CN114776846A - 一种抽气止回阀及其流道边界确定方法 - Google Patents

一种抽气止回阀及其流道边界确定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抽气止回阀及其流道边界确定方法，属于核电抽气技术领域。解决的是阀瓣不能同时实现就地和远程位置指示的问题。包括阀体、阀座、阀瓣、摇臂、指针、角位移传感器、指针轴、主轴、强关轴和气动执行器，阀体内部的入口侧设置有阀座，摇臂通过主轴设置在阀体，摇臂上安装有阀瓣，阀瓣与阀座对应设置，气动执行器连接在阀体的外侧，气动执行器的输出端通过强关轴与主轴的一端连接，主轴的另一端穿过阀体与指针轴的一端连接，指针轴上安装有指针，指针轴的另一端设置有角位移传感器，角位移传感器与阀体建立连接。阀瓣能够同时实现就地和远程位置指示。

Description

一种抽气止回阀及其流道边界确定方法
技术领域
本发明涉及一种止回阀及其流道边界确定方法，属于核电抽气技术领域。
背景技术
核电抽气止回阀结构形式为旋启式，安装于汽轮机出口与加热器之间的水平管道上，靠近汽轮机位置，用以防止抽气管路中的不受控制的高能蒸汽倒流，损伤汽轮机叶片，具有关闭时间在0.5秒以内的技术要求、阀瓣无震颤、低流阻的技术要求。除上述性能以外，新建核电厂要求阀瓣能够实现就地和远程位置指示，受空间限制影响同时阀座尽量实现在线研磨。
科研人员对抽气止回阀做了初步研究，通过气动执行机构以及气路原件与止回式阀瓣配合，可以实现阀门关闭时间0.5秒以内；通过设计加长杆和重力锤，能够降低阀瓣震颤，但是增加加长杆和重力锤会造成阀门固有频率不合格，因此该方案难以在核电站推广和应用，并且现有技术并未提出降低流阻可行性方案，阀瓣不能同时实现就地和远程位置指示、阀座无法实现在线解体研磨。
因此，亟需提出一种抽气止回阀及其流道边界确定方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明研发解决的是阀瓣不能同时实现就地和远程位置指示的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
本发明的技术方案：
一种抽气止回阀及其流道边界确定方法，包括阀体、阀座、阀瓣、摇臂、指针、角位移传感器、指针轴、主轴、强关轴和气动执行器，阀体内部的入口侧设置有阀座，摇臂通过主轴设置在阀体，摇臂上安装有阀瓣，阀瓣与阀座对应设置，气动执行器连接在阀体的外侧，气动执行器的输出端通过强关轴与主轴的一端连接，主轴的另一端穿过阀体与指针轴的一端连接，指针轴上安装有指针，指针轴的另一端设置有角位移传感器，角位移传感器与阀体建立连接。
优选的：阀瓣A面是流线结构，流线上任意一点W满足下式：
Figure BDA0003649663910000011
式中：m为流线中任一点W所在直径，k为流线与阀瓣边缘左端面相交位置的半径，k＝阀瓣半径-密封面宽度，n为流线与阀瓣边缘左端面的水平距离，n≤0.4×k；
阀瓣中心厚度由下式确定：
Figure BDA0003649663910000021
式中：h1为阀瓣中心厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力；
阀瓣边缘厚度由下式确定：
Figure BDA0003649663910000022
式中：h2为阀瓣边缘厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力。
