CN213541319U - 阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提出一种阀门，其包括：电磁装置(10)，用于在通电时提供电磁驱动力；线状件(20)，其一端与所述电磁装置(10)连接，在所述电磁驱动力下受拉；阀门本体(30)，其与所述线状件(20)的另一端连接，其中，所述线状件(20)在所述电磁驱动力下使所述阀门本体(30)闭合，并且，所述电磁装置断电时，所述阀门本体(30)打开。根据本实用新型实施例的阀门，适用于核电站的非能动安全系统，例如用于反应堆的热量排出系统中，反应堆正常运行时，该阀门闭合不工作，当反应堆发生事故时，例如在失电情况下，作用在阀门上的作用力消失，阀门快速开启，允许冷却剂自然循环，从而对堆芯余热排出，保证反应堆安全。

Description

阀门

技术领域

本实用新型实施例涉及一种阀门，适用于核电站的非能动安全系统。

背景技术

阀门是一种常用的机械部件，在工作装置和系统中起着连通和阻断的作用。阀门失效会影响系统和设备正常工作，因此，提高阀门使用可靠性十分有必要。

非能动系统是保证系统安全运行的一种有效手段。非能动系统是指不需要依靠外部输入动力，仅依靠重力、惯性力、热传递等实现系统自然循环运行。例如在核反应堆领域，当反应堆发生事故时，利用非能动系统对反应堆堆芯热量进行移除，能够保证反应堆安全停堆。

目前，用于核电站的电动阀、爆破阀等需要电流驱动，阀门非能动性能差、阀本体密封效果差，造成阀门使用安全性和可靠性低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种阀门，其适用于核电站的非能动安全系统，解决相关技术中存在的阀门非能动性能差、使用可靠性低的问题。

本实用新型实施例提供了一种阀门，包括：电磁装置，用于在通电时提供电磁驱动力；线状件，其一端与所述电磁装置连接，在所述电磁驱动力下受拉；阀门本体，其与所述线状件的另一端连接，其中，所述线状件在所述电磁驱动力下使所述阀门本体闭合，并且，所述电磁装置断电时，所述阀门本体打开。

在一些实施方式中，所述电磁装置包括：筒体、电磁铁和导磁体；所述电磁铁和所述导磁体同轴设置于所述筒体内；所述导磁体的一端与所述线状件连接，当所述电磁铁通电时，所述导磁体受所述电磁铁的吸引力带动所述线状件向上运动。

在一些实施方式中，所述电磁装置还包括：基座，其设置于所述筒体内，位于所述导磁体下方，当所述电磁铁断电时，所述导磁体与所述电磁铁分离，所述导磁体下落至所述基座的上端面。

在一些实施方式中，所述线状件包括：定滑轮组件，其设置于所述基座的一端，所述线状件经所述定滑轮组件绕线后分别与所述电磁装置和所述阀门本体连接。

在一些实施方式中，所述电磁装置还包括：弹性件，其设置于所述电磁铁和所述导磁体之间；当所述电磁铁和所述导磁体吸合时，所述导磁体压缩所述弹性件储能，当所述电磁铁和所述导磁体分离时，所述弹性件释放能量。

在一些实施方式中，所述基座沿径向方向设置限位滚轮，防止所述基座沿径向方向偏移。

在一些实施方式中，所述阀门本体包括：座部，其设置通道，当所述阀门打开时，工作流体可通过所述通道；盖部和杆部，所述杆部的一端与所述盖部连接，所述杆部的另一端与所述线状件连接；其中，当所述电磁装置通电时，所述线状件受拉带动所述杆部转动，所述盖部与所述座部闭合，当所述电磁装置断电时，所述杆部在自重作用下转动，所述盖部与所述座部分离。

