺纹连接配合，用来添加密封脂。
所述注脂阀盖11为注脂阀10配套产品，通过螺纹拧紧在注脂阀10上，对注脂阀10注射孔起防异物进入作用。
所述闸板17通过铸造完成，其左右两侧内凹，截面呈现工字型，目的是降低闸板17重量，在做升降运动时能够更加省力，闸板17与密封座18接触的密封面通过热处理提高硬度与耐磨性并经过铣削精加工，两个密封面呈现一定的楔角，其目的是在阀杆16向下移动到一定位置后可以自动停止，在闸阀密闭时，可以由闸板17自重配合密封座18楔紧，增加闸阀在关闭状态下的密封性。闸板17前后有与阀体19移动导向台25配合的移动导向槽22；上端有与阀杆16的卡扣30配合的卡槽23。
所述六角螺母5、六角螺栓23均为工业标准件，二者相互配合用来紧固阀体19与阀盖15、阀盖15与支架9。
所述排污堵头20位于楔形闸阀下方，与阀体19底部排污口33之间通过螺纹关系连接。
一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀的安装方法，包括以下步骤：
第一步，将阀体19排污堵头一侧静置于地面上，阀体19开口朝上，出入口轴线保持水平；
第二步，对阀体19进行预热处理，预热处理完成后，从阀体19上端开口处塞入密封座18，安装密封座18时通过装配导向台24与装配导向槽28实现自适应装配，等待阀体19恢复到室温时，阀体19与密封座18之间便产生过盈配合；
第三步，将阀杆16卡扣安装进闸板17卡槽内，利用闸板17的移动导向槽沿着阀体19的移动导向台向下安装，由于闸板17楔角的存在，闸板17会自动与密封座18贴合；
第四步，安装阀盖15，通过六角螺栓14、六角螺母5与阀体19紧固；
第五步，将密封骨架垫圈13与与密封骨架12依次沿着阀杆16安装进阀盖15上端，密封骨架垫圈13由阀盖15内部第一部分台阶处限制移动；
第六步，将支架9内部通孔沿着阀杆16安装在阀盖15上方，通过六角螺栓14与六角螺母5与阀盖15紧固；
第七步，先将阀杆螺母2内梯形螺纹孔与阀杆16第一部分螺纹配合，将阀杆螺母2向下旋转，直到接触到支架9内部二三部分台阶结构处，阀杆螺母2因为该台阶的限制不再移动；
第八步，在将推力球轴承8内孔嵌套在支架螺母2外部第三部分处，通过支架螺母的台阶结构支撑。而后将阀杆螺母套6内孔嵌套在支架螺母2外部第三部分处，通过之前嵌套的推力球轴承8支撑。而后将外螺纹锁紧螺母4内孔嵌套在阀杆螺母套6外部第一部分处，同时，外螺纹锁紧螺母4外部螺纹与支架9内部第一部分螺纹孔配合，旋转外螺纹锁紧螺母4直到与阀杆螺母套6外部台阶处，此时，外螺纹锁紧螺母4将阀杆螺母套6、推力球轴承8、阀杆螺母2锁紧在支架9内部；
第九步，将手轮3中心六棱柱孔沿着外螺纹锁紧螺母4外部第二部分六棱柱凸台安装；
第十步，将阀罩1底部内螺纹与阀杆螺母2第一部分外螺纹配合拧紧，压紧手轮3；
第十一步，将油杯7安装在支架9的油杯口上；
第十二步，将注脂阀11安装在阀罩15注脂口上，通过注脂阀向密封骨架注射密封脂，而后将注脂阀盖在注脂阀上拧紧，防止异物进入；
第十三步，将平板闸阀倾斜至排污口33露出，将排污堵头20安装在阀体19排污口33处。
本发明的有益效果为：
1)本闸阀密封座18安装时可以利用密封座18的装配导向台24与阀体19的装配导向槽28配合实现快速准确定位安装，并且在以后的使用中可以防止密封座18与阀体19之间的过盈配合松动发生的转动，保证密封座18密封面与闸板17密封面之间有效贴合。