优选的：还包括第二密封圈、第一密封圈、阀瓣螺母、支架、联轴器、十字联轴节和键，阀体和阀座竖直接触面设计有第一密封圈，水平接触面设计有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈材料为全氟橡胶，阀体与阀座螺纹连接，阀瓣的中部具有带螺纹的连接杆，阀瓣中部的连接杆穿过摇臂与阀瓣螺母连接，支架通过螺栓固定在阀体上，支架上设置有角位移传感器，主轴与摇臂通过键连接，主轴、十字联轴节、指针轴、联轴器、角位移传感器顺次连接，磁极位于阀瓣中部连接杆的出口端，强关轴与气动执行器采用六方连接。
优选的：十字联轴节的Ⅰ号面与主轴接触，十字联轴节Ⅱ号面不与主轴接触，十字联轴节Ⅲ号面与指针轴接触，十字联轴节Ⅳ号面不与指针轴接触，指针轴与主轴左右方向倾斜时，利用十字联轴节Ⅳ号面与强关轴的间隙进行调节，指针轴与主轴前后方向倾斜时，利用十字联轴节Ⅱ号面与强关轴的间隙进行调节。
优选的：阀瓣的出口侧安装磁极，阀体内部与磁极对应位置设置有支柱，支柱上安装有同极电磁铁。
优选的：所述阀瓣、摇臂、阀瓣螺母组成的组合件重心位置在阀瓣密封副连线上。
一种抽气止回阀的流道边界确定方法，阀瓣在全开工况下流道面积是阀座流道面积的 1.45～1.6倍，包括以下步骤：
步骤一：画出所述主轴中心M，画出所述阀体底部流道中心N；
步骤二：做线BC、线BD，B为设计工况下阀瓣底部全开位置，C为阀座内孔延长线与线BM交点，D为线NB与阀体底部内径交点；
步骤三：做线BC的x等分垂线，垂足为Cx；
步骤四：随机选取垂足Cx，做竖直线CF，E为竖直线与所述阀体中心线交点，F为竖直线与所述阀体底部流道交点；以EF为半径，E为中心做圆，与Cx所在水平线相交与G；以CxG为半径，Cx为中心做圆，与通过Cx的十等分垂线相交于H，记H点为流道一个边界点；
步骤五：采用相同方法做点B、点C以及步骤二所述其余垂足边界点，用光滑曲线连接所有边界点，其中：最上面边界点记为K，最下面边界点记为L；
步骤六：取线BC延长线上点P，使BP数值等于所述阀瓣外径，以BP为直径，点B、点P为直径上的点做半圆，做线CK，半圆与CK相交于点Q，QKLB围成的不规则的图形面积记为R1；
步骤七：做线BD的十等分垂线，垂足为B1～B9，按上述方法做点B以及十等分垂足边界点，连接所有边界点，其中：最上面边界点记为S，BSD围成不规则图形面积记为 R2；
步骤八：流道面积满足计算式：R1+R2＝(1.45～1.6)×阀座流道面积÷2。
本发明具有以下有益效果：
1.本装置中，阀瓣能够同时实现就地和远程位置指示；
2.本装置中，主轴不与指针轴直接接触，实现就地指示位置的同时，有效的避免了由于主轴和指针轴由于不同轴导致的指针轴别劲，指针轴可以根据实际加工能力加工到最细，极大限度的降低指针轴摩擦力；
3.本装置中，降低了阀瓣重量，降低阀门流阻小，介质流经阀门后压降小；
4.本装置中，对阀瓣外形流线尺、阀体内表面流道进行精确设计，降低阀门流阻小，介质流经阀门后压降小；
5.本装置中，阀座能够在线解体研磨；
6.本装置中，阀瓣在特殊工况下也不会发生震颤；
7.本装置中，将阀瓣在回座工况下对阀座密封面拍打产生的影响降到最低。
附图说明
图1为一种抽气止回阀主视图；
图2为一种抽气止回阀右视图；
图3为十字联轴节主视图；
图4为十字联轴节左视图；
图5为十字联轴节俯视图；
图6为指针轴示意图；
图7为图6中X向示意图；
图8为阀瓣示意图；
图9为流道边界M、N确定示意图；
图10为流道边界BC、BD确定示意图；
图11为流道边界垂足确定示意图；
图12为流道边界边界点H确定示意图；
图13为流道边界边界点K、L确定示意图；
