CN220957031U - 一种液态金属阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液态金属阀，阀腔的中心线与阀门进口流道的中心线设置在同一直线上，且将阀门出口流道的中心线分别与阀腔的中心线和阀门进口流道的中心线垂直设置，使得阀门整体呈T形结构，适用于垂直管道的安装，无需另接转换接头，降低管道的泄露风险；阀盖与波纹管密封组件之间设置有测漏腔体，阀盖的外侧壁上安装有测漏接头，测漏接头的一端贯穿阀盖的外侧壁与测漏腔体连通；该金属阀由于阀腔竖直朝上设置，能够使残留在阀腔内部的液态金属沿着阀门进口流道和阀门出口流道排出，有效解决了残留液态金属无法排出阀腔的弊端，提高了液态金属的利用率，保护金属阀内的密封面，从而延长了本金属阀的使用寿命。

Description

一种液态金属阀

技术领域

本实用新型涉及一种液态金属阀，属于反应堆、科研、军工、化工、核工业等领域。

背景技术

液态金属截止阀大多采用直通式结构，由于介质是液态金属，其流动性受温度影响较大，当温度降低时，液态金属的流动性就会变小，而直通式结构的液态金属截止阀流阻相对较大，且液态金属极易在阀腔内存留；而且长期残留在阀腔内的液态金属也会对液态金属截止阀密封面造成破坏，从而影响液态金属截止阀的使用寿命和可靠性。为解决上述缺陷，现有公开号为CN207161860U公开了一种液态金属专用截至阀，通过将阀门进口流道的中心线与阀门出口流道的中心线设置在不同的直线上，且阀门进口流道的中心线与阀门出口流道的中心线之间形成一个钝角，因此，能够使残留在阀腔内部的液态金属沿着阀门进口流道和阀门出口流道排出，有效解决了残留液态金属无法排出阀腔的弊端；但这种结构不适用于垂直管道的安装，需另接转换接头，从而增加了管道的泄露风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液态金属阀，以解决现有技术中所提到的技术问题。

一种液态金属阀，包括由下至上依次连接的阀体、阀盖和支架，置于阀体内且贯穿阀盖和支架的阀杆，以及用于防止液态金属从阀体泄露至阀盖内的波纹管密封组件和用于防止液态金属从阀盖泄露至外界的填料密封组件，所述支架内安装有阀杆螺母，所述阀杆置于阀体内的一端安装有阀瓣，所述阀杆的另一端与阀杆螺母螺纹连接，所述支架上设置有用于驱动阀杆螺母转动的驱动机构，所述阀体具有相互连通的阀腔、阀门进口流道和阀门出口流道，所述阀腔的中心线与所述阀门进口流道的中心线在同一直线上，所述阀门出口流道的中心线分别与所述阀腔的中心线和所述阀门进口流道的中心线垂直，所述阀盖与所述波纹管密封组件之间设置有测漏腔体，所述阀盖的外侧壁上安装有测漏接头，所述测漏接头的一端贯穿所述阀盖的外侧壁与所述测漏腔体连通，所述测漏接头的另一端设置有用于预警液态金属从阀腔泄露至阀盖中的报警装置。

可选地，所述阀盖的内部设置有用于容纳所述波纹管密封组件的中空腔体，所述波纹管密封组件包括；

固定筒，所述固定筒设置在所述阀盖内，所述固定筒的一端与所述阀盖的底端连接，所述固定筒的另一端延伸至所述中空腔体的顶部一侧，并向内延伸有安装凸台，所述安装凸台的侧壁上安装有固定环，所述固定环套设在所述阀杆的外侧，所述固定筒的外壁与所述阀盖的内壁之间形成所述测漏腔体；

波纹管，所述波纹管安装在所述固定筒内，且套设在所述阀杆的外侧，所述波纹管的一端嵌入安装在所述阀瓣内，并与所述阀杆端部的侧向延伸部连接，所述波纹管的另一端与所述固定环连接。

可选地，所述阀体与所述阀盖的相对面之间设置有环形凹槽，所述环形凹槽内嵌在所述阀腔的侧壁上，所述环形凹槽内设置有静密封组件，用于对所述阀体与所述阀盖的连接处进行静密封，所述静密封组件包括；

填料垫圈，所述填料垫圈套设在所述波纹管的外侧，所述填料垫圈的外侧壁中部设置有压接部，所述压接部置于所述环形凹槽内；

密封圈，所述密封圈安装在所述压接部与所述阀盖的相对面之间；

弧形挤压部，所述弧形挤压部设置在所述压接部与所述阀体的相对面之间，并与所述阀体一体成型设置，且所述弧形挤压部位于所述压接部远离所述密封圈的一侧。

可选地，所述填料垫圈的一端设置有限位安装部，所述限位安装部嵌入设置在所述阀盖与所述固定筒的连接处之间；

所述填料垫圈的另一端延伸至所述阀瓣的外侧设置有筒体延伸部，所述筒体延伸部的侧壁上开设有泄压孔，所述泄压孔用于所述阀杆带动所述波纹管伸缩变形时，对所述固定筒与所述波纹管之间进行泄压。