2)本闸阀设计了注脂口31，并配套了注脂阀11、注脂阀盖10，通过注脂阀11向密封骨架12注射密封脂的进行介质密封，可以有效防止阀体19内的介质泄露。
3)本闸阀设计了油杯口32，通过油杯7防止异物从支架9油杯口32进入闸阀内部，同时油杯7中含有润滑油，润滑油为推力球轴承8润滑，当推力球轴承8的润滑油消耗时，油杯7中的润滑油会通过支架9的油杯螺纹孔自动添加至推力球轴承；
4)本闸阀阀体19下端留排污口33，可以在闸阀密闭时清除闸阀内部残留的介质与杂质；
附图说明
图1为为大口径核电闸阀结构三视图；(a)为沿图(c)A-A面的半剖视图；(b)为左视图；(c)为俯视图；
图2为阀罩结构三视图；(a)为沿图(c)B-B面的剖视图；(b)为主视图；(c)为俯视图；(d)为结构示意图；
图3为阀杆螺母结构三视图；(a)为沿图(c)B-B面的剖视图剖视图；(b)为主视图；(c)为俯视图；(d)为结构示意图；
图4为支架结构三视图；(a)为沿图(c)I-I面的剖视图；(b)为主视图；(c)为俯视图；(d)为结构示意图；
图5为阀杆螺母支撑套结构上下二等角轴测图；
图6为阀盖结构三视图；(a)为俯视图；(b)沿图(a)B-B面剖视图；(c)为沿图(a)A-A面剖视图；(d)为结构示意图；
图7为阀杆结构三视图；(a)为主视图；(b)为侧视图；(c)为俯视图；(d)为结构示意图；
图8为闸板结构三视图；(a)为主视图；(b)为沿图(a)A-A面剖视图；(c)为俯视图；(d)为结构示意图；
图9为密封座结构三视图；(a)主俯视图；(b)为沿图(a)A-A面剖视图；(c)为俯视图；(d)为结构示意图；
图10为阀体结构三视图及全剖图；(a)为主视图；(b)为侧视图；(c)为沿(a)B-B面剖视图；(d)为俯视图；(e)为结构示意图；
图11为闸阀安装方法流程图。
图中：1阀罩、2阀杆螺母、3手轮、4外螺纹锁紧螺母、5六角螺母、6阀杆螺母套、7油杯、8推力球轴承、9支架、10注脂阀盖、11注脂阀、12密封骨架、13密封骨架垫圈、14六角螺栓、15阀盖、16阀杆、17闸板、18密封座、19阀体、20排污堵头、21阀盖加强筋、22移动导向槽、23卡槽、24装配导向台、25移动导向台、26阀体加强筋A、27阀体加强筋B、28装配导向槽、29法兰加强筋、30卡扣、31注脂口、32油杯口、33排污口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更详细的描述：
大口径核电闸阀总体结构图如图1所示，所述的闸阀包括阀罩1、阀杆螺母2、手轮3、外螺纹锁紧螺母4、六角螺母5、阀杆螺母套6、油杯7、推力球轴承8、支架9、注脂阀盖10、注脂阀11、密封骨架12、密封骨架垫圈13、六角螺栓14、阀盖15、阀杆16、闸板17、密封座18、阀体19、排污堵头20。
阀盖15外部第三部分螺栓孔与阀体19上端螺栓孔之间通过六角螺栓14与六角螺母5紧固连接；阀体19内部流道面与密封座18窄端通过热装法过盈配合连接，装配时由装配导向槽28与装配导向台24快速定位安装，并在安装完毕后防止密封座18过盈配合失效时发生转动，避免两个密封座之间的楔角发生改变；阀杆16通过卡扣30与闸板17的卡槽23连接，通过阀杆16的升降带动闸板17的升降；密封骨架垫圈13内孔嵌套在阀杆16第二部分处，放置在阀盖15内部第