CN210600384U - 一种电磁动截止阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁动截止阀，包括主阀模块、复位模块、自锁装置和永磁杆；主阀模块包括主线圈组件、主动铁芯、主静铁芯；主线圈组件和主静铁芯均套接在主动铁芯外，主动铁芯能够沿主线圈组件的轴线上下移动；复位模块包括阀芯组件和复位弹簧；复位弹簧的上沿抵接阀腔的顶部内壁，复位弹簧的下沿贴合阀芯组件；阀芯组件的上端连接主动铁芯；永磁杆的下端连接主动铁芯，自锁装置连接永磁杆的环面，用于限制永磁杆上下移动。本实用新型的电磁动截止阀设置在抽真空系统管路中，系统正常工作时，阀门设定在断电开启状态，抽真空管路导通。系统变为事故工况时，阀门在复位模块作用下快速关闭，以维持真空室的真空度，防止泄露。

Description

一种电磁动截止阀

技术领域

本实用新型涉及电磁阀技术领域，具体而言，涉及一种电磁动截止阀。

背景技术

电磁动截止阀是一种通过电磁力驱动阀门接通或切断管路中介质的电磁阀，是核综合试验设施真空室抽真空系统管路中的重要部件，属于抗震DBE类设备，设计中要求电磁动截止阀能承受运行安全地震载荷和极限安全地震载荷，在地震发生时和发生后(即事故工况条件下)能够通过电路逻辑控制实现快速关闭，保证真空室系统的真空度防止泄露。

目前用于实现自锁的电磁阀，在阀套组件内安装自锁装置，该自锁装置由锁头、阀套组件、导向槽套管、横销、连杆等结构组成，在导向槽套管上开有曲线导向槽，导向槽管内的锁头桑设置有一横销，连杆与电磁阀的衔铁相连，导向槽套管固定在电磁阀的阀套组件内，锁头在曲线导向槽中上下运动完成自锁和解锁。该结构设计复杂，需要在导向槽套管上加工复杂的高精度曲线导向槽，并且要求曲线导向槽具有很高的抗冲击变形性能。而在现有加工工艺条件下，上述电磁阀的断电开启和控制关闭过程要求导向槽套管旋转和移动，动作缓慢且难以在高速运动和冲击条件下保证阀门的关闭精度和控制效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电磁动截止阀，其在系统正常工作时能够保持断电开启，而在系统出现故障时可通过自锁装置解锁以及永磁杆的直线运动迅速实现控制关闭并有效保持真空室的真空度。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种电磁动截止阀，其包括主阀模块、复位模块、自锁装置和永磁杆；所述主阀模块包括主线圈组件、主动铁芯、主静铁芯；所述主线圈组件和所述主静铁芯均套接在所述主动铁芯外，所述主动铁芯能够沿所述主线圈组件的轴线上下移动；所述复位模块包括阀芯组件和复位弹簧；所述复位弹簧的上沿抵接阀腔的顶部内壁，所述复位弹簧的下沿贴合所述阀芯组件；所述阀芯组件的上端连接所述主动铁芯；所述永磁杆的下端连接所述主动铁芯，所述自锁装置连接所述永磁杆的环面，用于限制所述永磁杆上下移动。

上述电磁动截止阀的主要工作流程包括：

(1)系统正常工作时保持断电开启：首先给主线圈组件通电，使主线圈组件产生电磁力，吸起主动铁芯，使主动铁芯与主静铁芯闭合，并拉动阀芯组件向上运动以开启阀门通道。然后利用自锁装置，将永磁杆锁止。此时，给主线圈组件断电，电磁动截止阀则保持开阀状态。

(2)事故状况下控制并保持关闭：当出现地震等突发事故状况需要进行关阀操作时，首先给主线圈组件通电，然后再给自锁装置通电，自锁装置通电时产生电磁力，使自锁装置与永磁杆脱离。此时给主线圈组件断电，主动铁芯和主静铁芯脱离，1秒后自锁装置断电，在复位弹簧的作用力和阀芯组件的重力作用下，阀芯组件向下运动关闭电磁动截止阀，阻断工作介质的通过，电磁动截止阀即为关闭状态。

在本实用新型较佳的实施例中，所述自锁装置包括辅线圈组件、辅动铁芯和顶推弹簧；所述辅线圈组件套接在所述辅动铁芯的外围，所述顶推弹簧与所述辅动铁芯同轴设置，用于推动所述辅动铁芯朝所述永磁杆移动；所述永磁杆的环面设置有与所述辅动铁芯对应的凹槽，所述辅动铁芯的移动方向与所述永磁杆的长度方向垂直。其技术效果在于：在阀门打开并且永磁杆被推动向上移动后，辅动铁芯在顶推弹簧的推力作用下，向永磁杆移动并卡入凹槽内，起到限制永磁杆向下移动的作用，保证阀门处于并维持断电开启状态。