在一些实施方式中，所述杆部的中部设置铰轴，所述杆部绕所述铰轴转动，所述铰轴与所述座部连接。

在一些实施方式中，所述阀门本体还包括：配重件，其设置在所述杆部远离所述盖部的一端，所述配重件与所述线状件连接。

在一些实施方式中，所述座部靠近所述盖部的端面设置密封件，用于对所述座部与所述盖部闭合时密封。

在一些实施方式中，所述盖部靠近所述座部的端面设置密封件，用于对所述座部与所述盖部闭合时密封。

在一些实施方式中，所述杆部靠近所述盖部的一端设置成弧形，所述弧形的一端与所述盖部连接，所述弧形的另一端设置铰轴。

在一些实施方式中，所述线状件随所述导磁体运动的位移和所述杆部转动的角位移设置成，当所述阀门闭合时使得所述盖部与所述座部之间的密封性满足预设需求。

根据本实用新型实施例的阀门，电磁装置和线状件联合为所述阀门提供作用力，在正常情况下保证阀门闭合；同时，在非能动情况下，阀门可自动打开，当应用于反应堆系统中时，可保证反应堆堆芯热量排出，确保反应堆安全。

附图说明

通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的阀门的结构示意图，该阀门处于闭合状态；

图2为根据本实用新型实施例的阀门的结构示意图，该阀门处于打开状态；

图3为图1中的阀门本体的局部结构示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均应当属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

根据本实用新型实施例的阀门，适用于核电站的非能动安全系统，例如用于反应堆的热量排出系统中，反应堆正常运行时，该阀门闭合不工作，当反应堆发生事故时，例如在失电情况下，作用在阀门上的作用力消失，阀门快速开启，允许冷却剂自然循环，从而对堆芯余热排出，保证反应堆安全。

参照图1-3，根据本实用新型实施例的阀门，包括：电磁装置10，用于在通电时提供电磁驱动力；线状件20，其一端与电磁装置10连接，在电磁驱动力下受拉；阀门本体30，其与线状件20的另一端连接，其中，线状件20在电磁驱动力下使阀门本体30闭合，并且，电磁装置断电时，阀门本体30打开。

电磁装置10在通电状态下可提供电磁驱动力，该电磁驱动力可通过线状件20传递至阀门本体30，用于保持阀门本体30闭合；当电磁装置10断电时，电磁驱动力消失，线状件20恢复自由状态，作用于阀门本体30上的力消失，从而阀门本体30打开。

本实用新型实施例利用线状件传递电磁驱动力，便于对力的方向进行调节，使力的方向有利于保持阀门闭合，并且提高阀门闭合时的密封性。即使当发生断电故障时，电磁力消失，线状件能够快速恢复自由状态，从而使阀门打开。

参照图1或2，电磁装置10可包括：筒体11、电磁铁12和导磁体13；电磁铁12和导磁体13同轴设置于筒体11内；导磁体13的一端与线状件20连接，当电磁铁12通电时，导磁体13受电磁铁12的吸引力带动线状件20向上运动。

具体的，筒体11为电磁装置提供容纳空间，筒体11可固定至所需的安装位置。电磁铁12可固定于筒体11内壁，电磁铁与筒体11可通过螺钉固定，焊接固定或者其他方式固定。导磁体13设置于电磁铁12下方，其具有相对自由的位置，以便于导磁体13在筒体内移动。导磁体13例如可设置滚轮，以便沿筒体11内壁移动。导磁体13还可以设置在导向部上，导磁体13可沿该导向部上下移动。导向部例如为杆部，导磁体13可从中间位置穿过杆部，沿杆部的延伸方向移动。电磁铁12和导磁体13同轴设置于筒体11内，有利于保证两者之间接触面积。进一步，导磁体13与线状件20连接，实现导磁体13带动线状件20移动。电磁铁12可与电源连接，当电磁铁12通电时，导磁体13受到电磁铁12的吸引力，导磁体13带动线状件20向上移动，线状件20在拉力作用下使阀门关闭，同时保证阀门关闭的密封性。当电源断电时，导磁体13不受电磁铁12的吸引力，两者分离，导磁体13带动线状件20向下移动，此时线状件处于放松状态，阀门失去外部作用力而打开。

