阅读说明：本技术 闸阀阀体及其制造方法 (Gate valve body and manufacturing method thereof ) 是由 何细藕 杨庆朝 杨帆 司卫东 杨欢 李昌力 于 2018-06-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种闸阀阀体及其制造方法,包括依次连接的上阀体、中阀体和下阀体；中阀体包括矩形箱体、进口法兰和出口法兰；上阀体包括相对设置的一对上阀体正面板、相对设置的一对上阀体侧板和顶板,上阀体的筒状结构的另一端设有底部开孔,底部开孔与中阀体的上开孔相连通；下阀体包括相对设置的一对下阀体正面板、相对设置的一对下阀体侧板和底板,下阀体的筒状结构的另一端设有顶部开孔,顶部开孔与中阀体的下开孔相连通；利用中阀体承受管线施加到阀体上的力和扭矩,上阀体和下阀体仅承受工艺介质的压力,阀体强度明显提高,且能够降低阀体承受的最大应力,避免阀体在管线应力的作用下产生较大变形,提高了闸阀的可靠性,降低加工难度。(The invention discloses a gate valve body and a manufacturing method thereof, wherein the gate valve body comprises an upper valve body, a middle valve body and a lower valve body which are sequentially connected; the middle valve body comprises a rectangular box body, an inlet flange and an outlet flange; the upper valve body comprises a pair of upper valve body front panels which are oppositely arranged, a pair of upper valve body side plates and a top plate which are oppositely arranged, the other end of the cylindrical structure of the upper valve body is provided with a bottom opening, and the bottom opening is communicated with the upper opening of the middle valve body; the lower valve body comprises a pair of lower valve body front panels arranged oppositely, a pair of lower valve body side plates and a bottom plate arranged oppositely, the other end of the cylindrical structure of the lower valve body is provided with a top opening, and the top opening is communicated with the lower opening of the middle valve body; the middle valve body is utilized to bear the force and the torque applied to the valve body by the pipeline, the upper valve body and the lower valve body only bear the pressure of a process medium, the strength of the valve body is obviously improved, the maximum stress borne by the valve body can be reduced, the valve body is prevented from generating large deformation under the action of the stress of the pipeline, the reliability of the gate valve is improved, and the processing difficulty is reduced.)

闸阀阀体及其制造方法

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别涉及一种抗载荷闸阀阀体及其制造方法。

背景技术

闸阀广泛应用于各行各业，一体式闸阀的阀体主要包括整体焊接式阀体和整体铸造式阀体两大类。

目前整体焊接式阀体的缺陷主要在于：

a)阀体在线运行受到管线应力产生变形较大，阀门在线时，阀门所在的管线对阀门产生6个自由度的约束，由于阀体是由钢板焊接成型的矩形截面结构，刚度和强度不足，导致阀体在外部载荷作用下产生较大变形，影响阀门的使用性能；

b)阀体与阀体加强筋板焊接处不能进行补强和圆滑过渡，阀体在线运行时，受到管线应力作用后，在焊接处产生应力集中，从而导致焊缝受损，起不到加强阀体强度和刚度的作用；

c)大口径的阀体整体焊接成型时，板的厚度和长宽尺寸较大，难以保证焊接变形量；

d)阀体焊接成型后，需要对阀体进行整体热处理，大口径的阀体需要的热处理设备也很大，加工设备能力要求大，生产难度和生产成本高。

目前整体铸造式阀体的缺陷主要在于：

a)整体铸造的阀体重量大，对于大型阀体铸造厂的生产能力要求高；

b)大型整体阀体铸造难度高，容易出现疏松等缺陷；

c)大型整体阀体铸造模具复杂，容易变形，为了保证阀体浇注成型需设置的冒口多，浪费多，造价高；

d)大型整体阀体铸件加工需要较大的设备。

因此，期待开发一种强度更高、不易产生大变形且制造难度较低的闸阀阀体。

发明内容

本发明提出了一种闸阀阀体及其制造方法，其能够解决现有阀门受到其所在管路应力的影响容易产生较大变形的问题。

本发明一方面提供一种闸阀阀体，包括依次连接的上阀体、中阀体和下阀体；

所述中阀体包括矩形箱体、进口法兰和出口法兰，所述进口法兰和出口法兰分别设置于所述矩形箱体的两个相对的侧面上，从而与所述矩形箱体共同形成闸阀通道，在所述矩形箱体的垂直于所述进口法兰和出口法兰的两个侧面上分别设有上开孔和下开孔；

所述上阀体包括相对设置的一对上阀体正面板、相对设置的一对上阀体侧板和顶板，所述一对上阀体正面板和一对上阀体侧板拼接形成筒状结构，所述顶板设于所述上阀体的筒状结构的一端，所述上阀体的筒状结构的另一端设有底部开孔，所述底部开孔与所述中阀体的上开孔相连通；