在本实用新型较佳的实施例中，所述自锁装置的数量为偶数多个；偶数多个所述自锁装置两两相对地沿所述永磁杆的周向分布；所述凹槽为环槽，所述环槽沿所述永磁杆的周向设置。其技术效果在于：偶数多个自锁装置两两相对，则对永磁杆的顶推力相等，有利于提高阀门开启状态的稳定性和精度，防止永磁杆发生偏移或者弯曲。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括信号模块和信号屏蔽管；所述信号模块设置在所述永磁杆的上端，所述信号屏蔽管套接在所述永磁杆的外围，位于所述永磁杆和所述自锁装置之间。其技术效果在于：信号模块用于对阀门进行电磁控制，而信号屏蔽管则用于消除线圈和铁芯对信号传输的消极影响。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括外密封组件；所述外密封组件设置在所述信号屏蔽管贴合所述自锁装置的外侧，且所述外密封组件设置在所述信号屏蔽管贴合所述主静铁芯的端面。其技术效果在于：外密封组件保证阀门和抽真空系统对外漏指标的要求。优选地，外密封材料和结构均采用弹性密封材料和结构。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括内密封组件；所述内密封组件设置在所述阀芯组件的下端面。其技术效果在于：内密封组件保证阀门对内漏指标的要求，提高阀门工作的可靠性。优选地，内密封材料和结构采用橡胶弹性密封材料和结构。

在本实用新型较佳的实施例中，所述阀芯组件的上端设置调节套，所述调节套与所述阀芯组件螺接，所述阀芯组件通过所述调节套与所述主动铁芯连接，旋拧所述调节套，能够改变所述阀芯组件与所述主动铁芯之间的距离。其技术效果在于：调节套有利于调节阀门的工作行程，以满足阀门长时间工作的要求，提高阀门工作的可靠性和耐用性。

在本实用新型较佳的实施例中，所述复位弹簧包括内压簧和外压簧；所述内压簧、所述外压簧和所述阀芯组件均同轴设置，所述内压簧设置在所述外压簧的内侧。其技术效果在于：内外两套压簧的结构设计，在较小的安装空间下满足弹簧顶推力的要求，并且两套压簧即使一套出现故障，另一套仍然能够保持正常工作，有效提高了系统的安全可靠性。

在本实用新型较佳的实施例中，阀体的进口和出口为双向直通式结构。其技术效果在于：双向直通式的结构形式，阀体进出口两侧的介质压力平衡，有利于阀芯组件与阀体的贴合密封，依靠阀芯组件自身重力和弹簧力共同作用即可实现阀门关闭并密封。

在本实用新型较佳的实施例中，阀体的公称通径不小于600毫米。其技术效果在于：根据实际工况测试，较大的公称通径不仅能够满足试验要求也能有效提高系统的设计要求。同时，公称通径为600毫米的电磁动截止阀，在现有的国内外电磁阀行业中，也是一种新的突破。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型的电磁动截止阀设置在抽真空系统管路中，系统正常工作时，主阀模块、自锁装置将阀门设定在断电开启状态，抽真空管路导通。系统变为事故工况时，阀门在复位模块作用下快速关闭，以维持真空室的真空度，防止泄露。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电磁动截止阀的整体结构示意图；

图2为图1中K处的局部放大图；

图3为本实用新型实施例提供的电磁动截止阀中辅动铁芯卡入永磁杆凹槽的示意图；

图4为图1中P处的局部放大图。

图中：1-主线圈组件；2-主动铁芯；3-主静铁芯；4-阀芯组件；5-内压簧；6-外压簧；7-永磁杆；8-辅线圈组件；9-辅动铁芯；10-顶推弹簧；11-信号模块；12-信号屏蔽管；13-外密封组件；14-内密封组件；15-调节套。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本实用新型实施例提供的电磁动截止阀的整体结构示意图；图2为图1中K处的局部放大图；图3为本实用新型实施例提供的电磁动截止阀中辅动铁芯9卡入永磁杆7凹槽的示意图；图4为图1中P处的局部放大图。

