專利名稱：一種高精度高可靠性安全閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高精度高可靠性安全閥門技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種緊急啟動閥門，特別涉及一種核電站使用的一次性緊急啟動安全 閥門。
背景技術(shù)：
[0002]目前，核電站安全應(yīng)急系統(tǒng)的安全閥需用核電站應(yīng)急發(fā)電機組提供的動力電源開 啟，一旦應(yīng)急發(fā)電機組在事故中損壞，將導致安全閥不能開啟，導致事故無法控制。發(fā)明內(nèi)容[0003]本發(fā)明提供的一種高精度高可靠性安全閥門解決了現(xiàn)有核電站安全應(yīng)急系統(tǒng)的 安全閥在核電站應(yīng)急發(fā)電機組提供的動力電源出現(xiàn)故障時不能開啟的技術(shù)問題。[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的[0005]一種高精度高可靠性安全閥門，包括閥體和閥蓋，閥蓋設(shè)置在閥體的上端面上，在 閥體中分別設(shè)置有上下垂直方向通孔和左右水平方向通孔，上下垂直方向通孔與左右水平 方向通孔在閥體中連通，在上下垂直方向通孔的上部通道中設(shè)置有活塞頭，活塞桿沿上下 垂直方向通孔向下設(shè)置，活塞桿桿頭穿過左右水平方向通孔設(shè)置在上下垂直方向通孔的下 部通道中，在活塞桿頭部的桿身兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置有一對橢圓形缺口，在活塞桿尾部的桿身上 設(shè)置有水平方向連通孔，活塞頭通過連接螺栓與閥蓋連接在一起，在閥蓋內(nèi)設(shè)置有爆破室， 爆破室通過爆破氣體通過孔與活塞頭上方的上下垂直方向通孔連通，在爆破室中設(shè)置有藥 芯，藥芯與閥蓋上的起爆器連接，在左右水平方向通孔的左部孔中設(shè)置有禮帽形的左剪切 帽，在左右水平方向通孔的右部孔中設(shè)置有禮帽形的右剪切帽，左剪切帽的帽頂蓋頂接在 活塞桿頭部的桿身兩側(cè)設(shè)置的一對橢圓形缺口中的左缺口中，右剪切帽的帽頂蓋頂接在活 塞桿頭部的桿身兩側(cè)設(shè)置的一對橢圓形缺口中的右缺口中，在左剪切帽的帽身與帽頂蓋之 間設(shè)置有剪斷環(huán)，在右剪切帽的帽身與帽頂蓋之間也設(shè)置有剪斷環(huán)。[0006]在上下垂直方向通孔的底端設(shè)置有緩沖墊，在連接螺栓上設(shè)置有環(huán)形凹槽，在上 下垂直方向通孔的上部通道中設(shè)置有環(huán)形臺階，在活塞頭的下底面上設(shè)置有緩沖環(huán)。[0007]一種高精度高可靠性安全閥門，以火藥類含能材料作為閥門開啟的動力能源、以 24伏直流電作為含能材料的觸發(fā)能源，開啟無需外部動力。[0008]本發(fā)明開啟無需外部動力、控制方便，實現(xiàn)了常閉狀態(tài)下介質(zhì)的零泄漏，動作穩(wěn)定 性高。


[0009]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0010]一種高精度高可靠性安全閥門，包括閥體5和閥蓋19，閥蓋19設(shè)置在閥體5的上端面上，在閥體5中分別設(shè)置有上下垂直方向通孔10和左右水平方向通孔3，上下垂直方向 通孔10與左右水平方向通孔3在閥體5中連通，在上下垂直方向通孔10的上部通道8中 設(shè)置有活塞頭12，活塞桿14沿上下垂直方向通孔10向下設(shè)置，活塞桿桿頭穿過左右水平方 向通孔3設(shè)置在上下垂直方向通孔10的下部通道中，在活塞桿頭部的桿身兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置有 一對橢圓形缺口 13，在活塞桿尾部的桿身上設(shè)置有水平方向連通孔9，活塞頭12通過連接 螺栓18與閥蓋19連接在一起，在閥蓋19內(nèi)設(shè)置有爆破室21，爆破室21通過爆破氣體通 過孔20與活塞頭12上方的上下垂直方向通孔10連通，活塞頭12的上半部為圓柱形，與閥 