所述下阀体包括相对设置的一对下阀体正面板、相对设置的一对下阀体侧板和底板，所述一对下阀体正面板和一对下阀体侧板拼接形成筒状结构，所述底板设于所述下阀体的筒状结构的一端，所述下阀体的筒状结构的另一端设有顶部开孔，所述顶部开孔与所述中阀体的下开孔相连通。

优选地，所述闸阀阀体还包括：

上法兰，所述上法兰设于所述中阀体的上开孔处；

下法兰，所述下法兰设于所述中阀体的下开孔处；

底部连接法兰，所述底部连接法兰设于所述上阀体的底部开孔处；

顶部连接法兰，所述顶部连接法兰设于所述下阀体的顶部开孔处；

所述上法兰与所述底部连接法兰通过第一螺柱和第一螺母相连接，所述下法兰与所述顶部连接法兰通过第二螺柱和第二螺母相连接。

优选地，所述进口法兰、出口法兰、上法兰、下法兰均与所述矩形箱体一体成型。

优选地，所述矩形箱体的棱角为圆角。

优选地，在所述进口法兰和出口法兰所在的侧面上设有相互垂直的纵向筋板和横向筋板，在所述矩形箱体的没有设置法兰及开孔的两个侧面上设有与所述横向筋板平行的侧向筋板。

优选地，所述纵向筋板垂直于所述上法兰和下法兰，所述横向筋板平行于所述上法兰和下法兰。

优选地，所述纵向筋板和横向筋板与所述中阀体相焊接，或者所述纵向筋板和横向筋板与所述中阀体通过铸造一体成型。

优选地，所述上阀体正面板、上阀体侧板、下阀体正面板、下阀体侧板上均设有加强筋板。

优选地，所述上阀体与所述矩形箱体相焊接，所述下阀体与所述矩形箱体相焊接。

本发明另一方面提供一种闸阀阀体的制造方法，包括：

铸造所述中阀体；

分别组装所述上阀体和下阀体；

将所述上阀体和下阀体分别连接至所述中阀体

本发明的有益效果在于：

1、利用中阀体承受管线施加到阀体上的力和扭矩，上阀体和下阀体仅承受工艺介质的压力，中阀体与上阀体和下阀体组合形成三段式结构的抗载荷闸阀阀体，阀体强度明显提高，且能够降低阀体承受的最大应力，从而避免阀体在管线应力的作用下产生较大变形，提高了闸阀的可靠性，同时降低加工难度。

2、中阀体与其法兰、加强筋板一体成型制造，使阀体本身的抗载荷能力得到提升，阀门在线运行时能抵抗较大外部载荷。

本发明的装置和方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的

具体实施方式

中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。

图1为根据本发明的第一示例性实施例的闸阀阀体的整体结构分解示意图；

图2a和图2b分别为根据本发明的第一示例性实施例的闸阀阀体的中阀体的主视图和局部剖视图；

图3a和图3b分别为根据本发明的第一和第二示例性实施例的闸阀阀体的上阀体、下阀体与中阀体的连接方式示意图。

附图标记说明：

1-中阀体，2-上阀体，3-下阀体，111-上法兰，112-下法兰，121-进口法兰，122-出口法兰，131-中阀体正面板，132-中阀体侧板，141-纵向筋板，142-横向筋板，143-侧向筋板，21-底部连接法兰，221-上阀体正面板，222-上阀体侧板，231-横向筋板，232-侧向筋板，24-顶板，25-填料腔体，26-加强筋，27-转接法兰，31-顶部连接法兰，321-下阀体侧板，322-下阀体正面板，331-横向筋板，332-侧向筋板，333-纵向筋板，34-底板，35-底法兰，41-垫片，42-垫片，51-螺柱，52-螺母。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明实施例的闸阀阀体，包括依次连接的上阀体、中阀体和下阀体；

中阀体包括矩形箱体、进口法兰和出口法兰，进口法兰和出口法兰分别设置于矩形箱体的两个相对的侧面上，从而与矩形箱体共同形成闸阀通道，在矩形箱体的垂直于进口法兰和出口法兰的两个侧面上分别设有上开孔和下开孔；

上阀体包括相对设置的一对上阀体正面板、相对设置的一对上阀体侧板和顶板，一对上阀体正面板和一对上阀体侧板拼接形成筒状结构，顶板设于上阀体的筒状结构的一端，上阀体的筒状结构的另一端设有底部开孔，底部开孔与中阀体的上开孔相连通；

下阀体包括相对设置的一对下阀体正面板、相对设置的一对下阀体侧板和底板，一对下阀体正面板和一对下阀体侧板拼接形成筒状结构，底板设于下阀体的筒状结构的一端，下阀体的筒状结构的另一端设有顶部开孔，顶部开孔与中阀体的下开孔相连通。