第一实施例：

请参照图1、图2、图3、图4，本实施例提供一种电磁动截止阀，其包括主阀模块、复位模块、自锁装置和永磁杆7；主阀模块包括主线圈组件1、主动铁芯2、主静铁芯3；主线圈组件1和主静铁芯3均套接在主动铁芯2外，主动铁芯2能够沿主线圈组件1的轴线上下移动；复位模块包括阀芯组件4和复位弹簧；复位弹簧的上沿抵接阀腔的顶部内壁，复位弹簧的下沿贴合阀芯组件4；阀芯组件4的上端连接主动铁芯2；永磁杆7的下端连接主动铁芯2，自锁装置连接永磁杆7的环面，用于限制永磁杆7上下移动。

其中，自锁装置包括辅线圈组件8、辅动铁芯9和顶推弹簧10；辅线圈组件8套接在辅动铁芯9的外围，顶推弹簧10与辅动铁芯9同轴设置，用于推动辅动铁芯9朝永磁杆7移动；永磁杆7的环面设置有与辅动铁芯9对应的凹槽，辅动铁芯9的移动方向与永磁杆7的长度方向垂直。

其中，自锁装置的数量为偶数多个；偶数多个自锁装置两两相对地沿永磁杆7的周向分布；凹槽为环槽，环槽沿永磁杆7的周向设置。

上述实施例的电磁动截止阀的工作原理机器流程为：

(1)首先给主线圈组件1通电，使主线圈组件1产生电磁力，吸起主动铁芯2，使主动铁芯2与主静铁芯3闭合，并拉动阀芯组件4向上运动以开启阀门通道。然后利用自锁装置，将永磁杆7锁止。此时，给主线圈组件1断电，电磁动截止阀则保持开阀状态。

(2)当出现地震等突发事故状况需要进行关阀操作时，首先给主线圈组件1通电，然后再给自锁装置通电，自锁装置通电时产生电磁力，使自锁装置与永磁杆7脱离。此时给主线圈组件1断电，主动铁芯2和主静铁芯3脱离，1秒后自锁装置断电，在复位弹簧的作用力和阀芯组件4的重力作用下，阀芯组件4向下运动关闭电磁动截止阀，阻断工作介质的通过，电磁动截止阀即为关闭状态。

需要说明的是，试验显示，当系统处于事故工况条件下，电磁动截止阀通过电路逻辑控制快速关闭，在保证真空室真空度的前提下，当真空室另一侧出现的0.3MPa的压力时，电磁动截止阀仍能够保持密封。

第二实施例：

请参照图1、图2、图3、图4，本实施例提供一种电磁动截止阀，其与第一实施例的电磁动截止阀大致相同，二者的区别在于本实施例的电磁动截止阀还包括信号模块11和信号屏蔽管12；信号模块11设置在永磁杆7的上端，信号屏蔽管12套接在永磁杆7的外围，位于永磁杆7和自锁装置之间。

进一步地，还包括外密封组件13；外密封组件13设置在信号屏蔽管12贴合自锁装置的外侧，且外密封组件13设置在信号屏蔽管12贴合主静铁芯3的端面。

进一步地，还包括内密封组件14；内密封组件14设置在阀芯组件4的下端面。

需要说明的是，抽真空系统管路工作介质主要为空气和氩气，该环境对内漏和外漏密封要求非常高。对于外漏密封，采用耐高温和辐照的弹性密封形式，能够防止放射性物质向环境泄漏。对于内漏密封，由于管路系统处于真空状态，因此优选使用弹性能力强的橡胶材料，试验显示能够满足工况要求。

第三实施例：

请参照图1、图2、图3、图4，本实施例提供一种电磁动截止阀，其与第一实施例的电磁动截止阀大致相同，二者的区别在于本实施例的电磁动截止阀中的阀芯组件4的上端设置调节套15，调节套15与阀芯组件4螺接，阀芯组件4通过调节套15与主动铁芯2连接，旋拧调节套15，能够改变阀芯组件4与主动铁芯2之间的距离。

在上述任一实施例的基础上，如图1所示，复位弹簧包括内压簧5和外压簧6；内压簧5、外压簧6和阀芯组件4均同轴设置，内压簧5设置在外压簧6的内侧。

在上述任一实施例的基础上，如图1所示，阀体的进口和出口为双向直通式结构。阀体的公称通径不小于600毫米。其中，阀体优选采用306L奥氏体不锈钢锻造后机加工而成，耐腐蚀性强、外形美观实用、易清洁。阀体设计最小壁厚满足ASME B16.34的要求，并预留足够的腐蚀余量，保证了阀体的40年寿命的需要。