一部分处，由阀盖15内部第一部分与第二部分之间的台阶结构支撑；密封骨架12内孔嵌套在阀杆16第二部分处，由密封骨架垫圈13支撑；注脂阀10与阀盖15注脂口31之间通过螺纹连接配合；注脂阀盖11通过螺纹拧紧在注脂阀10上；支架9外部第三部分螺栓孔与阀盖16外部第一部分螺栓孔之间通过六角螺栓14与六角螺母5紧固连接；阀杆螺母2内部螺纹孔与阀杆16之间通过梯形螺纹配合连接，阀杆螺母2放在支架9内部，由之间内部二三部分台阶结构处支撑；推力球轴承8内孔嵌套在支架螺母2外部第三部分处，通过支架螺母的台阶结构支撑；阀杆螺母套6内孔嵌套在支架螺母2外部第三部分处，通过之前嵌套的推力球轴承8支撑；外螺纹锁紧螺母4内孔嵌套在阀杆螺母套6外部第一部分处，同时，外螺纹锁紧螺母4外部螺纹与支架9内部第一部分螺纹孔配合，旋转外螺纹锁紧螺母4直到与阀杆螺母套6外部台阶处，将阀杆螺母套6、推力球轴承8、阀杆螺母2锁紧在支架9内部；油杯7通过螺纹与支架9的油杯口32配合；手轮3中心有六棱柱形状内孔，与阀杆螺母5外部第二部分六棱柱配合；阀罩1底部有内螺纹，与阀杆螺母2外部第一部分外螺纹配合，拧紧阀罩1即将手轮3锁紧在阀杆螺母2上；排污堵头20与阀体19底部排污口33之间通过螺纹关系连接；大口径核电闸阀具体使用时，通过手轮3旋转带动阀杆螺母2进行旋转，从而带动阀杆16做升降运动，进而控制闸板17的启闭，闸板17关闭时可以靠其自重以及楔角增强闸阀密封性。
阀罩结构三视图如图2所示，阀罩1为薄壁形圆柱结构，圆柱面留有栅格，用于包络阀杆16，通过栅格观察阀杆16的上升高度，对阀杆16以及操作人员起保护作用；所述的阀罩1底部有内螺纹，与阀杆螺母2外部第一部分外螺纹配合。
阀杆螺母结构三视图如图3所示，阀杆螺母2为内部中空的圆柱结构。从外部看分为四个部分，最上端为外部第一部分，该处攻外螺纹，该外螺纹之与阀罩1的内螺纹配合；向下为外部第二部分，该部分通过铣削加工类似六棱柱结构，使之与手轮3上相匹配的六棱柱孔结构配合，传递扭矩；再向下为外部第三部分，该部分为光滑的圆柱面，推力球轴承8轴承内孔、阀杆螺母套6内孔与该圆柱面接触；再向下为外部第四部分，该部分也为光滑的圆柱面，其直径比第三部分大，高度比第三部分矮，与第三部分构成一种台阶形状，通过该台阶限制推力球轴承8的移动。阀杆螺纹1内部为梯形螺纹孔，与阀杆16上梯形螺纹配合；
支架结构三视图如图4所示，支架9为上下宽中间细，内部中空的圆柱体结构。从外部看，分为三个部分，最上端是第一部分，为直径较大的圆柱结构，有油杯口32，该油杯口32为螺纹孔，以便于与油杯7通过螺纹连接；中间是外部第二部分，为直径较小的圆柱结构；最下端是外部第三部，类似法兰形状，该部分有螺栓孔以便与阀盖15外部第一部分的螺栓孔之间通过螺栓进行连接。从内部看，分为三个部分，最上端为内部第一部分，为直径最大的螺纹孔，用来与外螺纹锁紧螺母4配合；向下为内部第二部分，为直径第二大的圆孔，用来盛放用来盛放安装阀杆螺母2；再向下为内部第三部分，为直径最小的圆孔，仅支持阀杆16从该圆孔通过，又因内部第三部分与内部第二部分直径差异造成一处台阶结构，用来限制阀杆螺母2的移动；
支撑套结构上下二等角轴测图如图5所示，阀杆螺母套6为中空的圆柱形结构，从外部看分为两个部分，上端是外部第一部分，为光滑的圆柱面；下端是外部第二部分，为直径比第一部分大，高度比第一部分矮的圆柱面；第一部分与第二部分之间构成一种台阶形状，通过该台阶限制外螺纹锁紧螺母4的移动。阀杆螺母套6内部为直径不变的内孔，与支架螺母2外部第三部分圆柱面配合；