根据本发明实施例的闸阀阀体利用中阀体承受管线施加到阀体上的力和扭矩，上阀体和下阀体仅承受工艺介质的压力，中阀体与上阀体和下阀体组合形成三段式结构的抗载荷闸阀阀体，阀体强度明显提高，且能够降低阀体承受的最大应力，从而避免阀体在管线应力的作用下产生较大变形，提高了闸阀的可靠性，同时降低加工难度。

在一个示例中，闸阀阀体还包括：

上法兰，上法兰设于中阀体的上开孔处；

下法兰，下法兰设于中阀体的下开孔处；

底部连接法兰，底部连接法兰设于上阀体的底部开孔处；

顶部连接法兰，顶部连接法兰设于下阀体的顶部开孔处；

上法兰与底部连接法兰通过第一螺柱和第一螺母相连接，下法兰与顶部连接法兰通过第二螺柱和第二螺母相连接。

通过在上阀体、中阀体、下阀体的连接位置处分别设置法兰，可通过螺柱和螺母将上阀体、中阀体、下阀体依次连接，从而便于装配。或者，上阀体可以与矩形箱体相焊接，下阀体可以与矩形箱体相焊接，也能够实现阀体、中阀体、下阀体的依次连接。

在一个示例中，进口法兰、出口法兰为圆形法兰，上法兰、下法兰为矩形法兰，顶部连接法兰和底部连接法兰也为矩形法兰。

在一个示例中，进口法兰、出口法兰、上法兰、下法兰均与矩形箱体一体成型。优选地，进口法兰、出口法兰、上法兰、下法兰与矩形箱体通过铸造一体成型。各个法兰与矩形箱体一体成型有利于降低加工难度和加工成本。

在一个示例中，矩形箱体的棱角为圆角。特别地，矩形箱体的棱角为铸造圆角。圆角能够有效避免应力集中，提高阀体抗载荷的能力。

在一个示例中，在进口法兰和出口法兰所在的侧面上设有相互垂直的纵向筋板和横向筋板，在矩形箱体的没有设置法兰及开孔的两个侧面上设有与横向筋板平行的侧向筋板。特别地，纵向筋板垂直于上法兰和下法兰，横向筋板平行于上法兰和下法兰。更为优选地，各个侧面上的纵向筋板、横向筋板、侧向筋板组成方框结构。

通过设置纵向筋板、横向筋板和侧向筋板，可以将进口法兰、出口法兰、上法兰、下法兰与矩形箱体加强为一体，中阀体的整体结构得到加强，有利于直接传递安装管线加载到阀体上的压力和扭矩。

在一个示例中，纵向筋板和横向筋板与中阀体相焊接，或者纵向筋板和横向筋板与中阀体通过铸造一体成型。更为优选地，纵向筋板和横向筋板与矩形箱体、进口法兰、出口法兰、上法兰、下法兰的连接处为圆滑过渡，以利于减小此处的应力集中，避免发生由于较大的外部载荷而导致阀体失效的情况。

在一个示例中，上阀体正面板、上阀体侧板、下阀体正面板、下阀体侧板上均设有加强筋板，以提高上阀体和下阀体的整体强度。

本发明实施例还提供一种闸阀阀体的制造方法，包括：

铸造所述中阀体；

分别组装所述上阀体和下阀体；

将所述上阀体和下阀体分别连接至所述中阀体。

实施例1

图1为根据本发明的第一示例性实施例的闸阀阀体的整体结构分解示意图，图2a和图2b分别为根据本发明的第一示例性实施例的闸阀阀体的中阀体的主视图和局部剖视图，图3a为根据本发明的第一示例性实施例的闸阀阀体的上阀体、下阀体与中阀体的连接方式示意图。

如上述附图所示，根据本发明示例性实施例的闸阀阀体包括依次连接的上阀体2、中阀体1和下阀体3；

中阀体1包括矩形箱体、进口法兰121、出口法兰122、上法兰111和下法兰112，进口法兰121和出口法兰122分别设置于矩形箱体的两个相对的侧面上，从而与矩形箱体共同形成闸阀通道，在矩形箱体的垂直于进口法兰121和出口法兰122的两个侧面上分别设有上开孔和下开孔，上法兰111和下法兰112分别设于上开孔和下开孔处；

上阀体2包括相对设置的一对上阀体正面板221、相对设置的一对上阀体侧板222、顶板24和底部连接法兰21，一对上阀体正面板221和一对上阀体侧板222拼接形成筒状结构，顶板24设于筒状结构的一端，筒状结构的另一端设有底部开孔，底部开孔与中阀体的上开孔相连通，底部连接法兰21设于所述底部开孔处，底部连接法兰21通过螺柱51、螺母52和垫片41与上法兰111相连接；