另外，电磁动截止阀内部金属件全部采用不锈钢制成，阀杆材料选用07Cr17Ni7Al沉淀硬化型不锈钢。承压双头螺柱选用高强度的660级不锈钢加工，连接螺母选用本公司技术成熟的超级螺母连接。其它非承压螺栓及垫片全部选用70级不锈钢，内部非金属件全部选用耐温耐辐照的橡胶材料制造。

主要技术指标和技术工艺：

1、阀体和阀芯组件4密封处采用弹性密封结构，提高产品的密封性能；

2、电磁阀的阀体设计粗糙度达到0.2μm，提高阀门的密封性。其余所有滑动部位表面设计粗糙度达到0.8μm以上，其它所有零部件外表面粗糙度达到1.6μm以上；未注尺寸公差达到GB/T1804-m级以上；所有未注形位公差达到GB/T1184-H级以上。良好的配合间隙将有助于滑动部件使用寿命的增长。

3、电磁阀设计循环寿命大于100次，通过采用高品质的金属材料，弹性的密封副，高强度、耐温、耐辐照老化的橡胶材料，成熟的特殊工艺，确保电磁阀的动作次数满足循环寿命指标。

上述实施例中的电磁动截止阀主要技术参数列表如下：

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁动截止阀，其特征在于，包括主阀模块、复位模块、自锁装置和永磁杆(7)；

所述主阀模块包括主线圈组件(1)、主动铁芯(2)、主静铁芯(3)；所述主线圈组件(1)和所述主静铁芯(3)均套接在所述主动铁芯(2)外，所述主动铁芯(2)能够沿所述主线圈组件(1)的轴线上下移动；

所述复位模块包括阀芯组件(4)和复位弹簧；所述复位弹簧的上沿抵接阀腔的顶部内壁，所述复位弹簧的下沿贴合所述阀芯组件(4)；所述阀芯组件(4)的上端连接所述主动铁芯(2)；

所述永磁杆(7)的下端连接所述主动铁芯(2)，所述自锁装置连接所述永磁杆(7)的环面，用于限制所述永磁杆(7)上下移动。

2.根据权利要求1所述的电磁动截止阀，其特征在于，所述自锁装置包括辅线圈组件(8)、辅动铁芯(9)和顶推弹簧(10)；所述辅线圈组件(8)套接在所述辅动铁芯(9)的外围，所述顶推弹簧(10)与所述辅动铁芯(9)同轴设置，用于推动所述辅动铁芯(9)朝所述永磁杆(7)移动；所述永磁杆(7)的环面设置有与所述辅动铁芯(9)对应的凹槽，所述辅动铁芯(9)的移动方向与所述永磁杆(7)的长度方向垂直。

3.根据权利要求2所述的电磁动截止阀，其特征在于，所述自锁装置的数量为偶数多个；偶数多个所述自锁装置两两相对地沿所述永磁杆(7)的周向分布；所述凹槽为环槽，所述环槽沿所述永磁杆(7)的周向设置。

4.根据权利要求1所述的电磁动截止阀，其特征在于，还包括信号模块(11)和信号屏蔽管(12)；所述信号模块(11)设置在所述永磁杆(7)的上端，所述信号屏蔽管(12)套接在所述永磁杆(7)的外围，位于所述永磁杆(7)和所述自锁装置之间。

5.根据权利要求4所述的电磁动截止阀，其特征在于，还包括外密封组件(13)；所述外密封组件(13)设置在所述信号屏蔽管(12)贴合所述自锁装置的外侧，且所述外密封组件(13)设置在所述信号屏蔽管(12)贴合所述主静铁芯(3)的端面。

6.根据权利要求1所述的电磁动截止阀，其特征在于，还包括内密封组件(14)；所述内密封组件(14)设置在所述阀芯组件(4)的下端面。

7.根据权利要求1所述的电磁动截止阀，其特征在于，所述阀芯组件(4)的上端设置调节套(15)，所述调节套(15)与所述阀芯组件(4)螺接，所述阀芯组件(4)通过所述调节套(15)与所述主动铁芯(2)连接，旋拧所述调节套(15)，能够改变所述阀芯组件(4)与所述主动铁芯(2)之间的距离。

8.根据权利要求1所述的电磁动截止阀，其特征在于，所述复位弹簧包括内压簧(5)和外压簧(6)；所述内压簧(5)、所述外压簧(6)和所述阀芯组件(4)均同轴设置，所述内压簧(5)设置在所述外压簧(6)的内侧。

9.根据权利要求1所述的电磁动截止阀，其特征在于，阀体的进口和出口为双向直通式结构。

10.根据权利要求1所述的电磁动截止阀，其特征在于，阀体的公称通径不小于600毫米。

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