图14为流道边界QKLB围成的不规则的图形确定示意图；
图15为流道边界BSD围成不规则图形确定示意图；
图中1-阀体，2-阀座，3-第二密封圈，4-第一密封圈，5-阀瓣，501-阀瓣A面，6- 摇臂，7-同极电磁铁，8-磁极，9-阀瓣螺母，10-支架，11-指针，12-角位移传感器，13- 联轴器，14-指针轴，15-十字联轴节，1501-十字联轴节Ⅰ号面，1502-十字联轴节Ⅱ号面， 1503-十字联轴节Ⅲ号面，1504-十字联轴节Ⅳ号面，16-键，17-主轴，18-强关轴，19-气动执行器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
具体实施方式一：结合图1-图8说明本实施方式，本实施方式的一种抽气止回阀，包括阀体1、阀座2、阀瓣5、摇臂6、指针11、角位移传感器12、指针轴14、主轴17、强关轴18和气动执行器19，阀体1内部的入口侧设置有阀座2，摇臂6通过主轴17设置在阀体1，摇臂6上安装有阀瓣5，阀瓣5与阀座2对应设置，气动执行器19连接在阀体 1的外侧，气动执行器19的输出端通过强关轴18与主轴17的一端连接，主轴17的另一端穿过阀体1与指针轴14的一端连接，指针轴14上安装有指针11，指针轴14的另一端设置有角位移传感器12，角位移传感器12与阀体1建立连接。
具体实施方式二：结合图1-图8说明本实施方式，本实施方式的一种抽气止回阀，包括阀体1、阀座2、阀瓣5、摇臂6、指针11、角位移传感器12、指针轴14、主轴17、强关轴18和气动执行器19，阀体1内部的入口侧设置有阀座2，摇臂6通过主轴17设置在阀体1，摇臂6上安装有阀瓣5，阀瓣5与阀座2对应设置，气动执行器19连接在阀体 1的外侧，气动执行器19的输出端通过强关轴18与主轴17的一端连接，主轴17的另一端穿过阀体1与指针轴14的一端连接，指针轴14上安装有指针11，指针轴14的另一端设置有角位移传感器12，角位移传感器12与阀体1建立连接；
阀瓣5A面501是流线结构，流线上任意一点W满足下式：
Figure BDA0003649663910000051
式中：m为流线中任一点W所在直径，k为流线与阀瓣边缘左端面相交位置的半径，k＝阀瓣半径-密封面宽度，n为流线与阀瓣边缘左端面的水平距离，n≤0.4×k；
阀瓣5中心厚度由下式确定：
Figure BDA0003649663910000052
式中：h1为阀瓣中心厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力；
阀瓣5边缘厚度由下式确定：
Figure BDA0003649663910000053
式中：h2为阀瓣边缘厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力。
具体实施方式三：结合图1-图8说明本实施方式，本实施方式的一种抽气止回阀，包括阀体1、阀座2、阀瓣5、摇臂6、指针11、角位移传感器12、指针轴14、主轴17、强关轴18和气动执行器19，阀体1内部的入口侧设置有阀座2，摇臂6通过主轴17设置在阀体1，摇臂6上安装有阀瓣5，阀瓣5与阀座2对应设置，气动执行器19连接在阀体 1的外侧，气动执行器19的输出端通过强关轴18与主轴17的一端连接，主轴17的另一端穿过阀体1与指针轴14的一端连接，指针轴14上安装有指针11，指针轴14的另一端设置有角位移传感器12，角位移传感器12与阀体1建立连接；
阀瓣5A面501是流线结构，流线上任意一点W满足下式：
Figure BDA0003649663910000061
