本發(fā)明涉及先導(dǎo)閥結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種由波紋管感壓和驅(qū)動并具有流量放大作用的先導(dǎo)閥。

背景技術(shù)：

先導(dǎo)式安全閥迄今已發(fā)展出很多種形式，大多數(shù)先導(dǎo)式安全閥的主閥閥瓣的關(guān)閉力由被保護(hù)系統(tǒng)的自身流體介質(zhì)提供。先導(dǎo)閥感受系統(tǒng)壓力并先行動作后，主閥控制腔通過先導(dǎo)閥泄壓，從而驅(qū)動主閥閥瓣開啟。當(dāng)主閥開啟排放，系統(tǒng)壓力降低到某一定值后，先導(dǎo)閥再次先行動作，切斷主閥控制腔的泄壓通道，主閥控制腔重新充滿壓力介質(zhì)，使主閥閥瓣關(guān)閉。先導(dǎo)閥的功能就是控制主閥控制腔的加壓或泄壓。

有流動式先導(dǎo)閥在主閥開啟排放的同時，流體介質(zhì)也在先導(dǎo)閥內(nèi)部持續(xù)排放。這時，先導(dǎo)閥的整定值易受介質(zhì)溫度影響而波動，而且其動作性能取決于閥內(nèi)運(yùn)動部件在流體流動時的動態(tài)特性，先導(dǎo)閥的性能參數(shù)不容易控制。

在核反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)中使用的核用先導(dǎo)式安全閥，是保證核反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)及其相連管道和設(shè)備安全的關(guān)鍵設(shè)備，對其工作性能的可靠性和精確性要求很高。為確保系統(tǒng)設(shè)備和管道的安全，先導(dǎo)閥的開啟壓力不得有大的偏移。由于被保護(hù)系統(tǒng)介質(zhì)具有放射性，不允許安全閥有任何內(nèi)漏和外漏的情形出現(xiàn)，因而必須確保閥座的密封性和對周圍環(huán)境的密封性。為了盡量減少放射性壓力介質(zhì)的排放和損失，安全閥的回座壓力也應(yīng)盡可能地接近開啟壓力，在開啟前以及回座后還要保證閥座良好的密封。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高安全閥精度、無往復(fù)式動密封結(jié)構(gòu)、減少先泄漏時間、自緊式密封的由波紋管感壓和驅(qū)動并具有流量放大作用的先導(dǎo)閥。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：

一種由波紋管感壓和驅(qū)動并具有流量放大作用的先導(dǎo)閥，用于控制主閥的啟閉，包括閥體以及設(shè)置于閥體內(nèi)的第一級先導(dǎo)閥和第二級中繼閥；所述的閥體的內(nèi)部空間沿從上到下的方向由多個隔板依次分隔為感壓腔、預(yù)緊整定腔、第一級先導(dǎo)閥排放腔和流體控制腔；隔板與閥體成一體，閥體分為好幾段，各段之間密封連接；分隔感壓腔和預(yù)緊整定腔的隔板A的上部安裝有波紋管A，波紋管A的上開口由芯棒焊接密封，波紋管A的下開口的端面與隔板A焊接密封連接，第一級先導(dǎo)閥的閥桿從波紋管A的下開口伸入波紋管A內(nèi)部并與波紋管A的芯棒接觸，隔板A上設(shè)置有供閥桿穿過的通孔，且通孔位于波紋管A內(nèi)，從而保證波紋管A和隔板能夠封隔感壓腔和預(yù)緊整定腔，而閥桿的下端依次貫穿預(yù)緊整定腔和第一級先導(dǎo)閥排放腔；預(yù)緊整定腔和第一級先導(dǎo)閥排放腔由隔板B分隔，隔板B上設(shè)置有供閥桿穿過的通孔，且閥桿上帶有另一個波紋管B，保證預(yù)緊整定腔和第一級先導(dǎo)閥排放腔的封隔；閥桿位于預(yù)緊整定腔內(nèi)的部分的外部套裝有預(yù)緊彈簧A，閥桿上固定設(shè)置用于對預(yù)緊彈簧A上端進(jìn)行限位的擋板，預(yù)緊整定腔內(nèi)設(shè)置有用于支撐預(yù)緊彈簧A下端的支座，從而預(yù)緊彈簧A由閥桿上固設(shè)的擋板和設(shè)置于預(yù)緊整定腔內(nèi)的支座壓緊固定；分隔第一級先導(dǎo)閥排放腔和流體控制腔的隔板C的下表面設(shè)置有閥座A，閥座A內(nèi)設(shè)置有貫穿隔板C的通孔，閥桿的下端位于閥座A的通孔內(nèi)；閥體的底板的上表面設(shè)置有閥座B，閥座B內(nèi)設(shè)置有貫穿閥體底板的通孔，流體控制腔內(nèi)設(shè)置有與閥座A相配合的閥瓣A和將流體控制腔分隔為上下兩個部分的活塞A，活塞A上下腔通過活塞上的孔連通，活塞A的下部設(shè)置有與閥座B相配合的閥瓣B；與閥座A相配合的閥瓣A由預(yù)緊彈簧B壓緊于閥座A上，閥瓣B由預(yù)緊彈簧C壓緊于位于閥座B上，活塞A上部和下部的流體控制腔內(nèi)都填充滿流體；閥體上設(shè)置有連通感壓腔的高壓流體進(jìn)口和連通位于活塞A下部的流體控制腔的主閥控制腔進(jìn)口。