阀盖结构三视图如图6所示，阀盖15为内部中空的腔体结构。从外部看，分为三个部分，最上端为外部第一部分，类似于法兰形状，中间为外部第二部分，呈较高较窄的长方体结构，最下端为外部第三部分，呈现较扁较宽的长方体结构。从外部一部分有螺栓孔，以便与支架9的螺栓孔之间通过螺栓进行连接；外部第二部分有注脂口31，以便于接入注脂阀11；外部第三部分有螺栓孔，以便与阀体19上部的螺栓孔之间通过螺栓进行连接；外部第一部分与外部第二部分之间有对称分布的阀盖加强筋21。阀盖15内部中空，从内部看，分为三个部分，最上端为内部第一部分，是直径较大的圆孔，用来定位安装密封骨家垫圈13和密封骨架12；中间为内部第二部分，为直径较小的圆孔，仅支持阀杆16从该圆孔通过，因直径大小差异，阀盖12内部第一部分与内部第二部分之间呈现台阶结构，该台阶结构用来支撑密封骨架垫圈13与密封骨架12；最下端为内部第三部分，为方形出口，其大小与阀体19上部出口面积大小相同。；
阀杆结构三视图如图7所示，为细长圆柱形，分为三个部分，上端为第一部分，约占总长1/3，攻梯形螺纹，与阀杆螺母2内部梯形螺纹孔配合；中间为第二部分，约占总长2/3，为光滑的圆柱表面，密封骨架12、压板13内孔与该圆柱表面接触；下端为第三部分，占总长的1/20左右，是在第二部分末端通过铣削加工出来的卡扣30，其与闸板17的卡槽23连接，通过阀杆16的升降带动闸板17的升降。具体使用时，通过手轮3旋转带动阀杆螺母2进行旋转，从而带动阀杆16做升降运动，进而控制闸板17的启闭；
闸板结构三视图如图8所示，闸板17通过铸造完成，其左右两侧内凹，截面呈现工字型，目的是降低闸板17重量，在做升降运动时能够更加省力，闸板17与密封座18接触的密封面通过热处理提高硬度与耐磨性并经过铣削精加工，两个密封面呈现一定的楔角，其目的是在阀杆16向下移动到一定位置后可以自动停止，在闸阀密闭时，可以由闸板17自重配合密封座18楔紧，增加闸阀在关闭状态下的密封性。闸板17前后有与阀体19移动导向台25配合的移动导向槽22；上端有与阀杆16的卡扣30配合的卡槽23；
密封座结构三视图如图9所示，密封座18外观呈套筒形，一侧窄一侧宽，宽窄两端之间呈阶梯状过渡，窄的一端内嵌入阀体19水平流道处，宽的一端加工的密封面，该密封面与闸板17密封面配合，使闸阀密闭时充分发挥密封作用。密封座18窄的一端与阀体19之间为过盈配合，密封座18宽窄过渡处有一个装配导向台24，装配导向台24与阀体19内部装配导向槽28配合，使密封座18在装配时能快速定位，并防止密封座18过盈配合失效时发生转动。两个密封座18之间的密封面呈现一定的楔角，该楔角用来楔紧闸板17；
阀体结构三视图及全剖图如图10所示，，阀体19内部为流体在水平方向流动以及阀杆16、闸板17在垂直于地面方向的移动提供了空间。阀体19在垂直于地面方向上端有开口，以便于阀杆16在垂直方向上移动。阀体19在水平方向上有入口与出口，入口与出口处为法兰接头结构，入口与出口的法兰结构留有相同数量的螺栓孔，以便于管道与法兰结构通过螺栓进行连接。阀体19内部有限制密封座18发生相对转动且能在安装时快速定位的装配导向槽28，有和闸板17上的移动导向槽22相互配合、控制闸板17沿垂直于地面方向移动的移动导向台25。阀体19外部表面有2处增加闸体整体刚度的阀体加强筋A26，有与出入口法兰结构连接的2处阀体加强筋B27，阀体19出入口法兰结构处各有4处法兰加强筋29，阀体19上部有螺栓孔，以便于与阀盖15通过螺栓进行连接。阀体19下端有排污口33，排污口33为螺纹孔，以便与排污堵头20通过螺纹进行连接；