参照图1或2，电磁装置10可进一步包括基座14，其设置于筒体11内，位于导磁体13下方，当电磁铁12断电时，导磁体13与电磁铁12分离，导磁体13下落至基座14的上端面。

基座14与电磁铁12之间形成空腔，导磁体13可在该空腔内沿轴向移动。基座14可为导磁体13提供支撑作用，当导磁体13不受电磁铁12的吸引力时，其能够下落至基座14的上端面。

可以理解，基座14的上端面与电磁铁12的下端面之间的距离能够满足，当导磁体13带动线状件20向上移动时，导磁体13与电磁铁12吸合时，线状件20受拉的拉力能够使阀门闭合并且保证阀门闭合的密封性。因此，基座14的上端面与电磁铁12的下端面之间的距离、以及线状件20的长度根据实际情况设置，以满足上述需求。

在一些实施方式中，线状件20包括：定滑轮组件21，其设置于基座14的一端，线状件20经定滑轮组件21绕线后分别与电磁装置10和阀门本体30连接。

如图1或2所示，线状件20通过定滑轮组件21分别与电磁装置10和阀门本体30连接。基座14可设置连接部，用于固定定滑轮组件21的滑轮部，该连接部例如为锁扣。通过使用定滑轮组件21，可调节线状件20用于连接阀门本体30一端的力的方向，即当线状件20受拉时，作用于阀门本体30的拉力的方向能够满足促使阀门闭合。进一步，基座14和导磁体13的中间位置可设置贯通部，线状件20可从贯通部穿过。

可以理解，本实用新型实施例的线状件、滑轮组件，可根据实际情况进行组合，例如设置两套线状件与滑轮组件的组合结构，或者更多。其位置可根据需要进行调整。

如图1或2所示，电磁装置10可进一步包括弹性件15，其设置于电磁铁12和导磁体13之间；当电磁铁12和导磁体13吸合时，导磁体13压缩弹性件15储能，当电磁铁12和导磁体13分离时，弹性件15释放能量。

通过使用弹性件15，该弹性件15可以为弹簧，当导磁体13压缩弹性件15时，弹性件15可储存势能，从而当导磁体13与电磁铁12分离时，弹性件15可瞬间释放其储存的势能，从而使导磁体13向下运动，由此实现阀门快速开启。尤其是当阀门应用于核系统时，当发生事故工况时，能够保证阀门快速开启，使冷却介质在自然状态循环，确保堆芯余热排出，从而提高了反应堆的安全系数。

在一些实施方式中，基座14沿径向方向设置限位滚轮141，防止基座沿径向方向偏移。滚轮一方面便于基座14安装至筒体11内，另一方面可防止基座沿径向方向偏移，避免影响线状件20的延伸方向和作用于线状件上的拉力，从而确保阀门闭合时的密封性。

参照图1-3，阀门本体30包括：座部31，其设置通道，当阀门打开时，工作流体可通过通道；盖部32和杆部33，杆部33的一端与盖部32连接，杆部33的另一端与线状件20连接；其中，当电磁装置10通电时，线状件20受拉带动杆部33转动，盖部32与座部31闭合，当电磁装置10断电时，杆部33在自重作用下转动，盖部32与座部31分离。

根据本实用新型实施例的阀门，当盖部32与座部31闭合时，阀门关闭，当盖部32与座部31分离时，阀门开启。进一步，线状件20与杆部33连接，从而能够将拉力传递至杆部33，杆部33可带动盖部32转动，从而与座部31转动闭合或开启。

如图1或2所示，杆部33的中部可设置铰轴331，杆部33绕铰轴331转动，铰轴331与座部31连接。

具体的，当上述电磁装置10通电时，线状件20受拉，其将拉力传递至杆部33，从而杆部33绕铰轴331转动，使盖部32的端面与座部31的端面贴合并密封；当电磁装置10断电时，导磁体13不受磁力吸合，弹性件15释放其储存的势能，使导磁体13能够快速向下运动，连接在导磁体13上的线状件20随之向下运动并恢复放松状态，此时，杆部33不受拉力作用，其在自身重力作用下绕铰轴331转动，使盖部32与座部31分离，从而阀门开启。