式中：m为流线中任一点W所在直径，k为流线与阀瓣边缘左端面相交位置的半径，k＝阀瓣半径-密封面宽度，n为流线与阀瓣边缘左端面的水平距离，n≤0.4×k；
阀瓣5中心厚度由下式确定：
Figure BDA0003649663910000062
式中：h1为阀瓣中心厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力；
阀瓣5边缘厚度由下式确定：
Figure BDA0003649663910000063
式中：h2为阀瓣边缘厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力；
还包括第二密封圈3、第一密封圈4、阀瓣螺母9、支架10、联轴器13、十字联轴节 15和键16，阀体1和阀座2竖直接触面设计有第一密封圈4，水平接触面设计有第二密封圈3，第一密封圈4和第二密封圈3材料为全氟橡胶，阀体1与阀座2螺纹连接，阀瓣 5的中部具有带螺纹的连接杆，阀瓣5中部的连接杆穿过摇臂6与阀瓣螺母9连接，支架 10通过螺栓固定在阀体1上，支架10上设置有角位移传感器12，主轴17与摇臂6通过键16连接，主轴17、十字联轴节15、指针轴14、联轴器13、角位移传感器12顺次连接，磁极8位于阀瓣5中部连接杆的出口端，强关轴18与气动执行器19采用六方连接；十字联轴节15具有十字联轴节Ⅰ号面1501、十字联轴节Ⅱ号面1502、十字联轴节Ⅲ号面1503、十字联轴节Ⅳ号面1504，十字联轴节Ⅰ号面1501与主轴17接触，十字联轴节Ⅱ号面1502 不与主轴17接触，十字联轴节Ⅲ号面1503与指针轴14接触，十字联轴节Ⅳ号面1504 不与指针轴14接触，指针轴14与主轴17左右方向倾斜时，十字联轴节Ⅳ号面1504与强关轴18的间隙进行调节，指针轴14与主轴17前后方向倾斜时，十字联轴节Ⅱ号面1502 与强关轴18的间隙进行调节，机组日常维护期间，工作人员可以在阀门旁边通过观察指针轴14观察到阀瓣5位置，也能通过角位移传感器12反馈到主控中心的信号直接读取阀瓣5位置；阀瓣5的出口侧安装磁极8，阀体1内部与磁极8对应位置设置有支柱，支柱上安装有同极电磁铁7；所述阀瓣5、摇臂6、阀瓣螺母9组成的组合件重心位置在阀瓣5 密封副连线上。
具体实施方式四：结合图9-图15说明本实施方式，本实施方式的一种抽气止回阀的流道边界确定方法，阀瓣5在全开工况下流道面积是阀座2流道面积的1.45～1.6倍，包括以下步骤：
步骤一：画出所述主轴中心M，画出所述阀体底部流道中心N；
步骤二：做线BC、线BD，B为设计工况下阀瓣底部全开位置，C为阀座内孔延长线与线BM交点，D为线NB与阀体底部内径交点；
步骤三：做线BC的x等分垂线，垂足为Cx；
步骤四：随机选取垂足Cx，做竖直线CF，E为竖直线与所述阀体1中心线交点，F 为竖直线与所述阀体1底部流道交点；以EF为半径，E为中心做圆，与Cx所在水平线相交与G；以CxG为半径，Cx为中心做圆，与通过Cx的十等分垂线相交于H，记H点为流道一个边界点；
步骤五：采用相同方法做点B、点C以及步骤二所述其余垂足边界点，用光滑曲线连接所有边界点，其中：最上面边界点记为K，最下面边界点记为L；
步骤六：取线BC延长线上点P，使BP数值等于所述阀瓣外径，以BP为直径，点B、点P为直径上的点做半圆，做线CK，半圆与CK相交于点Q，QKLB围成的不规则的图形面积记为R1；
步骤七：做线BD的十等分垂线，垂足为B1～B9，按上述步骤三-步骤四做点B以及十等分垂足边界点，连接所有边界点，其中：最上面边界点记为S，BSD围成不规则图形面积记为R2；