可选地，所述阀杆的外侧位于所述波纹管内间隔设置有若干定型块，所述定型块的宽度小于所述波纹管的内壁外圈与所述阀杆侧壁的水平间距，且大于所述波纹管的内壁内圈与所述阀杆侧壁的水平间距。

可选地，所述阀瓣设置在所述阀腔内，所述阀瓣压接在所述阀门进口流道的一端沿环形设置有若干导向部，若干所述导向部的外侧壁分别与所述阀门进口流道的内侧壁滑动连接。

可选地，所述导向部的长度大于所述阀瓣的抬升高度。

可选地，所述阀瓣处于打开状态时，若干所述导向部位于所述阀腔内部的空隙不小于所述阀门进口流道的开口面积。

可选地，所述阀瓣处于关闭状态时，所述泄压孔的底端与所述阀瓣的顶端平齐；

所述阀瓣处于打开状态时，所述泄压孔的顶端高于所述阀瓣的顶端。

本实用新型能产生的有益效果包括：

本实用新型所提供的液态金属阀，通过将阀腔的中心线与阀门进口流道的中心线设置在同一直线上，且将阀门出口流道的中心线分别与阀腔的中心线和阀门进口流道的中心线垂直设置，使得阀门整体呈T形结构，适用于垂直管道的安装，无需另接转换接头，降低管道的泄露风险；同时，该金属阀由于阀腔竖直朝上设置，能够使残留在阀腔内部的液态金属沿着阀门进口流道和阀门出口流道排出，有效解决了残留液态金属无法排出阀腔的弊端，提高了液态金属的利用率，保护金属阀内的密封面，从而延长了本金属阀的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种液态金属阀的结构示意图；

图2为本实用新型中图1的A处放大图；

图3为本实用新型中图1的B处放大图；

图4为本实用新型中图1的C处放大图；

图中：1、阀体，2、阀盖，3、支架，4、阀杆，5、填料密封组件，6、阀杆螺母，7、阀瓣，8、驱动机构，9、阀腔，10、阀门进口流道，11、阀门出口流道，12、测漏腔体，13、测漏接头，14、固定筒，15、固定环，16、波纹管，17、环形凹槽，18、填料垫圈，19、密封圈，20、弧形挤压部，21、限位安装部，22、筒体延伸部，23、泄压孔，24、定型块，25、导向部。

具体实施方式

下面结合实施例详述本实用新型，但本实用新型并不局限于这些实施例。

如图1-图4所示，本实用新型提供一种液态金属阀，包括由下至上依次连接的阀体1、阀盖2和支架3，置于阀体1内且贯穿阀盖2和支架3的阀杆4，以及用于防止液态金属从阀体1泄露至阀盖2内的波纹管密封组件和用于防止液态金属从阀盖2泄露至外界的填料密封组件5，支架3内安装有阀杆螺母6，阀杆4置于阀体1内的一端安装有阀瓣7，阀杆4的另一端与阀杆螺母6螺纹连接，支架3上设置有用于驱动阀杆螺母6转动的驱动机构8，阀体1具有相互连通的阀腔9、阀门进口流道10和阀门出口流道11，阀腔9的中心线与阀门进口流道10的中心线在同一直线上，且阀门出口流道11的中心线分别与阀腔9的中心线和阀门进口流道10的中心线垂直，阀盖2与波纹管密封组件之间设置有测漏腔体12，阀盖2的外侧壁上安装有测漏接头13，测漏接头13的一端贯穿阀盖2的外侧壁与测漏腔体12连通，测漏接头13的另一端设置有用于预警液态金属从阀腔9泄露至阀盖2中的报警装置。

实际使用时，由于阀腔9的中心线与阀门进口流道10的中心线设置在同一直线上，且将阀门出口流道11的中心线分别与阀腔9的中心线和阀门进口流道10的中心线垂直设置，使得阀门整体呈T形结构，适用于垂直管道的安装，无需另接转换接头，降低管道的泄露风险；同时，该金属阀由于阀腔9竖直朝上设置，能够使残留在阀腔9内部的液态金属沿着阀门进口流道10和阀门出口流道11排出，有效解决了残留液态金属无法排出阀腔9的弊端，提高了液态金属的利用率，保护金属阀内的密封面，从而延长了本金属阀的使用寿命。