闸阀安装方法流程图如图11所示，第一步，将阀体19排污堵头一侧静置于地面上，阀体19开口朝上，出入口轴线保持水平；第二步，对阀体19进行预热处理，预热处理完成后，从阀体19上端开口处塞入密封座18，安装密封座18时通过装配导向台24与装配导向槽28实现自适应装配，等待阀体19恢复到室温时，阀体19与密封座18之间便产生过盈配合；第三步，将阀杆16卡扣安装进闸板17卡槽内，利用闸板17的移动导向槽沿着阀体19的移动导向台向下安装，由于闸板17楔角的存在，闸板17会自动与密封座18贴合；第四步，安装阀盖15，通过六角螺栓14、六角螺母5与阀体19紧固；第五步，将密封骨架垫圈13与与密封骨架12依次沿着阀杆16安装进阀盖15上端，密封骨架垫圈13由阀盖15内部第一部分台阶处限制移动；第六步，将支架9内部通孔沿着阀杆16安装在阀盖15上方，通过六角螺栓14与六角螺母5与阀盖15紧固；第七步，先将阀杆螺母2内梯形螺纹孔与阀杆16第一部分螺纹配合，将阀杆螺母2向下旋转，直到接触到支架9内部二三部分台阶结构处，阀杆螺母2因为该台阶的限制不再移动；第八步，在将推力球轴承8内孔嵌套在支架螺母2外部第三部分处，通过支架螺母的台阶结构支撑。而后将阀杆螺母套6内孔嵌套在支架螺母2外部第三部分处，通过之前嵌套的推力球轴承8支撑。而后将外螺纹锁紧螺母4内孔嵌套在阀杆螺母套6外部第一部分处，同时，外螺纹锁紧螺母4外部螺纹与支架9内部第一部分螺纹孔配合，旋转外螺纹锁紧螺母4直到与阀杆螺母套6外部台阶处，此时，外螺纹锁紧螺母4将阀杆螺母套6、推力球轴承8、阀杆螺母2锁紧在支架9内部；第九步，将手轮3中心六棱柱孔沿着外螺纹锁紧螺母4外部第二部分六棱柱凸台安装；第十步，将阀罩1底部内螺纹与阀杆螺母2第一部分外螺纹配合拧紧，压紧手轮3；第十一步，将油杯7安装在支架9的油杯口上；第十二步，将注脂阀11安装在阀罩15注脂口上，通过注脂阀向密封骨架注射密封脂，而后将注脂阀盖在注脂阀上拧紧，防止异物进入；第十三步，将平板闸阀倾斜至排污口33露出，将排污堵头20安装在阀体19排污口33处。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀，其特征在于，所述的闸阀包括阀罩(1)、阀杆螺母(2)、手轮(3)、外螺纹锁紧螺母(4)、阀杆螺母套(6)、油杯(7)、推力球轴承(8)、支架(9)、注脂阀盖(10)、注脂阀(11)、密封骨架(12)、六角螺栓(14)、阀盖(15)、阀杆(16)、闸板(17)、密封座(18)、阀体(19)、排污堵头(20)；
所述阀体(19)为内部中空的腔体结构，阀体(19)在垂直于地面方向上端有开口，用于阀杆(16)在垂直方向上移动；阀体(19)在水平方向上设有入口与出口；阀体(19)内部有限制密封座(18)发生相对转动且能在安装时快速定位的装配导向槽(28)，设有和闸板(17)上的移动导向槽(22)相互配合、控制闸板(17)沿垂直于地面方向移动的移动导向台(25)；阀体(19)上部与阀盖(15)连接；阀体(19)下端设有排污口(33)，排污口(33)与排污堵头(20)连接；
