专利名称：一种上装式气动球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种阀门结构，具体涉及应用于核电站的一种上装式气动球阀。
背景技术：
核电阀门是核电站中量大面广的水压设备，它连接整个核电站的300余个系统， 是核电站安全运行的关键附件。核电阀门的技术要求除了阀门常规的技术要求外，还要着 重考虑介质中杂质的污染、环境温度、运行温度、环境湿度、放射性、直流电源及电压波动、 有关地震和振动条件下稳定性的技术要求、安全等级等等。核电阀门驱动装置的性能和质 量非常重要和关键，必须具有安全操作的可靠性，同时，应能承受温度、压力、湿度、辐照、地 震破坏、化学污染及所供电源变化的最大值，而且必须在发生失水故障的情况下，仍能在规 定的期限内工作。 目前，通常使用的传统软密封浮动球阀如图1所示，大都采用侧装式结构，在核电 站安装和拆卸不方便；其阀座通常是固定结构，导致阀座与球体之间容易发生卡阻或脱落 现象。核电阀门的质量不稳定、控制系统可靠性不够好，那么频繁对故障控制设备的在线检 修，不但会影响生产，影响效益，而且会给系统运行带来很高的风险。由于国内核电阀门还 存在着一些技术水平较低、质量和可靠性不高等现象，在一定程度上影响核电阀门的国产 化，同时由于受国内核电阀门的试验测试手段所限，以及技术、管理等原因，核电阀门产品 的可靠性数据少、自动控制水平低、产品的质量不稳定。球阀在核电领域应用相当广泛，但 由于在开发时期考虑不周全以及受国内技术水平的限制，很多球阀存在结构庞大、抗震性 能差、在线拆装不方便、密封性能不可靠等不足，其使用和发展造成了一定的影响。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种性能优越、结构紧凑、密封性能好、使用寿命长的 上装式气动球阀。 实现本实用新型目的的技术方案一种上装式气动球阀，包括开有水平通孔的阀 体，阀体内水平通孔的中心位置设有球体，球体的上端与阀杆连接，阀杆上端设有连接套， 阀体通过连接套与气装连接，球体与阀体之间设有阀座，所述的阀体采用整体结构，阀体上 端设有阀盖，所述的阀杆穿过盖在阀体上阀盖，阀座与阀体之间设有后阀座，阀座与后阀座 之间设有碟簧，球体与阀座之间设有软阀座。 如上所述的一种上装式气动球阀，阀杆与阀体之间、阀盖与阀体之间、阀座与后阀 座之间、后阀座与阀体之间都采用0型圈密封。 如上所述的一种上装式气动球阀，0型圈采用氟橡胶材料制成。 如上所述的一种上装式气动球阀，阀杆顶部设有吊钉，阀杆与阀盖之间设有止推垫。 如上所述的一种上装式气动球阀，软阀座采用聚醚醚酮材料制成。 本实用新型的效果在于[0011] 1)由于采用了上装式结构，对装在管道上的阀门可直接在线检查与维修，无须将 阀门从工艺管线拆下，即可将内件取出维修和更换。 2)阀体是整体锻造结构，减少了泄漏点，工艺先进，承受压力高，使用范围广。在对 整机进行抗震分析时，阀门完全符合抗震要求。 3)全通径设计，为避免流体通过阀门发生较大扰动，产生紊乱，增加流阻，从阀门 进口到密封面全部通道截面保持平滑，流道畅通。 4)软阀座采用性能优越的聚醚醚酮(PEEK)材料，能较好的实现与金属球体的密 封。 5)采用碟簧加载的可动阀座结构，这也是与传统浮动球阀不同的地方，是为了提
供初始比压、便于安装、防止阀座与球体卡阻或脱离等问题，密封可靠，使用寿命长。 6)阀杆密封结构采用0型圈密封，O型圈采用氟橡胶，密封可靠，满足阀门使用温
度要求。 7)在阀杆顶部设置吊钉，可以使阀杆上提，同时压紧止退垫，起到辅助密封。
图1为一种传统软密封浮动球阀的结构示意图； 图2为本实用新型所提供的一种上装式气动球阀的结构示意图。 图中1.阀体；2.球体；3.软阀座；4.阀座；5.后阀座；6. 0型圈；7.碟簧；8.垫 片；9.阀杆；10.0型圈；11.气装；12.连接套；13.吊钉；14.阀盖；15.0型圈；16.止推垫； 17. O型圈；18.通孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 如图2所示，一种上装式气动球阀，包括开有水平通孔18的阀体1，阀体1内水平 通孔18的中心位置设有球体2，球体2的上端与阀杆9连接，阀杆9上端设有连接套12，阀 体1通过连接套12与气装11连接，球体2与阀体1之间设有阀座4。阀体1采用整体结 构。