蓋19在閥體5的上下垂直方向通孔10的最上端形成一個空腔，該空腔的容積大小可由拉 緊螺栓18調(diào)節(jié)活塞的位置來調(diào)節(jié)；在爆破室21中設(shè)置有藥芯22，藥芯22與閥蓋19上的 起爆器23連接，在左右水平方向通孔3的左部孔6中設(shè)置有禮帽形的左剪切帽1，在左右水 平方向通孔3的右部孔7中設(shè)置有禮帽形的右剪切帽2，左剪切帽I的帽頂蓋15頂接在活 塞桿頭部的桿身兩側(cè)設(shè)置的一對橢圓形缺口 13中的左缺口中，右剪切帽2的帽頂蓋頂接在 活塞桿頭部的桿身兩側(cè)設(shè)置的一對橢圓形缺口 13中的右缺口中，在左剪切帽I的帽身與帽 頂蓋15之間設(shè)置有剪斷環(huán)4，在右剪切帽2的帽身與帽頂蓋之間也設(shè)置有剪斷環(huán)。[0011]左剪切帽I和右剪切帽2組成介質(zhì)阻斷件，在閥門關(guān)閉狀態(tài)下阻斷介質(zhì)，防止介質(zhì) 泄漏。[0012]閥門開啟時，當輸入24伏直流電時，起爆器23引爆藥芯22，爆炸氣體進入上下垂 直方向通孔10的最上部空腔形成壓力；當壓力達到要求值時，爆炸氣體推動活塞頭12拉斷 連接螺栓18，并使活塞頭12按要求向下加速運動；活塞在運動速度達到要求值時撞擊左剪 切帽I和右剪切帽2，從剪斷環(huán)4處將伸入活塞桿14的橢圓形缺口 13中左、右剪切帽的帽 頂蓋剪斷；活塞帶動被剪斷的帽頂蓋一起繼續(xù)向下運動，并在緩沖環(huán)17的作用下減速，在 活塞上設(shè)計的水平方向連通孔9正好與閥體左右水平方向通孔3完全連通時，活塞運動停 止，使閥門瞬間開啟。[0013]在上下垂直方向通孔10的底端設(shè)置有緩沖墊11，在連接螺栓18上設(shè)置有環(huán)形凹 槽16，在上下垂直方向通孔10的上部通道8中設(shè)置有環(huán)形臺階，在活塞頭12的下底面上設(shè) 置有緩沖環(huán)17。[0014]本發(fā)明的安全閥是以火藥類含能材料為能源、動力精確輸出的一次性動作機構(gòu)作 為開啟機構(gòu)，開啟無需外部動力。安全閥以24伏直流電為其開啟動作的觸發(fā)能源，觸發(fā)信 號可以人為施與，也可以通過控制系統(tǒng)自動施與，控制方便。本發(fā)明的獨特之處在于設(shè)計了 連接螺栓18，可以在其他參數(shù)不變的情況下，通過改變連接螺栓18特別是連接螺栓18上設(shè) 置的環(huán)形凹槽16的尺寸和爆破室21中藥芯22的裝藥量，來精確控制機構(gòu)的輸出動力，從 而達到精確控制活塞行程的目的。當起爆器23引爆藥芯22，爆炸沖擊氣體推斷連接螺栓 18，使活塞頭12和活塞桿14向下運動，運動的活塞桿14上的一對橢圓形缺口 13將活動頂 接在凹槽中的帽頂蓋15從剪斷環(huán)4的位置剪斷，被剪斷的帽頂蓋15落在緩沖墊11上，活 塞頭12的下底面上設(shè)置的緩沖環(huán)17被上下垂直方向通孔10的上部通道8中設(shè)置的環(huán)形 臺階接住并緩沖，活塞桿尾部的桿身上設(shè)置的水平方向連通孔9正好運動到左右水平方向 通孔3的位置，整個行程為H，使閥門瞬間開通。[0015]本發(fā)明的安全閥的動作是一次性的，動作完成后，不能自動恢復。重新恢復時，點 火器、驅(qū)動器和調(diào)節(jié)螺栓須更換，其他零部件須進行檢測，檢測合格可以重復使用，檢測不合格則須更換。[0016]本發(fā)明的安全閥閥體結(jié)構(gòu)是一種零泄露的安全閥閥體結(jié)構(gòu)。非工作狀態(tài)下，靠剪 切帽的盲管結(jié)構(gòu)阻斷介質(zhì)，介質(zhì)不能進入閥體內(nèi)部，介質(zhì)與外界完全隔離，實現(xiàn)了常閉狀態(tài) 下介質(zhì)的零泄漏。[0017]本發(fā)明的安全閥活塞運動速度精確，有效地保證了安全閥動作對系統(tǒng)在振動、沖 擊等方面性能的穩(wěn)定。[0018]本發(fā)明的開啟機構(gòu)的可靠性主要取決于電器連接件和點火器。采用按國家標準設(shè) 計制造的電器連接件和點火器時，可靠性一般可達到O. 9-0. 99。通過選擇要求更高的設(shè)計 標準、采用冗余設(shè)計等技術(shù)，可使其可靠性達到O. 