进一步地，阀盖2的内部设置有用于容纳波纹管密封组件的中空腔体，其中，波纹管密封组件包括固定筒14和波纹管16，固定筒14设置在阀盖2内，固定筒14的一端侧壁与阀盖2的内侧壁底端过盈配合，固定筒14的另一端延伸至中空腔体的顶部一侧，并向内延伸有安装凸台，安装凸台的侧壁上焊接有固定环15，固定环15套设在阀杆4的外侧，并留有安装间隙，固定筒14的外壁与阀盖2的内壁之间形成测漏腔体12，便于波纹管16损坏后，金属液通过间隙流入测漏腔体12内；波纹管16安装在固定筒14内，且套设在阀杆4的外侧，波纹管16的一端嵌入安装在阀瓣7内，并焊接在阀杆4端部的侧向延伸部上，波纹管16的另一端焊接在固定环15上，用于对阀盖2与阀杆4的连接处进行动密封，使得阀杆4在伸缩过程中，相应的拉伸/压缩波纹管16。

进一步地，阀体1与阀盖2通过紧固螺栓固定安装在一起后，在其相对面之间形成环形凹槽17，且环形凹槽17内嵌在阀腔9的侧壁上，环形凹槽17内安装有静密封组件，用于对阀体1与阀盖2的连接处进行静密封，其中，静密封组件包括填料垫圈18、密封圈19和弧形挤压部20，填料垫圈18套设在波纹管16的外侧，填料垫圈18的外侧壁中部一体成型设置有环状的压接部，压接部置于环形凹槽17内，密封圈19安装在压接部与阀盖2的相对面之间，弧形挤压部20设置在压接部与阀体1的相对面之间，并与阀体1一体成型设置，且弧形挤压部20位于压接部远离密封圈19的一侧，在阀体1上安装阀盖2时，通过紧固螺栓拉紧阀盖2的过程中，阀盖2会将密封圈19向靠近压接部的一侧挤压，使得密封圈19贴紧压接部，并通过弧形挤压部20对压紧部进行支撑，从而使得密封圈19、压接部和弧形挤压部20之间紧密配合，能够有效保证阀体1与阀盖2连接处的密封性。

进一步地，填料垫圈18的一端设置有限位安装部21，限位安装部21嵌入设置在阀盖2与固定筒14的连接处之间，为了保证该处的密封性，可以将限位安装部21与固定筒14焊接在一起；填料垫圈18的另一端延伸至阀瓣7的外侧设置有筒体延伸部22，筒体延伸部22的侧壁上开设有泄压孔23，泄压孔23用于阀杆4带动波纹管16伸缩变形时，对固定筒14与波纹管16之间进行泄压，其中，当阀瓣7处于关闭状态时，泄压孔23的底端与阀瓣7的顶端平齐；当阀瓣7处于打开状态时，泄压孔23的顶端高于阀瓣7的顶端；避免阀杆4在拉伸/压缩波纹管16时，波纹管16受到固定筒14内部气压的影响发生损坏。

进一步地，阀杆4的外侧位于波纹管16内间隔安装有若干定型块24，定型块24的宽度小于波纹管16的内壁外圈与阀杆4侧壁的水平间距，且大于波纹管16的内壁内圈与阀杆4侧壁的水平间距，由于阀盖2的长度尺寸过大，导致波纹管16的设计尺寸过大，因此，能够通过定型块24对波纹管16的变形进行间隔式限位，从而使得波纹管16的形变量分布均匀，延长波纹管16的使用寿命。

进一步地，阀瓣7设置在阀腔9内，阀瓣7压接在阀门进口流道10的一端沿环形设置有若干导向部25，若干导向部25的外侧壁分别与阀门进口流道10的内侧壁滑动连接，能够保证金属阀处于关闭状态时，阀瓣7能够将阀门进口流道10完全堵住，避免阀瓣7在流体的冲击下发生偏移，导致金属阀不能够完全关闭；其中，导向部25的长度大于阀瓣7的抬升高度，避免金属阀打开后，导向部25滑出阀门进口流道10，失去导向作用；同时，阀瓣7处于打开状态时，若干导向部25位于阀腔9内部的空隙不小于阀门进口流道10的开口面积，避免导向部25对金属液形成阻流，造成金属阀的流速降低。

以上所述，仅是本实用新型的几个实施例，并非对本实用新型做任何形式的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (9)

