[发明专利]一种可根据开度调节碟簧受力的喷淋阀结构及其方法

说明书

本发明公开了一种可根据开度调节碟簧受力的喷淋阀结构及其方法，属于阀门领域。该装置的阀芯组件与阀杆通过花键配合；阀座组件与阀体配合实现垂直方向的固定，水平方向通过设定预紧力的碟簧与阀芯形成线密封，阀座组件的档板结构与阀体的挡板结构存在面重合；阀芯组件通过锥齿结构带动阀座组件转动，阀座组件转动导致其挡板结构与阀体挡板结构重合面积增加，介质的流通面积增加。本发明能够根据开度情况改变阀门运行过程中碟簧两侧受到的流体力差值，防止小开度下碟簧进口侧流体力过大被挤压脱离阀体而导致的阀门内漏失效，同时又保证对大开度时对进口侧流体力压降减小防止碟簧出口侧流体力过大被挤压脱离阀座而导致的阀芯阀座密封失效。

技术领域

本发明属于阀门结构设计领域，特别涉及一种可根据开度调节碟簧受力的喷淋阀结构及其方法。

背景技术

稳压器喷淋阀位于稳压器喷淋系统，其进口与反应堆冷段相连，出口与稳压器相连。其主要功能是通过调节注入稳压器上部蒸汽空间的一回路冷段水的流量，调节稳压器上部蒸汽空间的冷凝量，进而实现稳压器的压力控制。稳压器压力控制系统控制稳压器喷淋阀的开启和关闭。当稳压器压力升高时，压力控制系统发出信号使稳压器喷淋阀开启，冷段的“冷流体”经稳压器喷淋阀和喷雾头喷入稳压器的蒸汽空间，使稳压器压力下降。稳压器喷淋阀的重要性可见一斑，作为调节压水堆核电站一回路内压力的首要设备，其性能可靠性值得重视。

喷淋阀在实际运行过程中的正常状态如图5(a)所示，碟簧两侧会分别受到流体力，但在运行过程中出现了碟簧断裂的情况。研究发现常规结构下入口侧受力接近入口压力，出口侧压力接近出口压力，在小开度下，流体受到阀芯较大的节流作用产生较大的压差，即此时碟簧两侧压差较大(入口侧大于出口侧)，则可能会出现如图5(b)所示情况，碟簧脱离阀体，阀门产生内漏，碟簧也由于流体力往复运动疲劳失效，因此需要在小开度下减小碟簧入口侧的压力，而在大开度下，阀门流动状态接近直管流动，进出口压差很小，即此时碟簧两侧压差很小，因此不需要在大开度时减小碟簧入口侧的压力，若此时减小碟簧入口侧的压力，则如图5(c)所示，可能由于碟簧进口侧压力显著大于入口侧压力而导致碟簧脱离阀座。因此亟需提供一种可根据开度调节碟簧受力的喷淋阀结构及其方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种可根据开度调节碟簧受力的喷淋阀结构及其方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种可根据开度调节碟簧受力的喷淋阀结构，包括下法兰、下固定衬套、碟簧、上固定衬套和阀杆，具体的，本发明还包括带有第二挡板的阀体、带有第一锥齿的阀芯组件和带有第二锥齿的阀座组件；

所述阀体的底部连接有下法兰，入口端内壁周向设有若干内凸的第二挡板，所有第二挡板均为能构成同心圆的弧形条状结构；

所述阀芯组件包括同轴依次设置的第一锥齿、球芯和定位轴；所述第一锥齿与球芯固定相连，内部与阀杆底部可拆卸式固定相连，阀杆转动套设于上固定衬套中；所述球芯和定位轴可拆卸式固定相连，定位轴转动套设于阀体内的下固定衬套中；

所述阀座组件包括第二锥齿、阀座和第一挡板；阀座卡合于阀体的入口端并能实现轴向固定，水平方向通过设定预紧力的碟簧与球芯构成线密封；阀座末端固定连接有能与第一锥齿啮合传动的第二锥齿，阀座能在阀体内转动；阀座的前端外壁轴向设有若干外凸的第一挡板，所有第一挡板均为能构成同心圆的弧形条状结构；所述第一挡板和第二挡板前后贴合设置，两者能存在面重合且初始状态下不存在重合面积，通过调节重合面积能改变介质对碟簧入口侧的流体压力。

作为优选，所述第一锥齿和第二锥齿均为环形结构。

作为优选，所述阀杆外套设有阀杆防吹出环。

作为优选，所述阀杆能通过带动阀芯组件转动来调节阀门开度为0～90°。

作为优选，所述第一锥齿与球芯、阀座与第二锥齿的连接方式均为焊接。