所述密封座(18)安装在阀体(19)内部，密封座(18)外观呈套筒形，一侧窄一侧宽，宽窄两端之间呈阶梯状过渡，窄的一端内嵌入阀体(19)水平流道处，宽的一端加工的密封面，该密封面与闸板(17)密封面配合；密封座(18)窄的一端与阀体(19)之间为过盈配合，密封座(18)宽窄过渡处设有一个装配导向台(24)，装配导向台(24)与阀体(19)内部装配导向槽(28)配合，使密封座(18)在装配时能快速定位，并防止密封座(18)过盈配合失效时发生转动；两个密封座(18)之间的密封面呈现楔角结构，用来楔紧闸板(17)；
所述阀盖(15)安装在阀体(19)上面，阀盖(15)为内部中空的腔体结构；从外部看，分为三个部分，最上端为外部第一部分，类似于法兰形状，中间为外部第二部分，呈现高、窄的长方体结构，最下端为外部第三部分，呈现扁、宽的长方体结构；从外部一部分与支架(9)通过螺栓连接；外部第二部分设有与注脂阀(11)连接的注脂口(31)；外部第三部分与阀体(19)上部通过螺栓连接；外部第一部分与外部第二部分之间设有对称分布的阀盖加强筋(21)；阀盖(15)内部中空，从内部看，分为三个部分，最上端为内部第一部分，是直径大的圆孔，用来定位安装密封骨家垫圈(13)和密封骨架(12)；中间为内部第二部分，为直径小的圆孔，仅支持阀杆(16)从该圆孔通过，阀盖(12)内部第一部分与内部第二部分之间呈现台阶结构，该台阶结构用来支撑密封骨架垫圈(13)与密封骨架(12)；最下端为内部第三部分，为方形出口，其大小与阀体(19)上部出口面积大小相同；
所述支架(9)安装在阀体(15)上面，支架(9)为上下宽中间细，内部中空的圆柱体结构；从外部看，分为三个部分，最上端是第一部分，为直径大的圆柱结构，设有油杯口(32)，该油杯口(32)与油杯(7)通过螺纹连接，当推力球轴承(8)的润滑油消耗时，油杯(7)中的润滑油会通过支架(9)的油杯口(32)自动添加至推力球轴承；中间是外部第二部分，为直径小的圆柱结构；最下端是外部第三部，类似法兰形状，与阀盖(15)外部第一部分之间通过螺栓连接；从内部看，分为三个部分，最上端为内部第一部分，为直径最大的螺纹孔，用来与外螺纹锁紧螺母(4)配合；向下为内部第二部分，为直径第二大的圆孔，用来安装阀杆螺母(2)；再向下为内部第三部分，为直径最小的圆孔，仅支持阀杆(16)从该圆孔通过，又因内部第三部分与内部第二部分直径差异造成一处台阶结构，用来限制阀杆螺母(2)的移动；
所述阀杆螺母(2)安装在支架(9)的内部，阀杆螺母(2)为内部中空的圆柱结构；从外部看分为四个部分，最上端为外部第一部分，其外螺纹与阀罩(1)的内螺纹配合；向下为外部第二部分，与手轮(3)上相匹配的六棱柱孔结构配合，传递扭矩；再向下为外部第三部分，该部分为光滑圆柱面，推力球轴承(8)轴承内孔、阀杆螺母套(6)内孔与该圆柱面接触；再向下为外部第四部分，该部分为光滑圆柱面，其直径比第三部分大，高度比第三部分矮，与第三部分构成一种台阶形状，通过该台阶限制推力球轴承(8)的移动；阀杆螺纹(1)内部为梯形螺纹孔，与阀杆(16)上梯形螺纹配合；
所述阀罩(1)为薄壁形圆柱结构，圆柱面留有栅格，用于包络阀杆(16)，通过栅格观察阀杆(16)的上升高度，对阀杆(16)以及操作人员起保护作用；所述的阀罩(1)底部内螺纹与阀杆螺母(2)外部第一部分外螺纹配合；