1.一种液态金属阀，包括由下至上依次连接的阀体(1)、阀盖(2)和支架(3)，置于阀体(1)内且贯穿阀盖(2)和支架(3)的阀杆(4)，以及用于防止液态金属从阀体(1)泄露至阀盖(2)内的波纹管密封组件和用于防止液态金属从阀盖(2)泄露至外界的填料密封组件(5)，所述支架(3)内安装有阀杆螺母(6)，所述阀杆(4)置于阀体(1)内的一端安装有阀瓣(7)，所述阀杆(4)的另一端与阀杆螺母(6)螺纹连接，所述支架(3)上设置有用于驱动阀杆螺母(6)转动的驱动机构(8)，所述阀体(1)具有相互连通的阀腔(9)、阀门进口流道(10)和阀门出口流道(11)，其特征在于，所述阀腔(9)的中心线与所述阀门进口流道(10)的中心线在同一直线上，所述阀门出口流道(11)的中心线分别与所述阀腔(9)的中心线和所述阀门进口流道(10)的中心线垂直，所述阀盖(2)与所述波纹管密封组件之间设置有测漏腔体(12)，所述阀盖(2)的外侧壁上安装有测漏接头(13)，所述测漏接头(13)的一端贯穿所述阀盖(2)的外侧壁与所述测漏腔体(12)连通，所述测漏接头(13)的另一端设置有用于预警液态金属从阀腔(9)泄露至阀盖(2)中的报警装置。

2.根据权利要求1所述的一种液态金属阀，其特征在于，所述阀盖(2)的内部设置有用于容纳所述波纹管密封组件的中空腔体，所述波纹管密封组件包括；

固定筒(14)，所述固定筒(14)设置在所述阀盖(2)内，所述固定筒(14)的一端与所述阀盖(2)的底端连接，所述固定筒(14)的另一端延伸至所述中空腔体的顶部一侧，并向内延伸有安装凸台，所述安装凸台的侧壁上安装有固定环(15)，所述固定环(15)套设在所述阀杆(4)的外侧，所述固定筒(14)的外壁与所述阀盖(2)的内壁之间形成所述测漏腔体(12)；

波纹管(16)，所述波纹管(16)安装在所述固定筒(14)内，且套设在所述阀杆(4)的外侧，所述波纹管(16)的一端嵌入安装在所述阀瓣(7)内，并与所述阀杆(4)端部的侧向延伸部连接，所述波纹管(16)的另一端与所述固定环(15)连接。

3.根据权利要求2所述的一种液态金属阀，其特征在于，所述阀体(1)与所述阀盖(2)的相对面之间设置有环形凹槽(17)，所述环形凹槽(17)内嵌在所述阀腔(9)的侧壁上，所述环形凹槽(17)内设置有静密封组件，用于对所述阀体(1)与所述阀盖(2)的连接处进行静密封，所述静密封组件包括；

填料垫圈(18)，所述填料垫圈(18)套设在所述波纹管(16)的外侧，所述填料垫圈(18)的外侧壁中部设置有压接部，所述压接部置于所述环形凹槽(17)内；

密封圈(19)，所述密封圈(19)安装在所述压接部与所述阀盖(2)的相对面之间；

弧形挤压部(20)，所述弧形挤压部(20)设置在所述压接部与所述阀体(1)的相对面之间，并与所述阀体(1)一体成型设置，且所述弧形挤压部(20)位于所述压接部远离所述密封圈(19)的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种液态金属阀，其特征在于，所述填料垫圈(18)的一端设置有限位安装部(21)，所述限位安装部(21)嵌入设置在所述阀盖(2)与所述固定筒(14)的连接处之间；

所述填料垫圈(18)的另一端延伸至所述阀瓣(7)的外侧设置有筒体延伸部(22)，所述筒体延伸部(22)的侧壁上开设有泄压孔(23)，所述泄压孔(23)用于所述阀杆(4)带动所述波纹管(16)伸缩变形时，对所述固定筒(14)与所述波纹管(16)之间进行泄压。

5.根据权利要求2所述的一种液态金属阀，其特征在于，所述阀杆(4)的外侧位于所述波纹管(16)内间隔设置有若干定型块(24)，所述定型块(24)的宽度小于所述波纹管(16)的内壁外圈与所述阀杆(4)侧壁的水平间距，且大于所述波纹管(16)的内壁内圈与所述阀杆(4)侧壁的水平间距。

6.根据权利要求1所述的一种液态金属阀，其特征在于，所述阀瓣(7)设置在所述阀腔(9)内，所述阀瓣(7)压接在所述阀门进口流道(10)的一端沿环形设置有若干导向部(25)，若干所述导向部(25)的外侧壁分别与所述阀门进口流道(10)的内侧壁滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种液态金属阀，其特征在于，所述导向部(25)的长度大于所述阀瓣(7)的抬升高度。

8.根据权利要求6所述的一种液态金属阀，其特征在于，所述阀瓣(7)处于打开状态时，若干所述导向部(25)位于所述阀腔(9)内部的空隙不小于所述阀门进口流道(10)的开口面积。

9.根据权利要求4所述的一种液态金属阀，其特征在于，所述阀瓣(7)处于关闭状态时，所述泄压孔(23)的底端与所述阀瓣(7)的顶端平齐；

所述阀瓣(7)处于打开状态时，所述泄压孔(23)的顶端高于所述阀瓣(7)的顶端。