[發(fā)明專利]防凍液氮杜瓦閥門

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610652144.4
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106594308B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊力坡;郭秀才;鄭會明;李樹鵬;馬騰飛;張稚杰;黃首清;郭知昊;鄭慶平
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: F16K3/24
• 分類號: F16K3/24;F16L59/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種防凍液氮杜瓦閥門，包括閥芯、閥體、隔離環(huán)、閥桿、螺母、把手、套筒內(nèi)墊片等，閥體與閥芯之間通過螺紋連接，閥芯與閥桿之間通過方形孔連接，閥桿與把手之間通過把手上的方形孔連接，閥桿傳遞旋轉(zhuǎn)把手時產(chǎn)生其上的扭力并傳遞到閥芯，其中，套設(shè)在閥桿外部的閥桿套筒定位夾緊在閥體和把手之間，且在閥桿套筒和同軸的閥桿之間形成空氣縫隙起到隔熱和對空氣中水汽的密封作用；閥桿套筒一端與把手之間夾緊有套筒外墊片，閥桿套筒另一端和閥體之間夾緊有隔離環(huán)和套筒內(nèi)墊片，密封墊片夾緊在閥體與閥桿凸臺的把手一側(cè)端面之間，起到對閥芯側(cè)容納的低溫液氮的密封和隔熱作用。本發(fā)明在隔熱方面的特殊設(shè)計(jì)可有效避免閥門把手封凍現(xiàn)象，具有良好的防凍效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低溫流體閥門技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種防凍液氮杜瓦閥門。

背景技術(shù)

液氮在航天、材料、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛和重要的作用。然而，由于液氮的極低溫度(低于-190℃)，且閥門處是隔熱和密封的薄弱環(huán)節(jié)，空氣中的水汽經(jīng)常在閥門處凍結(jié)成冰。因此傳統(tǒng)的液氮杜瓦閥門在使用時常常會發(fā)生閥桿結(jié)冰凍死現(xiàn)象，甚至將閥門把手封凍，喪失對管路內(nèi)液氮流量的控制作用，現(xiàn)有的液氮杜瓦閥門的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，現(xiàn)有的閥門結(jié)構(gòu)包括閥芯、閥體、隔離環(huán)、閥桿、螺母、把手、隔熱密封墊片，閥體與閥芯之間通過螺紋連接，閥芯與閥桿之間通過閥芯上的方形孔連接，閥桿與把手之間通過把手上的方形孔連接，且把手通過設(shè)置在閥桿末端的螺母固定防脫并提供軸向預(yù)緊力；閥桿將旋轉(zhuǎn)把手時產(chǎn)生的扭力傳遞到閥芯，通過螺紋調(diào)節(jié)閥芯的軸向位置，起到對管路內(nèi)流體流量的控制作用。可以看出，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)僅有隔熱密封墊片等少量的隔熱和密封設(shè)計(jì)，在液氮這種極低溫度環(huán)境下長期工作仍有可能出現(xiàn)閥桿結(jié)冰凍死現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會對生產(chǎn)和科研工作造成重大影響，對設(shè)備安全和人身安全構(gòu)成較大隱患。可以設(shè)想，具有良好防凍效果的液氮杜瓦閥門具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在已有閥門結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對性地提出一種改進(jìn)的防凍液氮杜瓦閥門。

本發(fā)明的防凍液氮杜瓦閥門，包括閥芯、閥體、隔離環(huán)、閥桿、螺母、把手、套筒內(nèi)墊片、閥桿套筒、套筒外墊片、隔熱密封墊片，閥體與閥芯之間通過螺紋連接，閥芯與閥桿之間通過閥芯上的方形孔連接，閥桿與把手之間通過把手上的方形孔連接，且把手通過設(shè)置在閥桿末端的螺母固定防脫并提供軸向預(yù)緊力；閥桿將旋轉(zhuǎn)把手時產(chǎn)生的扭力傳遞到閥芯，其中，套設(shè)在閥桿外部的閥桿套筒被夾緊在閥體和把手之間，且在閥桿套筒和同軸的閥桿之間形成空氣縫隙起到隔熱和對空氣中水汽的密封作用；閥桿套筒一端與把手之間夾緊有套筒外墊片，閥桿套筒另一端和閥體之間夾緊有隔離環(huán)和套筒內(nèi)墊片，密封墊片夾緊在閥體與閥桿凸臺的把手一側(cè)端面之間，起到對閥芯側(cè)容納的低溫液氮的密封和隔熱作用。

其中，套筒外墊片和套筒內(nèi)墊片對空氣縫隙起到密封作用，避免閥桿套筒和閥桿在含水汽的空氣進(jìn)入空氣縫隙后凍結(jié)。

其中，隔離環(huán)對套筒內(nèi)墊片有支撐和軸向定位作用。

其中，閥芯在扭力的作用下會相對于閥體旋入和旋出，起到對容納液氮的管道關(guān)閉或打開。

其中，閥體通過螺紋固定在容納液氮的管壁上。

其中，所述空氣縫隙的徑向尺寸大于0.5mm。

其中，所述套筒內(nèi)墊片、套筒外墊片和隔熱密封墊片的導(dǎo)熱系數(shù)均不大于0.5W/(m·K)。

其中，所述套筒內(nèi)墊片7、套筒外墊片9和隔熱密封墊片10材料為聚四氟乙烯。

本發(fā)明可在對管道進(jìn)行打開和關(guān)閉控制的同時實(shí)現(xiàn)對液氮的密封和隔熱作用。本發(fā)明在隔熱方面的特殊設(shè)計(jì)可以有效避免閥門把手現(xiàn)象，具有良好的防凍效果。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的液氮杜瓦閥門的結(jié)構(gòu)示意圖。