阀体1上端设有阀盖14，所述的阀杆9穿过盖在阀体1上阀盖14。阀杆9顶部设有吊 钉13，阀杆9与阀盖14之间设有止推垫16。阀座4与阀体1之间设有后阀座5，阀座4与 后阀座5之间设有碟簧7，球体2与阀座4之间设有软阀座3。阀杆9与阀体1之间、阀盖 14与阀体1之间、阀座4与后阀座5之间、后阀座5与阀体1之间分别设有0型圈(10、 15、 17、6)进行密封。阀盖14下端与阀体1接触点还设有垫片8。 O型圈采用氟橡胶材料制成， 软阀座3采用PEEK材料制成，能有效满足核电站使用要求及环境条件要求。 气动球阀的工作原理是借助于气动执行机构，在阀杆9上端施加一定的转距并传 递给球体2，启闭件是一个有孔的球体2，使它绕垂直于通道的轴线旋转90°C ，球体的通孔 则与阀体l通道中心重合或垂直，便完成了全开或全关启闭通道的目的。 本实用新型的阀体为整体式，阀盖安装于阀体之上。阀门检修时带核辐射的废液 不会泄漏到环境中，阀门刚性好，抗震、抗辐射性能优良，使用寿命长，安装维护方便，适用 于压水堆等核电厂废液输送系统。根据设计计算结果，启闭时阀杆最大操作力矩为42N *m， 采用90°回转型气装。对主要承压零件进行了应力强度计算，包括阀体、阀盖、中法兰螺栓、阀杆等承压零件，计算结果合格。阀门的自振频率分析计算自振频率78Hz > 33Hz，满足 要求。以等效静力法对阀门危险断面进行抗震分析，各危险截面承受应力均满足要求。 并且对阀门进行了多种型式试验，均满足要求。1)冷循环试验；2)热循环试验；3)
热冲击试验；4)动作寿命试验；5)流体阻断试验；6)振动老化试验；7)动态特性探查试验； 8)地震试验；9)端部加载试验；10)流量系数(流阻系数)测定试验。 本实用新型的技术指标达到了国际同类产品水平，产品性能可靠，结构新颖、合
理，选材合适，属国内领先产品。 显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用
新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之 内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求一种上装式气动球阀，包括开有水平通孔(18)的阀体(1)，阀体(1)内水平通孔(18)的中心位置设有球体(2)，球体(2)的上端与阀杆(9)连接，阀杆(9)上端设有连接套(12)，阀体(1)通过连接套(12)与气装(11)连接，球体(2)与阀体(1)之间设有阀座(4)，其特征在于所述的阀体(1)采用整体结构，阀体(1)上端设有阀盖(14)，所述的阀杆(9)穿过盖在阀体(1)上阀盖(14)，阀座(4)与阀体(1)之间设有后阀座(5)，阀座(4)与后阀座(5)之间设有碟簧(7)，球体(2)与阀座(4)之间设有软阀座(3)。
2. 按照权利要求l所述的一种上装式气动球阀，其特征在于所述的阀杆(9)与阀体 (1)之间、阀盖(14)与阀体(1)之间、阀座(4)与后阀座(5)之间、后阀座(5)与阀体(1) 之间都采用0型圈密封。
3. 按照权利要求2所述的一种上装式气动球阀，其特征在于所述的0型圈采用氟橡 胶材料制成。
4. 按照权利要求1所述的一种上装式气动球阀，其特征在于所述的阀杆(9)顶部设 有吊钉(13)，阀杆(9)与阀盖(14)之间设有止推垫(16)。
5. 按照权利要求1所述的一种上装式气动球阀，其特征在于所述的软阀座(3)采用 聚醚醚酮材料制成。
专利摘要本实用新型属于一种阀门结构，具体涉及应用于核电站的一种上装式气动球阀。其特点在于阀体为整体锻造结构，减少了泄漏点，工艺先进，承受压力高，使用范围广。在对整机进行抗震分析时，阀门完全符合抗震要求；阀盖安装于阀体之上，采用了上装式结构，对装在管道上的阀门可直接在线检查与维修，无须将阀门从工艺管线拆下，即可将内件取出维修和更换。阀门检修时带核辐射的废液不会泄漏到环境中，阀门刚性好，抗震、抗辐射性能优良，使用寿命长，安装维护方便，适用于压水堆等核电厂废液输送系统。
文档编号F16K27/06GK201437852SQ20092015397
公开日2010年4月14日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者周玉, 张宗列, 朱凌霞, 杨雪华, 马高诚, 龙云飞 申请人:中核苏阀科技实业股份有限公司