步骤八：流道面积满足计算式：R1+R2＝(1.45～1.6)×阀座流道面积÷2；
无需借助三维软件，直接采用二维软件即可对流道面积进行计算，使流道确认方法简便、精确，流道面积表现直观。
具体实施方式四：结合图1-图15说明本实施方式，本实施方式的一种抽气止回阀的流道边界确定方法，包括阀体1、阀座2、阀瓣5、摇臂6、指针11、角位移传感器12、指针轴14、主轴17、强关轴18和气动执行器19，阀体1内部的入口侧设置有阀座2，摇臂6通过主轴17设置在阀体1，摇臂6上安装有阀瓣5，阀瓣5与阀座2对应设置，气动执行器19连接在阀体1的外侧，气动执行器19的输出端通过强关轴18与主轴17的一端连接，主轴17的另一端穿过阀体1与指针轴14的一端连接，指针轴14上安装有指针11，指针轴14的另一端设置有角位移传感器12，角位移传感器12与阀体1建立连接；
阀瓣5A面501是流线结构，流线上任意一点W满足下式：
Figure BDA0003649663910000081
式中：m为流线中任一点W所在直径，k为流线与阀瓣边缘左端面相交位置的半径，k＝阀瓣半径-密封面宽度，n为流线与阀瓣边缘左端面的水平距离，n≤0.4×k；当n＝0时，系数取最大2，当n＝0.4×k时，系数取1.7；
阀瓣5中心厚度由下式确定：
Figure BDA0003649663910000082
式中：h1为阀瓣中心厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力；与摇臂配合部位不计入阀瓣5中心厚度；
阀瓣5边缘厚度由下式确定：
Figure BDA0003649663910000083
式中：h2为阀瓣边缘厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力；阀瓣密封面如果有堆焊，堆焊部位厚度计入阀瓣边缘厚度；
还包括第二密封圈3、第一密封圈4、阀瓣螺母9、支架10、联轴器13、十字联轴节 15和键16，阀体1和阀座2竖直接触面设计有第一密封圈4，水平接触面设计有第二密封圈3，第一密封圈4和第二密封圈3材料为全氟橡胶，阀体1与阀座2螺纹连接，相对比其它橡胶材料，全氟橡胶热稳定性和耐腐蚀性均有明显优势，机组大修期间，阀体和阀座相对位置标记完成后，利用专用工具可以直接将阀座2旋出，并完成阀座密封面研磨操作，省时省力，研磨完毕后，更换全新第一密封圈4和全新第二密封圈3，将阀座3归位，阀瓣5的中部具有带螺纹的连接杆，阀瓣5中部的连接杆穿过摇臂6与阀瓣螺母9连接，支架10通过螺栓固定在阀体1上，支架10上设置有角位移传感器12，主轴17与摇臂6 通过键16连接，主轴17、十字联轴节15、指针轴14、联轴器13、角位移传感器12顺次连接，磁极8位于阀瓣5中部连接杆的出口端，强关轴18与气动执行器19采用六方连接；十字联轴节Ⅰ号面1501与主轴17接触，十字联轴节Ⅱ号面1502不与主轴17接触，十字联轴节Ⅲ号面1503与指针轴14接触，十字联轴节Ⅳ号面1504不与指针轴14接触，指针轴14与主轴17左右方向倾斜时，利用十字联轴节Ⅳ号面1504与强关轴18的间隙进行调节，指针轴14与主轴17前后方向倾斜时，利用十字联轴节Ⅱ号面1502与强关轴18的间隙进行调节；阀瓣5的出口侧安装磁极8，阀体1内部与磁极8对应位置设置有支柱，支柱上安装有同极电磁铁7，同极电磁铁7带电时，对阀瓣5产生的电磁力满足：在系统最小流量工况下，阀瓣5能达到全开位置，当实际流量低于最小流量工况时，在阀瓣、摇臂和阀瓣螺母组成的整体在重力矩的作用下，阀瓣和阀座密封副处于关闭状态；当实际流量大于等于最小流量工况时，阀瓣处于全开位置，阀瓣无震颤；所述阀瓣5、摇臂6、阀瓣螺母9组成的组合件重心位置在阀瓣5密封副连线上，阀瓣回座工况下，不会对阀座密封面产生较大冲击力；
