防冻液氮杜瓦阀门.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106594308A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201610652144.4(22)申请日2016.08.10(71)申请人北京卫星环境工程研究所地址100094北京市海淀区友谊路104号(72)发明人杨力坡郭秀才郑会明李树鹏马腾飞张稚杰黄首清郭知昊郑庆平(51)Int.Cl.F16K3/24(2006.01)F16L59/16(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称防冻液氮杜瓦阀门(57)摘要本发明公开了一种防冻液氮杜瓦阀门，包括阀芯、阀体、隔离环、阀杆、螺母、把手、套筒内垫片等，阀体与阀芯之间通过螺纹连接，阀芯与阀杆之间通过方形孔连接，阀杆与把手之间通过把手上的方形孔连接，阀杆传递旋转把手时产生其上的扭力并传递到阀芯，其中，套设在阀杆外部的阀杆套筒定位夹紧在阀体和把手之间，且在阀杆套筒和同轴的阀杆之间形成空气缝隙起到隔热和对空气中水汽的密封作用；阀杆套筒一端与把手之间夹紧有套筒外垫片，阀杆套筒另一端和阀体之间夹紧有隔离环和套筒内垫片，密封垫片夹紧在阀体与阀杆凸台的把手一侧端面之间，起到对阀芯侧容纳的低温液氮的密封和隔热作用。本发明在隔热方面的特殊设计可有效避免阀门把手封冻现象，具有良好的防冻效果。CN106594308ACN106594308A权利要求书1/1页1.一种防冻液氮杜瓦阀门，包括阀芯、阀体、隔离环、阀杆、螺母、把手、套筒内垫片、阀杆套筒、套筒外垫片、隔热密封垫片，阀体与阀芯之间通过螺纹连接，阀芯与阀杆之间通过方形孔连接，阀杆与把手之间通过把手上的方形孔连接，且把手通过设置在阀杆末端的螺母固定防脱并提供轴向预紧力；阀杆传递旋转把手时产生其上的扭力并传递到阀芯，其中，套设在阀杆外部的阀杆套筒定位夹紧在阀体和把手之间，且在阀杆套筒和同轴的阀杆之间形成空气缝隙起到隔热和对空气中水汽的密封作用；阀杆套筒一端与把手之间夹紧有套筒外垫片，阀杆套筒另一端和阀体之间夹紧有隔离环和套筒内垫片，密封垫片夹紧在阀体与阀杆凸台的把手一侧端面之间，起到对阀芯侧容纳的低温液氮的密封和隔热作用。2.如权利要求1所述的防冻液氮杜瓦阀门，其中，套筒外垫片和套筒内垫片对空气缝隙起到密封作用，避免阀杆套筒和阀杆在含水汽的空气进入空气缝隙后冻结。3.如权利要求1所述的防冻液氮杜瓦阀门，其中，隔离环对套筒内垫片有支撑和轴向定位作用。4.如权利要求1所述的防冻液氮杜瓦阀门，其中，阀芯在扭力的作用下会相对于阀体旋入和旋出，起到对容纳液氮的管道关闭或打开。5.如权利要求1-4任一项所述的防冻液氮杜瓦阀门，其中，阀体通过螺纹固定在容纳液氮的管壁上。6.如权利要求1-4任一项所述的防冻液氮杜瓦阀门，其中，所述空气缝隙的径向尺寸大于0.5mm。7.如权利要求1-4任一项所述的防冻液氮杜瓦阀门，其中，所述套筒内垫片、套筒外垫片和隔热密封垫片的导热系数均不大于0.5W/(m·K)。8.如权利要求7所述的防冻液氮杜瓦阀门，其中，所述套筒内垫片7、套筒外垫片9和隔热密封垫片10材料为聚四氟乙烯。2CN106594308A说明书1/2页防冻液氮杜瓦阀门技术领域[0001]本发明属于低温流体阀门技术领域,特别涉及一种防冻液氮杜瓦阀门。背景技术[0002]液氮在航天、材料、医疗等领域有着广泛和重要的作用。然而，由于液氮的极低温度(低于-190℃)，且阀门处是隔热和密封的薄弱环节，空气中的水汽经常在阀门处冻结成冰。因此传统的液氮杜瓦阀门在使用时常常会发生阀杆结冰冻死现象，甚至将阀门把手封冻，丧失对管路内液氮流量的控制作用，现有的液氮杜瓦阀门的结构如图1所示，其中，现有的阀门结构包括阀芯、阀体、隔离环、阀杆、螺母、把手、隔热密封垫片，阀体与阀芯之间通过螺纹连接，阀芯与阀杆之间通过阀芯上的方形孔连接，阀杆与把手之间通过把手上的方形孔连接，且把手通过设置在阀杆末端的螺母固定防脱并提供轴向预紧力；阀杆将旋转把手时产生的扭力传递到阀芯，通过螺纹调节阀芯的轴向位置，起到对管路内流体流量的控制作用。可以看出，现有结构仅有隔热密封垫片等少量的隔热和密封设计，在液氮这种极低温度环境下长期工作仍有可能出现阀杆结冰冻死现象。这种现象会对生产和科研工作造成重大影响，对设备安全和人身安全构成较大隐患。可以设想，具有良好防冻效果的液氮杜瓦阀门具有广阔的应用前景。发明内容[0003]本发明的目的是在已有阀门结构的基础上，针对性地提出一种改进的防冻液氮杜瓦阀门。[0004]本发明的防冻液氮杜瓦阀门，包括阀芯、阀体、隔离环、阀杆、螺母、把手、套筒内垫片、阀杆套筒、套筒外垫片、隔热密封垫片，阀体与阀芯之间通过螺纹连接，阀芯与阀杆之间通过阀芯上的方形孔连接，阀杆与把手之间通过把手上的方形孔连接