在閥桿下部焊接有具有密封功能的波紋管B，所述波紋管B的另一端焊接于隔板B上起密封作用，防止第一級先導(dǎo)閥排放腔中的排放物進(jìn)入到預(yù)緊整定腔中；所述第一級先導(dǎo)閥排放腔上設(shè)置有排放孔, 所述排放孔用于排放第一級先導(dǎo)閥排放腔中的排放物。

本發(fā)明的先導(dǎo)閥可用于核反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)中，使用時，將高壓流體進(jìn)口與主閥的進(jìn)口腔連通，將主閥控制腔進(jìn)口與主閥的控制腔連通，將閥座B的通孔與主閥的出口腔連通。主閥具有進(jìn)口腔、出口腔和控制腔，進(jìn)口腔和出口腔之間設(shè)置有閥座C，進(jìn)口腔和控制腔之間通過所設(shè)置的活塞B上的小孔聯(lián)通；與閥座C相配合的閥瓣C通過主閥閥桿連接活塞B，活塞B的上部連接有復(fù)位機(jī)構(gòu)，由活塞B驅(qū)動閥瓣C實現(xiàn)主閥的開啟和關(guān)閉。感壓腔內(nèi)的波紋管A感知壓力源的變化，即主閥進(jìn)口腔內(nèi)流體壓力的變化。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于整定壓力時，第一級先導(dǎo)閥和第二級中繼閥都關(guān)閉，閥瓣A和閥瓣B分別在預(yù)緊彈簧B和預(yù)緊彈簧C的預(yù)緊壓力下緊密貼合于閥座A和閥座B上，填充于活塞A上部和下部的流體控制腔內(nèi)的流體被閥瓣A和閥瓣B密封，該流體充滿了活塞A上部和下部的空間，因而其對閥瓣A、閥瓣B都起到壓緊的作用力，構(gòu)成閥瓣與閥座之間的密封力，為壓力自緊式密封結(jié)構(gòu)。

當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到整定壓力時，壓力源處傳來的推力驅(qū)動波紋管A產(chǎn)生位移時，波紋管A帶動閥桿向下移動，從而閥桿向下頂壓閥瓣A，閥瓣A離開閥座A，第一級先導(dǎo)閥開啟，因此起到先導(dǎo)開啟的作用；流體控制腔內(nèi)的流體通過閥座A流入第一級先導(dǎo)閥排放腔，并且從排放孔A排向外界，進(jìn)而活塞A在主閥控制腔流體流動的作用下向上移動，使得閥瓣B離開閥座B，第二級中繼閥開啟；主閥控制腔內(nèi)的流體經(jīng)第二級中繼閥排出，主閥的活塞B向上移動，活塞B通過主閥閥桿帶動閥瓣C離開閥座C，主閥打開。第二級中繼閥實質(zhì)上是活塞A、閥瓣B、閥座B、預(yù)緊彈簧C、主閥控制腔進(jìn)口、閥體下端部和底板上的排水口構(gòu)成的一個小型釋放閥，起到流量放大作用。