下阀体3包括相对设置的一对下阀体正面板322、相对设置的一对下阀体侧板321、底板34和顶部连接法兰31，一对下阀体正面板322和一对下阀体侧板321拼接形成筒状结构，底板34设于筒状结构的一端，筒状结构的另一端设有顶部开孔，顶部开孔与中阀体的下开孔相连通，顶部连接法兰31设于顶部开孔处，顶部连接法兰31通过螺柱51、螺母52和垫片42与下法兰112相连接。

其中，在进口法兰121和出口法兰122所在的侧面(即中阀体正面板131)上设有相互垂直的纵向筋板141和横向筋板142，纵向筋板141和横向筋板142均为多个，纵向筋板141垂直于上法兰111和下法兰112，横向筋板142平行于上法兰111和下法兰112，在矩形箱体没有设置法兰的两个侧面(即中阀体侧板132)上设有侧向筋板143。纵向筋板141、横向筋板142和侧向筋板143组成方框结构，将矩形箱体加强为一体。

在上阀体正面板221上设有横向筋板231，在上阀体侧板222上设有侧向筋板232，以保证上阀体的整体强度。在顶板24上设有圆孔，圆孔与填料腔体25相连通，填料腔体25通过加强筋26连接至顶板24，在填料腔体25顶部设有转接法兰27。填料腔体25用作安装阀杆与阀体之间的填料，转接法兰27用作阀体与支架连接的转接。

在下阀体正面板322上设有横向筋板331，在下阀体侧板321上设有侧向筋板332，在顶部连接法兰31与侧向筋板332之间进一步设有纵向筋板333。通过设置这些筋板，可以保证下阀体的整体强度。底板34上设有两个圆孔，底法兰35设于圆孔位置。底法兰35用作阀体内杂物的排出口。

其中，上法兰111、下法兰112、底部连接法兰21、顶部连接法兰31均为矩形法兰。下阀体3的顶部连接法兰31的长(沿着图1中的竖直方向的边)大于上阀体2的底部连接法兰21的长，从而可作为闸阀阀体的支撑使用。或者也可以设置下阀体3的顶部连接法兰31的宽(与长垂直的边)大于上阀体2的底部连接法兰21的宽，从而可作为闸阀阀体的支撑使用。

下阀体3的顶部连接法兰31作为闸阀阀体的支撑使用，支撑位置靠近阀体通道，可以更有效地发挥中阀体的抗载荷能力，减小闸阀阀体与支撑接触面的距离，有效地增加阀门支撑的稳定性。

其中，进口法兰121、出口法兰122、上法兰111、下法兰112均与矩形箱体通过铸造一体成型，矩形箱体的棱角为铸造圆角，以避免应力集中，提高阀体抗载荷的能力。纵向筋板141、横向筋板142和侧向筋板143与中阀体1通过铸造一体成型，且纵向筋板141和横向筋板142与矩形箱体、进口法兰121、出口法兰122、上法兰111、下法兰112的连接处均为圆滑过渡，以减小此处的应力集中，避免发生由于较大的外部载荷而导致阀体失效的情况。

在本实施例中，上阀体2、下阀体3分别通过底部连接法兰21和顶部连接法兰31与中阀体1的上法兰111和下法兰112相连接，从而形成三段式结构的抗载荷闸阀阀体，其中，中阀体承受管线施加到阀体上的力和扭矩，上阀体2和下阀体3仅承受工艺介质压力，阀体强度明显提高，且能够降低阀体承受的最大应力，从而避免阀体在管线应力的作用下产生较大变形，提高了闸阀的可靠性。

该闸阀阀体的制造方法包括以下步骤：

浇铸造浇铸中阀体，其中，进口法兰121、出口法兰122、上法兰111、下法兰112、纵向筋板141、横向筋板142和侧向筋板均与矩形箱体一体成型，并在矩形箱体的棱角处形成铸造圆角，在纵向筋板141、横向筋板142于矩形箱体和各法兰之间的连接处形成圆滑过渡；

组装上阀体、下阀体；

将组装好的上阀体、下阀体通过螺柱、螺母和垫片连接至中阀体。

实施例2

图3b为根据本发明的第二示例性实施例的闸阀阀体的上阀体、下阀体与中阀体的连接方式示意图。

本发明的第二示例性实施例与第一实施例的区别在于中阀体不设置上法兰和下法兰，上阀体不设置底部连接法兰，下阀体也不设置顶部连接法兰，上阀体2与中阀体1的矩形箱体相焊接，下阀体3与中阀体1的矩形箱体相焊接，如图3b所示。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。