所述阀杆螺母套(6)为中空的圆柱形结构，从外部看分为两个部分，上端是外部第一部分，为光滑的圆柱面；下端是外部第二部分，为直径比第一部分大，高度比第一部分矮的圆柱面；第一部分与第二部分之间构成一种台阶形状，通过该台阶限制外螺纹锁紧螺母(4)的移动；阀杆螺母套(6)内部为直径不变的内孔，与支架螺母(2)外部第三部分圆柱面配合；
所述外螺纹锁紧螺母(4)、推力球轴承(8)在使用时，先将阀杆螺母(2)内梯形螺纹孔与阀杆(16)第一部分螺纹配合，将阀杆螺母(2)向下旋转，直到接触到支架(9)内部二三部分台阶结构处，阀杆螺母(2)因为该台阶的限制不再移动；再将推力球轴承(8)内孔嵌套在支架螺母(2)外部第三部分处，通过支架螺母的台阶结构支撑；而后将阀杆螺母套(6)内孔嵌套在支架螺母(2)外部第三部分处，通过之前嵌套的推力球轴承(8)支撑；再将外螺纹锁紧螺母(4)内孔嵌套在阀杆螺母套(6)外部第一部分处，同时，外螺纹锁紧螺母(4)外部螺纹与支架(9)内部第一部分螺纹孔配合，旋转外螺纹锁紧螺母(4)直到与阀杆螺母套(6)外部台阶处，此时，外螺纹锁紧螺母(4)将阀杆螺母套(6)、推力球轴承(8)、阀杆螺母(2)锁紧在支架(9)内部；
所述的阀杆(16)设于阀体(19)、阀盖(15)、支架(9)、阀杆螺母(2)内，为细长圆柱形，分为三个部分；上端为第一部分，攻梯形螺纹，与阀杆螺母(2)内部梯形螺纹孔配合；中间为第二部分，为光滑的圆柱表面，密封骨架(12)、压板(13)内孔与该圆柱表面接触；下端为第三部分，是在第二部分末端通过铣削加工出来的卡扣(30)，其与闸板(17)的卡槽(23)连接，通过阀杆(16)的升降带动闸板(17)的升降；通过手轮(3)旋转带动阀杆螺母(2)旋转，从而带动阀杆(16)做升降运动，控制闸板(17)的启闭；
所述密封骨架(12)其内孔嵌套在阀杆(16)第二部分处，由密封骨架垫圈(13)支撑，由支架(9)压紧；
所述注脂阀(10)与阀盖(15)注脂口(31)之间通过螺纹连接配合，用来添加密封脂；
所述注脂阀盖(11)为注脂阀(10)配套产品，通过螺纹拧紧在注脂阀(10)上，对注脂阀(10)注射孔起防异物进入作用；
所述闸板(17)与密封座(18)接触的密封面通过热处理，且两个密封面呈现楔角结构，其目的是在阀杆(16)向下移动到一定位置后可以自动停止；在闸阀密闭时，由闸板(17)自重配合密封座(18)楔紧，增加闸阀在关闭状态下的密封性；闸板(17)前后设有与阀体(19)移动导向台(25)配合的移动导向槽(22)；上端设有与阀杆(16)的卡扣(30)配合的卡槽(23)。
2.根据权利要求1所述的一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀，其特征在于，所述的阀体(19)外部表面设有阀体加强筋A(26)，设有与出入口法兰结构连接的阀体加强筋B(27)，阀体(19)出入口法兰结构处各有法兰加强筋(29)。
3.根据权利要求1所述的一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀，其特征在于，所述的手轮(3)为五角星式放射形状，外部有圆圈形把手，中心有六棱柱形状内孔，与阀杆螺母(5)外部第二部分六棱柱配合，传递扭矩，当阀罩(1)与阀杆螺母(2)之间的螺纹配合拧紧时，恰巧能够将手轮(3)锁紧在阀杆螺母上。