9999 O. 99999，完全可以滿足核電站高 可靠性要求。[0019]本發(fā)明的對核電站環(huán)境的適應(yīng)性強，主體材料選用符合核一級設(shè)備要求的不銹鋼 材料。點火器和驅(qū)動器中選用的含能材料可在230°C環(huán)境下6小時和12. 0E7rads輻射的情 況下保持性能穩(wěn)定，在核電站事故工況下的溫度和輻射等條件下確保安全閥功能正常。[0020]本發(fā)明適用于核電站一、二回路系統(tǒng)，屬核一級專用設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種高精度高可靠性安全閥門，包括閥體(5)和閥蓋(19)，閥蓋(19)設(shè)置在閥體(5)的上端面上，其特征在于，在閥體(5)中分別設(shè)置有上下垂直方向通孔(10)和左右水平方向通孔(3)，上下垂直方向通孔(10)與左右水平方向通孔(3)在閥體(5)中連通，在上下垂直方向通孔(10)的上部通道(8)中設(shè)置有活塞頭(12)，活塞桿(14)是沿上下垂直方向通孔(10)向下設(shè)置的，活塞桿(14)的桿頭穿過左右水平方向通孔(3)設(shè)置在上下垂直方向通孔(10)的下部通道中，在活塞桿(14)的頭部的桿身兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置有一對橢圓形缺口( 13)，在活塞桿(14)的尾部的桿身上設(shè)置有水平方向連通孔(9)，活塞頭(12)通過連接螺栓(18)與閥蓋(19)連接在一起，在閥蓋(19)內(nèi)設(shè)置有爆破室(21)，爆破室(21)通過爆破氣體通過孔(20)與活塞頭(12)上方的上下垂直方向通孔(10)連通，在爆破室(21)中設(shè)置有藥芯(22)，藥芯(22)與閥蓋(19)上的起爆器(23)連接，在左右水平方向通孔(3)的左部孔(6)中設(shè)置有禮帽形的左剪切帽(1)，在左右水平方向通孔(3)的右部孔(7)中設(shè)置有禮帽形的右剪切帽(2)，左剪切帽(I)的帽頂蓋(15)頂接在活塞桿(14)的頭部的桿身兩側(cè)設(shè)置的一對橢圓形缺口( 13)中的左缺口中，右剪切帽(2)的帽頂蓋頂接在活塞桿(14)的頭部的桿身兩側(cè)設(shè)置的一對橢圓形缺口( 13 )中的右缺口中，在左剪切帽(I)的帽身與帽頂蓋(15 )之間設(shè)置有剪斷環(huán)(4)，在右剪切帽(2)的帽身與帽頂蓋之間也設(shè)置有剪斷環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度高可靠性安全閥門，其特征在于，在上下垂直方向通孔(10)的底端設(shè)置有緩沖墊(11)，在連接螺栓(18)上設(shè)置有環(huán)形凹槽(16)，在上下垂直方向通孔(10)的上部通道(8)中設(shè)置有環(huán)形臺階，在活塞頭(12)的下底面上設(shè)置有緩沖環(huán)(17)。
專利摘要本實用新型公開了一種高精度高可靠性安全閥門，解決了現(xiàn)有核電站安全應(yīng)急系統(tǒng)的安全閥在核電站應(yīng)急發(fā)電機組提供的動力電源出現(xiàn)故障時不能開啟的技術(shù)問題。包括閥體(5)和閥蓋(19)，在閥體(5)中分別設(shè)置有上下垂直方向通孔(10)和左右水平方向通孔(3)，在上下垂直方向通孔(10)的上部通道(8)中設(shè)置有活塞頭(12)，活塞桿(14)的桿頭穿過左右水平方向通孔(3)設(shè)置在上下垂直方向通孔(10)的下部通道中，在左右水平方向通孔(3)中設(shè)置有頭對頭的兩禮帽形的剪切帽，在活塞桿(14)的尾部的桿身上設(shè)置有水平方向連通孔(9)，活塞頭(12)通過連接螺栓(18)與閥蓋(19)連接，在閥蓋內(nèi)設(shè)置有爆破室(21)。本實用新型開啟無需外部動力、控制方便。
文檔編號F16K17/00GK202852091SQ20122024335
公開日2013年4月3日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者衛(wèi)勇, 吳漢英, 尹晉喜, 任周霞, 曹喜娟 申請人:中船重工特種設(shè)備有限責任公司