进一步，阀门本体30可包括：配重件34，其设置在杆部33远离盖部32的一端，配重件34与线状件20连接。

可以理解，通过调节配重件34的重量，在失电情况下，提高杆部33在重力作用下的转动速率，可加速阀门开启。可通过螺母对配重件进行重量调平，其重量可通过载荷平衡计算确定。

进一步，座部31与盖部32相接触的端面设置成相互适应的形状。例如，座部31靠近盖部32的端面设置成具有凸台的形状，相配合地，盖部32用于与座部31接触的端面设置成具有凹陷的形状，从而座部31与盖部32用于接触的端面相适应，在接触闭合的同时提高密封性。

或者，座部31靠近盖部32的端面设置成具有凹陷的形状，相配合地，盖部32用于与座部31接触的端面设置成具有凸台的形状。

或者，座部31与盖部32相接触的端面还可以设置成配合的台阶齿合的形状、弧形形状等，可根据实际情况进行设置，以提高座部31与盖部32闭合的密封性。

如图3所示，在一些实施方式中，座部31与盖部32相接触的端面具有凹陷与凸台相配合的结构，为进一步加强两者之间的密封性，在两者接触的端面之间设置密封件35，如图3所示，密封件35设置在具有凹陷部的座部31的端面，从而当盖部32与座部31接触闭合时，密封件35起到加强密封的作用。密封件35可以是弹性密封件，从而在加强密封的同时，用于吸收机械动力冲击，以减少机械磨损、提高使用寿命。密封件35可以是弹性密封胶。密封件35可以是硅胶密封垫。

在其他一些实施例中，密封件35可设置在盖部32的用于与座部31相接触的端面，或者还可以是，盖部32与座部31用于接触的端面均设置密封件35。

在可替换的实施方式中，在座部31与盖部32相接触的端面设置便于吸合的结构，例如涂布具有磁性的金属层，可以理解，磁性大小以满足当阀门本体不受外力作用时，保证杆部在配重件的作用下转动以快速打开阀门。

可以理解，密封件35的形状可以与其设置的端面的形状相适应，以提高配合度。密封件35的数量可根据情况调整。

在一些实施方式中，杆部33靠近盖部32的一端可设置成弧形332，弧形332的一端与盖部32连接，弧形332的另一端设置铰轴331。弧形可避免杆部前端靠近中部的部分与座部抵触，造成盖部闭合不严。

根据本实用新型实施例的阀门，在正常情况下，电磁装置和线状件联合为阀门本体提供作用力，该作用力保持阀门闭合并且保证盖部与座部之间具有良好的密封性能；在事故工况下，阀门本体不受外部作用力，其在自身重力作用下可转动开启；即本申请的阀门可实现能动闭合、非能动开启，以提供更可靠的使用方式。

由此，上述实施例或实施方式的阀门可用于反应堆非能动系统，当发生断电故障时，阀门非能动开启，可实现堆芯余热排出，从而避免堆芯熔化、安全壳破损等事故发生。

通过使线状件与杆部连接，当线状件受拉时，杆部在拉力作用下转动，以及当线状件不受拉力时，杆部在配重件的重力作用下也能够转动。阀门可反复开启和闭合，具有较高可靠性。

通过调节线状件上力的作用大小、力的方向，可影响杆部转动角度、转动速率等，从而优化阀门闭合效率以及密封性。

其中，线状件随导磁体运动的位移、以及杆部转动的角位移可通过计算确定，使得当阀门闭合时，线状件处于刚性状态，保证盖部与座部之间的密封性满足要求。

根据本实用新型实施例的阀门，结构简单、安装方便、便于维护，提高了其使用安全性和可靠性。

对于本实用新型的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种阀门，包括：

电磁装置(10)，用于在通电时提供电磁驱动力；

线状件(20)，其一端与所述电磁装置(10)连接，在所述电磁驱动力下受拉；

阀门本体(30)，其与所述线状件(20)的另一端连接，其中，所述线状件(20)在所述电磁驱动力下使所述阀门本体(30)闭合，并且，所述电磁装置断电时，所述阀门本体(30)打开。