通過主閥釋放系統(tǒng)介質(zhì)，系統(tǒng)壓力下降，到達(dá)回座壓力時，預(yù)緊彈簧A推動閥桿向上運(yùn)動，波紋管A形狀回復(fù)，使閥瓣A逐漸接近閥座A，最終在預(yù)緊彈簧B的作用下使第一級先導(dǎo)閥關(guān)閉；同時，活塞A下腔的流體通過活塞上的小孔向活塞A上腔流動，上下腔內(nèi)的壓力也逐漸達(dá)到平衡，第二級中繼閥在預(yù)緊彈簧C的作用下關(guān)閉，因而在復(fù)位機(jī)構(gòu)作用下，主閥重新關(guān)閉，完成啟閉循環(huán)。

優(yōu)選的，位于活塞A上部的流體控制腔內(nèi)固定設(shè)置有支撐板，支撐板上設(shè)置有供流體通過的通孔，預(yù)緊彈簧B一端抵壓于閥瓣A的下端，預(yù)緊彈簧B的另一端抵壓于支撐板上，從而與閥座A相配合的閥瓣A由預(yù)緊彈簧B壓緊于閥座A上，預(yù)緊彈簧C設(shè)置于支撐板與活塞A之間，預(yù)緊彈簧C一端抵壓于支撐板上，預(yù)緊彈簧C另一端抵壓于活塞A上，從而閥瓣B由預(yù)緊彈簧C壓緊于位于閥座B上。

優(yōu)選的，閥瓣A的下端連接有導(dǎo)桿，預(yù)緊彈簧B套裝于導(dǎo)桿的外部。

優(yōu)選的，閥體內(nèi)設(shè)置有用于對閥桿進(jìn)行導(dǎo)向的整定螺套，有利于閥桿的平滑移動；同時，整定螺套可以對預(yù)緊彈簧A進(jìn)行預(yù)緊和調(diào)節(jié)，以調(diào)整安全閥的整定壓力。

綜上，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明安裝在核動力裝置穩(wěn)壓器上，通過控制主閥對核動力裝置進(jìn)行超壓保護(hù)；該先導(dǎo)閥采用新的原理和結(jié)構(gòu)，能夠有效控制主閥的動作；其由做在一個閥體之內(nèi)的兩級先導(dǎo)閥組成，并由密閉的波紋管來感知壓力源的變化；第一級先導(dǎo)閥的波紋管組件由壓力源處傳來的推力進(jìn)行驅(qū)動，第二級中繼閥起流量放大作用；采用無流動和兩級放大的設(shè)計，能夠有效地提高安全閥開啟壓力和關(guān)閉壓力的精度，并且減少先泄漏區(qū)間。

2、采用密閉的波紋管組件來感知壓力源的變化，將壓力的變化量轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰屏?，屬于無流動設(shè)計，感壓側(cè)為封閉端，可以充分減少安全閥開啟后的流體的擾動，開啟壓力精確，重復(fù)性高；同時波紋管作為壓力邊界的一部分，比起傳統(tǒng)的往復(fù)式動密封結(jié)構(gòu)更能有效地密封介質(zhì)；無往復(fù)式動密封結(jié)構(gòu)，僅需要考慮高溫高壓條件下結(jié)構(gòu)的靜密封問題，大大降低了閥門的設(shè)計難度。

3、由兩級先導(dǎo)閥組成，增加了第二級中繼閥起流量放大作用，可以有效地減少先泄漏時間，使主閥在超壓保護(hù)時迅速開啟。

4、兩級先導(dǎo)閥的關(guān)閉件均采用壓力自緊式密封結(jié)構(gòu)，即介質(zhì)壓力作用在閥瓣的周圍，系統(tǒng)壓力越大，密封力越大，因此密封性能可靠，先泄漏區(qū)間很小，整定值精度高。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明一種由波紋管感壓和驅(qū)動并具有流量放大作用的先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明先導(dǎo)閥與主閥控制連接實施的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱：

1-閥體，2-感壓腔，3-預(yù)緊整定腔，4-第一級先導(dǎo)閥排放腔，5-流體控制腔，6-隔板A，7-波紋管A，8-閥桿，9-隔板B，10-預(yù)緊彈簧A，11-擋板，12-支座，13-隔板C，14-閥座A，15-底板，16-閥座B，17-閥瓣A，18-活塞A，19-閥瓣B，20-預(yù)緊彈簧B，21-預(yù)緊彈簧C，22-高壓流體進(jìn)口，23-主閥控制腔進(jìn)口，24-進(jìn)口腔，25-出口腔，26-控制腔，27-閥座C，28-活塞B，29-主閥控制腔出口，30-閥瓣C，31-主閥閥桿，32-復(fù)位機(jī)構(gòu)，33-支撐板，34-導(dǎo)桿，35-整定螺套，