阀瓣5在全开工况下流道面积是阀座2流道面积的1.45～1.6倍，流道边界确定方法包括如下步骤：
步骤一：画出所述主轴中心M，画出所述阀体底部流道中心N；
步骤二：做线BC、线BD，B为设计工况下阀瓣底部全开位置，C为阀座内孔延长线与线BM交点，D为线NB与阀体底部内径交点；
步骤三：做线BC的十等分垂线，垂足Cx为C1～C9；
仅仅是以BC的十等分垂线为例，可以为任意整数的等分垂线，等分数量越多，流道面积计算的越精确；
步骤四：选取垂足C3为例：做竖直线CF，E为竖直线与所述阀体1中心线交点，F 为竖直线与所述阀体1底部流道交点；以EF为半径，E为中心做圆，与C3所在水平线相交与G；以C3G为半径，C3为中心做圆，与通过C3的十等分垂线相交于H，记H点为流道一个边界点；
步骤五：采用相同方法做点B、点C以及步骤2所述其余垂足边界点，用光滑曲线连接所有边界点，其中：最上面边界点记为K，最下面边界点记为L；
步骤六：取线BC延长线上点P，使BP数值等于所述阀瓣外径，以BP为直径，点B、点P为直径上的点做半圆，半圆与CK相交于点Q，QKLB围成的不规则的图形面积记为 R1；
步骤七：做线BD的十等分垂线，垂足为B1～B9，按上述步骤三-步骤四做点B以及十等分垂足边界点，连接所有边界点，其中：最上面边界点记为S，BSD围成不规则图形面积记为R2；仅仅是以BD的十等分垂线为例，可以为任意整数的等分垂线，等分数量越多，流道面积计算的越精确；
步骤八：流道面积满足计算式：R1+R2＝(1.45～1.6)×阀座流道面积÷2；流道面积小于 R1+R2＜1.45×阀座流道面积÷2时，产生的流阻过大，不能满足低流阻的要求；流道面积小于R1+R2＞1.6×阀座流道面积÷2时，介质对阀瓣产生的开阀力矩过小，介质不能提供足够的开发力矩使阀瓣达到全开，阀瓣在半开位置震颤。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90 度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抽气止回阀，其特征在于：包括阀体(1)、阀座(2)、阀瓣(5)、摇臂(6)、指针(11)、角位移传感器(12)、指针轴(14)、主轴(17)、强关轴(18)和气动执行器(19)，阀体(1)内部的入口侧设置有阀座(2)，摇臂(6)通过主轴(17)设置在阀体(1)，摇臂(6)上安装有阀瓣(5)，阀瓣(5)与阀座(2)对应设置，气动执行器(19)连接在阀体(1)的外侧，气动执行器(19)的输出端通过强关轴(18)与主轴(17)的一端连接，主轴(17)的另一端穿过阀体(1)与指针轴(14)的一端连接，指针轴(14)上安装有指针(11)，指针轴(14)的另一端设置有角位移传感器(12)，角位移传感器(12)与阀体(1)建立连接。
2.根据权利要求1所述的一种抽气止回阀，其特征在于：阀瓣(5)A面(501)是流线结构，流线上任意一点W满足下式：
Figure FDA0003649663900000011
式中：m为流线中任一点W所在直径，k为流线与阀瓣边缘左端面相交位置的半径，k＝阀瓣半径-密封面宽度，n为流线与阀瓣边缘左端面的水平距离，n≤0.4×k；
阀瓣(5)中心厚度由下式确定：
Figure FDA0003649663900000012
式中：h1为阀瓣中心厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力；
