瓣閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計在三維CAD軟件UnigraphicsNX210環(huán)境下完成,阻尼臂和重錘等轉(zhuǎn)動部件的重心、重量及運動軌跡等參數(shù)可以由CAD軟件求解得到。借助于三維CAD軟件,針對瓣閥所處的幾個極限位置進行力矩平衡計算和分析。為了使閥瓣在規(guī)定的參數(shù)條件下開啟和關(guān)閉,必須通過反復(fù)試算,逐步確定出瓣閥轉(zhuǎn)動部件的位置和尺寸。設(shè)計計算中,針對承受壓力、強剪切力和應(yīng)力比較集中的零件進行了強度計算和校核。

閥體部件

      閥體部件由閥體、下法蘭、密封墊圈和閥座等組成。下法蘭焊接在閥體上,閥座與下法蘭之間采用螺栓連接,中間安裝石墨纏繞墊圈保持密封。

阻尼臂部件

       阻尼臂部件由阻尼臂、阻尼軸、阻尼片、擋片和閥瓣等零件組成。

      阻尼臂部件安裝在支座轉(zhuǎn)軸上。閥瓣通過阻尼軸與阻尼臂連接在一起,可隨阻尼臂繞支座轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,從而達到開啟或關(guān)閉的目的。

      阻尼片通過螺栓固定在阻尼臂的下端,其大小和數(shù)量可以調(diào)整,以此來調(diào)整阻尼臂部件的質(zhì)量和重心位置,使得瓣閥關(guān)閉和開啟的壓差可以調(diào)節(jié)。另外,阻尼片在關(guān)閉運動過程中受到流體阻力作用, 在一定程度上可減輕瓣閥關(guān)閉時的水錘效應(yīng)。擋片與阻尼臂通過銷軸連接在一起。當擋片與閥體上表面接觸時,通過擋片可阻止阻尼臂部件繼續(xù)朝開啟方向旋轉(zhuǎn),確保瓣閥在最大開啟狀態(tài)時的角度為30°。

      閥瓣與阻尼軸之間采用球鉸連接,這樣使得閥瓣與閥座接觸時,有一定的自由度,可以進行微小的調(diào)整,使閥瓣與閥座接觸良好,保持密封性能。

重錘部件

       重錘部件主要由重錘、調(diào)整連桿、重錘支架及定位擋塊等零件組成。重錘部件的作用是當系統(tǒng)壓差達到一定值時,重錘與壓差對轉(zhuǎn)軸的力矩將會大于瓣閥自重對轉(zhuǎn)軸的力矩,達到在較小的壓差下關(guān)閉。當瓣閥旋轉(zhuǎn)到某一角度后,重錘與阻尼臂脫離,減小瓣閥重量,從而減小閥瓣與閥體的沖擊力,提高關(guān)閉的可靠性。重錘直徑的大小可調(diào)整阻尼臂自由行程。重錘支架對重錘起到支撐作用。重錘連桿可調(diào)整重錘在支架的相對位置,從而達到微調(diào)目的。為方便調(diào)整,將支架作成可拆卸結(jié)構(gòu)。

防松和定位

       由于瓣閥放置在堆內(nèi),必須考慮螺栓及調(diào)整機構(gòu)的防松和定位問題。閥座與下法蘭之間的連接螺栓全部采用防松墊片,以防止螺栓的松弛脫落。起連接和固定作用的螺栓、螺柱、螺母以及轉(zhuǎn)軸,采用開口銷的方式固定。對于具有調(diào)整作用的螺栓和螺母,必須在瓣閥調(diào)整完畢后,再采用開口銷的方式固定。

位置指示器

      由于瓣閥安裝在反應(yīng)堆水池水面以下,在瓣閥上需要設(shè)置閥位指示器,以實時監(jiān)測瓣閥的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。瓣閥的位置指示器為干簧管式。永磁鐵安裝在阻尼臂部件的其中一塊阻尼片上,隨阻尼臂轉(zhuǎn)動,內(nèi)裝干簧管的指示器傳感裝置固定在閥體上。當阻尼臂運動時,阻尼片中的永磁鐵隨之運動,經(jīng)過相應(yīng)的干簧管時電路接通,從而監(jiān)測瓣閥所處的位置。

接口設(shè)計

       瓣閥與導(dǎo)流箱之間的連接形式為焊接。接口下端面尺寸為Φ500mm,與導(dǎo)流箱焊接。上端面尺寸為Φ348mm,與下法蘭焊接。同時為了降低整體制造難度,便于瓣閥安裝,閥體為異形結(jié)構(gòu)。要求下端面直徑從Φ500mm 逐漸過渡到上端面直徑Φ348mm,上、下兩端面均為圓形,并且上、下兩端面間的轉(zhuǎn)角為30°。