36-波紋管B，37-排放孔。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

如圖1-2所示，一種由波紋管感壓和驅(qū)動并具有流量放大作用的先導(dǎo)閥，用于控制主閥的啟閉，包括閥體1以及設(shè)置于閥體1內(nèi)的第一級先導(dǎo)閥和第二級中繼閥，所述的閥體1的內(nèi)部空間沿從上到下的方向由多個隔板依次分隔為感壓腔2、預(yù)緊整定腔3、第一級先導(dǎo)閥排放腔4和流體控制腔5，隔板與閥體1為一體，閥體為分段設(shè)計，各段之間采用密封連接。分隔感壓腔2和預(yù)緊整定腔3的隔板A6的上部安裝有波紋管A7，波紋管A7的上開口由芯棒焊接密封，波紋管A7的下開口的端面與隔板A6焊接密封連接，第一級先導(dǎo)閥的閥桿8從波紋管A7的下開口伸入波紋管A7內(nèi)部并與波紋管A7的芯棒接觸，隔板A6上設(shè)置有供閥桿8穿過的通孔，且通孔位于波紋管A7內(nèi)，從而保證波紋管A7和隔板能夠封隔感壓腔2和預(yù)緊整定腔3，閥桿8的下端依次貫穿預(yù)緊整定腔3和第一級先導(dǎo)閥排放腔4，預(yù)緊整定腔3和第一級先導(dǎo)閥排放腔4由隔板B9分隔，隔板B9上設(shè)置有供閥桿8穿過的通孔，且閥桿8上帶有波紋管，保證預(yù)緊整定腔3和第一級先導(dǎo)閥排放腔4的封隔，閥桿8位于預(yù)緊整定腔3內(nèi)的部分的外部套裝有預(yù)緊彈簧A10，閥桿8上固定設(shè)置用于對預(yù)緊彈簧A10上端進(jìn)行限位的擋板11，預(yù)緊整定腔3內(nèi)設(shè)置有用于支撐預(yù)緊彈簧A10下端的支座12，從而預(yù)緊彈簧A10由閥桿8上固設(shè)的擋板11和設(shè)置于預(yù)緊整定腔3內(nèi)的支座12壓緊固定，分隔第一級先導(dǎo)閥排放腔4和流體控制腔5的隔板C13的下表面設(shè)置有閥座A14，閥座A14內(nèi)設(shè)置有貫穿隔板C13的通孔，閥桿8的下端位于閥座A14的通孔內(nèi)，閥體1的底板15的上表面設(shè)置有閥座B16，閥座B16內(nèi)設(shè)置有貫穿閥體1底板15的通孔，流體控制腔5內(nèi)設(shè)置有與閥座A14相配合的閥瓣A17和活塞A18，活塞A18的下部設(shè)置有與閥座B16相配合的閥瓣B19，與閥座A14相配合的閥瓣A17由預(yù)緊彈簧B20壓緊于閥座A14上，閥瓣B19由預(yù)緊彈簧C21壓緊于位于閥座B16上，流體控制腔5內(nèi)填充滿流體，閥體1上設(shè)置有連通感壓腔2的高壓流體進(jìn)口22和連通位于活塞A18下部的流體控制腔5的主閥控制腔進(jìn)口23。在閥桿8下部焊接有具有密封功能的波紋管B36，波紋管B36的另一端焊接于隔板B9上起密封作用，防止第一級先導(dǎo)閥排放腔4中的排放物進(jìn)入到預(yù)緊整定腔3中；所述第一級先導(dǎo)閥排放腔4上設(shè)置有排放孔37, 所述排放孔37用于排放第一級先導(dǎo)閥排放腔4中的排放物。

本發(fā)明的先導(dǎo)閥可用于核反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)中，使用時，將高壓流體進(jìn)口22與主閥的進(jìn)口腔24連通，將主閥控制腔進(jìn)口23與主閥的控制腔26連通，將閥座B16的通孔與主閥的出口腔連通。主閥具有進(jìn)口腔24、出口腔25和控制腔26，進(jìn)口腔24和出口腔25之間設(shè)置有閥座C27，進(jìn)口腔24和控制腔26之間設(shè)置有活塞B28，活塞B28上下流體通過活塞上的小孔連通，控制腔26連接有主閥控制腔出口29，與閥座C27相配合的閥瓣C30通過主閥閥桿31連接活塞B28，活塞B28的上部連接有復(fù)位機(jī)構(gòu)32，由活塞B28驅(qū)動閥瓣C30實現(xiàn)主閥的開啟和關(guān)閉。