4.根据权利要求1所述的一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀，其特征在于，所述的装置还设有密封骨架垫圈(13)，所述密封骨架垫圈(13)呈现圆孔垫圈形状，其外径与阀盖(15)内部第一部分圆孔直径相同，内径与阀杆(16)第二部分直径相同；使用时，密封骨架垫圈(13)内孔嵌套在阀杆(16)第二部分处，放置在阀盖(15)内部，由阀盖(15)内部第一部分与第二部分之间的台阶结构支撑。
5.根据权利要求1所述的一种自适应装配的大口径核电楔形闸阀，其特征在于，所述闸板(17)左右两侧内凹，截面呈现工字型。
6.一种基于权利要求1-5任一所述的大口径核电楔形闸阀实现的自适应装配的大口径核电楔形闸阀的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将阀体(19)排污堵头一侧静置于地面上，阀体(19)开口朝上，出入口轴线保持水平；
第二步，对阀体(19)进行预热处理，预热处理完成后，从阀体(19)上端开口处塞入密封座(18)，安装密封座(18)时通过装配导向台(24)与装配导向槽(28)实现自适应装配，等待阀体(19)恢复到室温时，阀体(19)与密封座(18)之间便产生过盈配合；
第三步，将阀杆(16)卡扣安装进闸板(17)卡槽内，利用闸板(17)的移动导向槽沿着阀体(19)的移动导向台向下安装，由于闸板(17)楔角的存在，闸板(17)会自动与密封座(18)贴合；
第四步，安装阀盖(15)，通过六角螺栓(14)、六角螺母(5)与阀体(19)紧固；
第五步，将密封骨架垫圈(13)与与密封骨架(12)依次沿着阀杆(16)安装进阀盖(15)上端，密封骨架垫圈(13)由阀盖(15)内部第一部分台阶处限制移动；
第六步，将支架(9)内部通孔沿着阀杆(16)安装在阀盖(15)上方，通过六角螺栓(14)与六角螺母(5)与阀盖(15)紧固；
第七步，先将阀杆螺母(2)内梯形螺纹孔与阀杆(16)第一部分螺纹配合，将阀杆螺母(2)向下旋转，直到接触到支架(9)内部二三部分台阶结构处，阀杆螺母(2)因为该台阶的限制不再移动；
第八步，在将推力球轴承(8)内孔嵌套在支架螺母(2)外部第三部分处，通过支架螺母的台阶结构支撑；而后将阀杆螺母套(6)内孔嵌套在支架螺母(2)外部第三部分处，通过之前嵌套的推力球轴承(8)支撑；而后将外螺纹锁紧螺母(4)内孔嵌套在阀杆螺母套(6)外部第一部分处，同时，外螺纹锁紧螺母(4)外部螺纹与支架(9)内部第一部分螺纹孔配合，旋转外螺纹锁紧螺母(4)直到与阀杆螺母套(6)外部台阶处，此时，外螺纹锁紧螺母(4)将阀杆螺母套(6)、推力球轴承(8)、阀杆螺母(2)锁紧在支架(9)内部；
第九步，将手轮(3)中心六棱柱孔沿着外螺纹锁紧螺母(4)外部第二部分六棱柱凸台安装；
第十步，将阀罩(1)底部内螺纹与阀杆螺母(2)第一部分外螺纹配合拧紧，压紧手轮(3)；
第十一步，将油杯(7)安装在支架(9)的油杯口上；
第十二步，将注脂阀(11)安装在阀罩(15)注脂口上，通过注脂阀向密封骨架注射密封脂，而后将注脂阀盖在注脂阀上拧紧，防止异物进入；
第十三步，将平板闸阀倾斜至排污口(33)露出，将排污堵头(20)安装在阀体(19)排污口(33)处。
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