2.根据权利要求1所述的阀门，其中，所述电磁装置(10)包括：筒体(11)、电磁铁(12)和导磁体(13)；

所述电磁铁(12)和所述导磁体(13)同轴设置于所述筒体(11)内；

所述导磁体(13)的一端与所述线状件(20)连接，当所述电磁铁(12)通电时，所述导磁体(13)受所述电磁铁(12)的吸引力带动所述线状件(20)向上运动。

3.根据权利要求2所述的阀门，其中，所述电磁装置(10)还包括：

基座(14)，其设置于所述筒体(11)内，位于所述导磁体(13)下方，当所述电磁铁(12)断电时，所述导磁体(13)与所述电磁铁(12)分离，所述导磁体(13)下落至所述基座(14)的上端面。

4.根据权利要求3所述的阀门，其中，所述线状件(20)包括：

定滑轮组件(21)，其设置于所述基座(14)的一端，所述线状件(20)经所述定滑轮组件(21)绕线后分别与所述电磁装置(10)和所述阀门本体(30)连接。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的阀门，其中，所述电磁装置(10)还包括：

弹性件(15)，其设置于所述电磁铁(12)和所述导磁体(13)之间；

当所述电磁铁(12)和所述导磁体(13)吸合时，所述导磁体(13)压缩所述弹性件(15)储能，当所述电磁铁(12)和所述导磁体(13)分离时，所述弹性件(15)释放能量。

6.根据权利要求4所述的阀门，其中，

所述基座(14)沿径向方向设置限位滚轮(141)，防止所述基座沿径向方向偏移。

7.根据权利要求2-4或6中任一项所述的阀门，其中，所述阀门本体(30)包括：

座部(31)，其设置通道，当所述阀门打开时，工作流体可通过所述通道；

盖部(32)和杆部(33)，所述杆部(33)的一端与所述盖部(32)连接，所述杆部(33)的另一端与所述线状件(20)连接；

其中，当所述电磁装置(10)通电时，所述线状件(20)受拉带动所述杆部(33)转动，所述盖部(32)与所述座部(31)闭合，当所述电磁装置(10)断电时，所述杆部(33)在自重作用下转动，所述盖部(32)与所述座部(31)分离。

8.根据权利要求7所述的阀门，其中，

所述杆部(33)的中部设置铰轴(331)，所述杆部(33)绕所述铰轴(331)转动，所述铰轴(331)与所述座部(31)连接。

9.根据权利要求8所述的阀门，其中，所述阀门本体(30)还包括：

配重件(34)，其设置在所述杆部(33)远离所述盖部(32)的一端，所述配重件(34)与所述线状件(20)连接。

10.根据权利要求7所述的阀门，其中，

所述座部(31)靠近所述盖部(32)的端面设置密封件(35)，用于对所述座部(31)与所述盖部(32)闭合时密封。

11.根据权利要求9所述的阀门，其中，

所述盖部(32)靠近所述座部(31)的端面设置密封件(35)，用于对所述座部(31)与所述盖部(32)闭合时密封。

12.根据权利要求7所述的阀门，其中，

所述杆部(33)靠近所述盖部(32)的一端设置成弧形(332)，所述弧形(332)的一端与所述盖部(32)连接，所述弧形(332)的另一端设置铰轴(331)。

13.根据权利要求7所述的阀门，其中，

所述线状件随所述导磁体运动的位移和所述杆部转动的角位移设置成，当所述阀门闭合时使得所述盖部与所述座部之间的密封性满足预设需求。

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