[发明专利]一种液态金属用防返流气体节流注射阀

说明书

本发明公开了一种液态金属用防返流气体节流注射阀，包括：阀体，具有中空的腔体和与所述腔体连通的出口；阀盖，封闭所述腔体；进气接管，与所述腔体连通；阀杆，穿过所述阀盖并位于所述腔体中；阀瓣，安装在所述阀杆上；和驱动装置。所述驱动装置驱动所述阀杆在所述阀体中往复直线运动以通过所述阀瓣控制所述进气接管与所述出口之间的通断；所述阀瓣为针型阀瓣。本发明的技术方案中，阀瓣采用针型阀瓣，阀瓣的尺寸(如直径)较小，使得气体节流注射阀拥有更小的流量范围、更高的精度等级和更精准的刻度、便于操作、有利于降低注入气体的体积误差。

技术领域

本发明涉及气体节流注射阀领域，具体涉及一种液态金属用防返流气体节流注射阀。

背景技术

液态金属被广泛应用在核工业、冶金等领域中，并且液态金属中注射气体的技术也被广泛应用。例如，快中子反应堆中液态金属钠中注入气体验证扩散型氢计性能试验；在放射性废物处理与处置方面真空注铅过程中，在液态金属铅的浇注时注射气体防止铅氧化；在铝、镁及铝镁合金的冶炼过程中，注射惰性气体或活性气体进行除杂等。然而，液态金属通常具备高温、高压、有毒的特征，因此，在向液态金属注射气体时需要防止高温高压液态金属返流及泄漏。而且，在科研实验中，向液态金属注射的气体量少且精准度要求高，因此，需要一种高温高压液态金属注入微量且精准的气体时防止高温高压液态金属返流的气体节流注射阀。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种液态金属用防返流气体节流注射阀。

为实现上述目的，本发明提供了一种液态金属用防返流气体节流注射阀，包括：阀体，具有中空的腔体和与所述腔体连通的出口；阀盖，封闭所述腔体；进气接管，与所述腔体连通；阀杆，穿过所述阀盖并位于所述腔体中；阀瓣，安装在所述阀杆上；和驱动装置。其中，所述驱动装置驱动所述阀杆在所述阀体中往复直线运动以通过所述阀瓣控制所述进气接管与所述出口之间的通断；所述阀瓣为针型阀瓣。

进一步地，所述阀体还设有密封腔和通道；所述出口、所述通道、所述密封腔和所述腔体沿着所述阀体的轴线设置且相互连通；所述密封腔在垂直于所述阀体的轴线的方向上的尺寸小于所述腔体在垂直于所述阀体的轴线的方向上的尺寸；所述密封腔在垂直于所述阀体的轴线的方向上的尺寸大于所述通道在垂直于所述阀体的轴线的方向上的尺寸；所述出口在垂直于所述阀体的轴线的方向上的尺寸大于所述通道在垂直于所述阀体的轴线的方向上的尺寸；所述驱动装置驱动所述阀杆在所述阀体中往复直线运动以通过所述阀瓣控制所述密封腔与所述通道之间的通断。

进一步地，所述阀体包括形成在所述密封腔与所述通道连接处的锥形面；所述阀瓣包括连接部和密封部；所述连接部固定在所述阀杆上；所述密封部形成在所述连接部上，并呈圆锥形或针形；所述密封部的自由端的外表面为锥形面；所述密封部的自由端的锥形面与所述阀体中形成在所述密封腔与所述通道连接处的所述锥形面相配合实现接触密封。

进一步地，所述阀体中形成在所述密封腔与所述通道连接处的所述锥形面与所述阀体的轴线之间的夹角为60°。

进一步地，所述密封部的自由端的锥形面设置具有焊抗气流冲刷能力的硬质合金层；所述阀体中形成在所述密封腔与所述通道连接处的所述锥形面设置具有焊抗气流冲刷能力的硬质合金层。

进一步地，所述密封部还包括形成在所述密封部和所述连接部连接处的锥形面；所述密封腔还包括形成在所述密封腔与所述腔体连接处的锥形面；所述密封部中形成在所述密封部和所述连接部连接处的所述锥形面与所述阀体中形成在所述密封腔与所述腔体连接处的所述锥形面相配合实现接触密封。

进一步地，所述密封部中形成在所述密封部和所述连接部连接处的所述锥形面设置具有焊抗气流冲刷能力的硬质合金层；所述阀体中形成在所述密封腔与所述腔体连接处的所述锥形面设置具有焊抗气流冲刷能力的硬质合金层。