感壓腔2內(nèi)的波紋管A7感知壓力源的變化，即主閥進(jìn)口腔24內(nèi)流體壓力的變化。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于整定壓力時，第一級先導(dǎo)閥和第二級中繼閥都關(guān)閉，閥瓣A17和閥瓣B19分別在預(yù)緊彈簧B20和預(yù)緊彈簧C21的預(yù)緊壓力下緊密貼合于閥座A14和閥座B16上，流體控制腔5內(nèi)的流體被閥瓣A17和閥瓣B19密封，該流體充滿了流體控制腔5，因而其對閥瓣A17、閥瓣B19都起到壓緊的作用力，構(gòu)成閥瓣與閥座之間的密封力，為壓力自緊式密封結(jié)構(gòu)。

當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到整定壓力時，壓力源處傳來的推力驅(qū)動波紋管A7產(chǎn)生位移時，波紋管A7帶動閥桿8向下移動，從而閥桿8向下頂壓閥瓣A17，閥瓣A17離開閥座A14，第一級先導(dǎo)閥開啟，因此起到先導(dǎo)開啟的作用，流體控制腔5內(nèi)的流體通過閥座A14流入第一級先導(dǎo)閥排放腔4，并且從排放孔37排向外界。進(jìn)而活塞A18在主閥控制腔26流體的作用下向上移動，使得閥瓣B19離開閥座B16，第二級中繼閥開啟，主閥控制腔26內(nèi)的流體經(jīng)第二級中繼閥排出，主閥的活塞B28向上移動，活塞B28通過主閥閥桿31帶動閥瓣C30離開閥座C27，主閥打開。第二級中繼閥實質(zhì)上是一個小型釋放閥，起到流量放大作用。

通過主閥釋放系統(tǒng)介質(zhì)，系統(tǒng)壓力下降，到達(dá)回座壓力時，預(yù)緊彈簧A10推動閥桿8向上運(yùn)動，波紋管A7形狀回復(fù)，使閥瓣A17逐漸接近閥座A14，最終在預(yù)緊彈簧B20的作用下使第一級先導(dǎo)閥關(guān)閉；同時，活塞A18下腔的介質(zhì)通過活塞上的小孔流入活塞A18上腔，活塞A18上下腔內(nèi)的壓力達(dá)到平衡，第二級中繼閥在預(yù)緊彈簧C21的作用下關(guān)閉，在復(fù)位機(jī)構(gòu)32作用下，主閥重新關(guān)閉，完成啟閉循環(huán)。

實施例2

如圖1所示，一種由波紋管感壓和驅(qū)動并具有流量放大作用的先導(dǎo)閥，在實施例1的基礎(chǔ)上，位于活塞A18上部的流體控制腔5內(nèi)固定設(shè)置有支撐板33，支撐板33上設(shè)置有供流體通過的通孔，預(yù)緊彈簧B20一端抵壓于閥瓣A17的下端，預(yù)緊彈簧B20的另一端抵壓于支撐板33上，從而與閥座A14相配合的閥瓣A17由預(yù)緊彈簧B20壓緊于閥座A14上，預(yù)緊彈簧C21設(shè)置于支撐板33與活塞A18之間，預(yù)緊彈簧C21一端抵壓于支撐板33上，預(yù)緊彈簧C21另一端抵壓于活塞A18上，從而閥瓣B19由預(yù)緊彈簧C21壓緊于位于閥座B16上，

實施例3

如圖1所示，一種由波紋管感壓和驅(qū)動并具有流量放大作用的先導(dǎo)閥，在實施例1的基礎(chǔ)上，閥瓣A17的下端連接有導(dǎo)桿34，預(yù)緊彈簧B20套裝于導(dǎo)桿34的外部。

實施例4

如圖1所示，一種由波紋管感壓和驅(qū)動并具有流量放大作用的先導(dǎo)閥，在實施例1的基礎(chǔ)上，閥體1內(nèi)設(shè)置有用于對閥桿8進(jìn)行導(dǎo)向的整定螺套35，利于閥桿8的平滑移動。同時，整定螺套可以對預(yù)緊彈簧A進(jìn)行預(yù)緊和調(diào)節(jié)，以調(diào)整安全閥的整定壓力。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。