阀瓣(5)边缘厚度由下式确定：
Figure FDA0003649663900000013
式中：h2为阀瓣边缘厚度，a为阀瓣半径，Pc为工作压力，σ为工作温度下许用应力。
3.根据权利要求1所述的一种抽气止回阀，其特征在于：还包括第二密封圈(3)、第一密封圈(4)、阀瓣螺母(9)、支架(10)、联轴器(13)、十字联轴节(15)和键(16)，阀体(1)和阀座(2)竖直接触面设计有第一密封圈(4)，水平接触面设计有第二密封圈(3)，第一密封圈(4)和第二密封圈(3)材料为全氟橡胶，阀体(1)与阀座(2)螺纹连接，阀瓣(5)的中部具有带螺纹的连接杆，阀瓣(5)中部的连接杆穿过摇臂(6)与阀瓣螺母(9)连接，支架(10)通过螺栓固定在阀体(1)上，支架(10)上设置有角位移传感器(12)，主轴(17)与摇臂(6)通过键(16)连接，主轴(17)、十字联轴节(15)、指针轴(14)、联轴器(13)、角位移传感器(12)顺次连接，磁极(8)位于阀瓣(5)中部连接杆的出口端，强关轴(18)与气动执行器(19)采用六方连接。
4.根据权利要求3所述的一种抽气止回阀，其特征在于：十字联轴节Ⅰ号面(1501)与主轴(17)接触，十字联轴节Ⅱ号面(1502)不与主轴(17)接触，十字联轴节Ⅲ号面(1503)与指针轴(14)接触，十字联轴节Ⅳ号面(1504)不与指针轴(14)接触，指针轴(14)与主轴(17)左右方向倾斜时，利用十字联轴节Ⅳ号面(1504)与强关轴(18)的间隙进行调节，指针轴(14)与主轴(17)前后方向倾斜时，利用十字联轴节Ⅱ号面(1502)与强关轴(18)的间隙进行调节。
5.根据权利要求1所述的一种抽气止回阀，其特征在于：阀瓣(5)的出口侧安装磁极(8)，阀体(1)内部与磁极(8)对应位置设置有支柱，支柱上安装有同极电磁铁(7)。
6.根据权利要求5所述的一种抽气止回阀，其特征在于：所述阀瓣(5)、摇臂(6)、阀瓣螺母(9)组成的组合件重心位置在阀瓣(5)密封副连线上。
7.一种权利要求1-6任一项抽气止回阀的流道边界确定方法，其特征在于：阀瓣(5)在全开工况下流道面积是阀座(2)流道面积的1.45～1.6倍，包括以下步骤：
步骤一：画出所述主轴中心M，画出所述阀体底部流道中心N；
步骤二：做线BC、线BD，B为设计工况下阀瓣底部全开位置，C为阀座内孔延长线与线BM交点，D为线NB与阀体底部内径交点；
步骤三：做线BC的x等分垂线，垂足为Cx；
步骤四：随机选取垂足Cx，做竖直线CF，E为竖直线与所述阀体(1)中心线交点，F为竖直线与所述阀体(1)底部流道交点；以EF为半径，E为中心做圆，与Cx所在水平线相交与G；以CxG为半径，Cx为中心做圆，与通过Cx的十等分垂线相交于H，记H点为流道一个边界点；
步骤五：采用相同方法做点B、点C以及步骤二所述其余垂足边界点，用光滑曲线连接所有边界点，其中：最上面边界点记为K，最下面边界点记为L；
步骤六：取线BC延长线上点P，使BP数值等于所述阀瓣外径，以BP为直径，点B、点P为直径上的点做半圆，做线CK，半圆与CK相交于点Q，QKLB围成的不规则的图形面积记为R1；
步骤七：做线BD的十等分垂线，垂足为B1～B9，按上述步骤三-步骤四中做点B以及十等分垂足边界点，连接所有边界点，其中：最上面边界点记为S，BSD围成不规则图形面积记为R2；
步骤八：流道面积满足计算式：R1+R2＝(1.45～1.6)×阀座流道面积÷2。
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