[发明专利]安全级切断功能调节阀用气缸

说明书

技术领域

本发明属于一种阀门用气动执行机构，具体涉及一种在核电站使用的具备安全切断功能的调节阀。

背景技术

随着核电站对安全性的需求越来越高，部分调节阀被要求具有后备的安全切断功能，在主隔离阀失效时能通过调节阀将管线隔离。目前常见的解决方案是增加气缸直径，但由于阀门需要的切断力数倍于调节力，直接导致气缸质量巨大、加工困难，同时由于复位弹簧刚度过大会导致调节精度下降。安全级切断功能调节阀用气缸，用于驱动在地震等安全事故发生时还能将阀门强制关断的调节阀，该型气缸较实现安全级切断功能的普通结构气缸具有体积小、重量轻、精度高的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全级切断功能调节阀用气缸，它能够不显著影响执行机构体积、重量的前提下，增加切断功能却不影响调节阀精度

本发明是这样实现的，安全级切断功能调节阀用气缸，它包括缸体，缸体内设有活塞、活塞上设有弹簧，活塞的下部与缸体之间形成工作腔，活塞的上部与缸体之间形成弹簧腔，缸体的上部开有高压氮气腔。

本发明的优点是，从原理上进一步提高了调节阀的功能。只是使用分立的结构实现附加的功能，可保持原有性能不变。使原有阀门不需要做太大的改进即可应用在新的系统。高压氮气腔结构可以输出安全切断功能需要的力。高压氮气腔结构是利用普通气缸弹簧腔室上部的无效空间隔断而成，结构紧凑，不会增加额外的高度，重量也增加有限。

附图说明

图1为本发明所提供的安全级切断功能调节阀用气缸结构图；

图2安全级切断功能调节阀用气缸正常工作情况下控制原理图；

图3安全级切断功能调节阀用气缸快速切断情况下控制原理图。

图中：1缸体；2工作腔；3活塞；4弹簧腔；5弹簧；6高压氮气腔；11气缸；12电气阀门定位器；13空气过滤减压器；14气动放大器；15核级气控阀；16核级电磁阀；17截止阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细介绍：

如图1所示，安全级切断功能调节阀用气缸，它包括缸体1，缸体1内设置有活塞3、活塞3上套装有弹簧5，活塞3的下部与缸体1之间形成工作腔2，活塞3的上部与缸体1之间形成弹簧腔4，缸体1的上部开有高压氮气腔6。透过设计结构式分隔为上部的高压氮气腔、中部的弹簧腔和下部的工作腔。上部的高压氮气腔可根据工作需要充入给定压力的氮气。

如图2所示，气缸在正常运行时等同于普通气缸，通过空气过滤减压器、定位器、气动放大器（选配）将所需压力的压缩空气充入工作腔，可使活塞位于不同的位置。同时弹簧腔是排空的，确保不产生背压。

如图3所示，当安全事故发生时，核级电磁阀动作将高压氮气导入弹簧腔室，高压氮气以数倍弹簧力推动气缸活塞向下运动，同时控制核级气控阀将气缸下部工作腔排空以消除背压，使气缸完成快速关闭阀门的功能。

安全级切断功能调节阀用气缸，主要用于驱动一类核电站关键调节阀（如非能动核电站主给水调节阀），此类阀门不但具备普通调节阀的功能，在地震等安全事故发生时还能将阀门强制关断。该型气缸较实现安全级切断功能的普通结构气缸具有体积小、重量轻、精度高的优点。

气缸上部设有高压氮气腔，根据工作需要充入给定压力的氮气。气缸在正常运行时等同于普通气缸，当安全事故发生时，通过核级电磁阀将高压氮气导入弹簧腔室，以数倍弹簧力推动气缸活塞向下运动，同时核级气控阀将气缸下部工作腔排空以消除背压，使气缸完成快速关闭阀门的功能。高压氮气腔是利用普通气缸弹簧腔室上部的无效空间隔断而成，结构紧凑，不会增加额外的高度，重量也增加有限。