CN103433434A - 平板闸阀阀体的铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平板闸阀阀体的铸造方法，属于阀体铸造工艺技术领域，它的工艺特点是砂型与砂芯之间形成竖向设置的阀体型腔，所述砂型在阀体的开口端均匀安装若干个阀体保温冒口，在两侧法兰盘的上端各安装一个法兰保温冒口，下端各安装一块第一外冷铁，在法兰中线下方的阀肚的外周均匀安装若干块第二外冷铁，在阀体主体的盲端外侧底面安装一块第三外冷铁，在两侧法兰盘的内孔各安装一块工艺补铁，在位于阀体内腔的阀座台的两个端面处各安装一块第四外冷铁,这样铸件通过采用竖式浇注方法使得铸件夹杂物和气孔缺陷的出现概率减小，重力补缩更易实现，配合各处外冷铁的激冷作用，更有利于实现铸件的顺序补缩，从而以很好的提高铸件内在质量。

Description

平板闸阀阀体的铸造方法

技术领域

本发明涉及阀体的铸造工艺技术领域，尤其涉及一种平板闸阀阀体的铸造方法。

背景技术

平板闸阀的主要功能是控制管路的通断，主要应用于天然气，石油，化工，环保，城市管道，燃气管线等输送管线，放空系统和气储存等装置上。随着世界经济的快速发展，导致对天然气，石油等化工设备、设施的需求量越来越大，因此，对具有流体阻力小，启闭省力，结构长度较短，对管路介质流向不受限制等优点的平板闸阀的需求量也在不断增加。

平板闸阀阀体的构造相对比较特殊，特别是其内腔构造相对一般铸件而言比较复杂，因而此类铸件的铸造难度较大，目前通用的是采用平式浇注法，即型腔的形状与阀体平躺放置的样子是相同的，这样的型腔在水平面投影最大，垂直高度最低。因该类阀体的使用环境和控制介质一般都比较特殊，所以又决定了对其具有高安全性的要求，因此对阀体铸件本身的铸造质量要求非常严格，即对铸件本身较易出现的夹渣、砂眼、缩松、裂纹、气孔、缩孔等铸造缺陷，较一般阀体铸件而言要严格的多。而该类铸钢件毛坯由于壁厚尺寸较大、阀座台至封闭尾端的铸件内腔大，且长度较长，因而在采用一般常用的平式浇注方法时，非常容易出现夹渣、砂眼、缩松、裂纹、气孔和缩孔等铸造缺陷，所以，采用一般平式浇注方法铸造出来的平板闸阀阀体铸件，在质量上很难达到使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种平板闸阀阀体的铸造方法，使用词方法铸造出来的阀体的质量较高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种平板闸阀阀体的铸造方法，包括采用造型砂制造砂型的步骤和采用制芯砂制造砂芯的步骤，然后将制作好的所述砂型和砂芯组合在一起，所述砂型与砂芯之间形成竖向设置的阀体型腔，所述砂型在阀体的开口端均匀安装若干个阀体保温冒口，在所述阀体两侧的法兰盘处各安装一个法兰保温冒口，所述法兰保温冒口位于所述法兰盘的上端且设置于所述法兰盘的外侧面和外周面上，在两侧法兰盘下端的外侧面上各安装一块第一外冷铁，所述第一外冷铁位于所述法兰保温冒口下方，在阀体主体位于法兰中线下方的阀肚的外周均匀安装若干块第二外冷铁，在阀体主体的盲端外侧底面安装一块第三外冷铁，所述砂芯在两侧法兰盘的内孔各安装一块工艺补铁，在位于阀体内腔的阀座台的两个端面处各安装一块第四外冷铁。

作为一种改进，所述阀体保温冒口有4个，均匀的分布于阀体的开口端，所述阀体保温冒口为圆形缩口保温冒口。

作为一种改进，所述法兰保温冒口为腰形缩口保温冒口，所述法兰保温冒口的宽度由法兰盘外缘向法兰盘内孔的方向逐渐缩小。

作为一种改进，所述法兰盘的外侧面上的第一外冷铁的形状是弧度为π/3的扇形，所述第一外冷铁的外弧边与法兰盘的外缘相重合，内弧边与法兰盘的内孔边缘相重合，此外冷铁的外弧边与法兰盘的外缘相重合，内弧边与法兰盘的内孔边缘相重合。

作为一种改进，所述砂型内的直浇道为圆形成品浇道管，横浇道为梯形浇道，内浇道为的梯形浇道，内浇道开口位置分别与所述法兰盘的外圆周面连接。

作为一种改进，所述造型砂采用二氧化碳硬化水玻璃砂，所述制芯砂采用铸钢树脂砂。

作为一种改进，所述砂型的圆弧过渡位置使用一定厚度的锆英砂，所述砂芯在阀座台及其过渡部位使用一定厚度的锆英砂。

作为一种改进，所述砂芯内部设有与砂芯的形状相匹配的支撑架。

作为一种改进，所述砂芯内设有空腔。

作为一种改进，所述砂芯的空腔设置在阀体主体的开口端和法兰盘的内孔内。

由于采用了上述技术方案，型腔的放置形式决定铸件是用竖式浇注方法，与平式浇注法相比，改变了铸件水平面的投影尺寸，使得该铸件的水平投影面积大幅减少，因而更有利于浇注过程中产生的氧化夹渣、冲刷砂料等夹杂物和气孔在铸造冷却过程中的顺利漂浮，从而大幅减少铸件夹杂物和气孔缺陷的出现概率；而且竖式浇注方法使得铸件冷却过程中的重力补缩更易实现，配合各处外冷铁的激冷作用，更有利于实现铸件的顺序补缩，从而可大幅降低铸件缩孔和缩松缺陷的出现概率，可以很好的提高铸件内在质量。

由于砂芯采用铸钢树脂砂打制，因铸钢树脂砂具有受热烧损后能自焚的特性，因而极大地方便了该阀体盲端内腔的清砂工作，提高了清砂工作效率，同时也克服了因铸件内腔清砂不干净、而在使用过程中因流体冲刷掉落，从而直接影响阀板密封性能的问题。

由于所述砂型的圆弧过渡位置使用锆英砂，所述砂芯在阀座台及其过渡部位使用锆英砂，使用锆英砂的厚度根据阀体的大小等实际情况设置，使用锆英砂的这些部位清砂的难度很高，因为锆英砂耐火度更高，可以避免在此处因铸件过热而导致出现砂料烧结现象，从而既降低了清砂难度，也减少了因砂料烧结而容易导致的铸件气孔缺陷。

由于所述砂芯内部设有与砂芯的形状相匹配的支撑架，避免了因砂芯垂重变形而导致的铸件壁偏、相对位置改变及钢水易钻入砂芯等铸造常见问题，在确保容易清砂的同时，也提高了铸件尺寸精度。

由于砂芯内设有空腔，既便于砂芯排气又减轻了砂芯重量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的结构剖视图；

图2是图1的左视图；

图3是图2的左视图；

图中：1-阀体保温冒口；2-法兰保温冒口；3-第一外冷铁；4-第三外冷铁；5-第二外冷铁；6-工艺补铁；7-第四外冷铁；8-支撑架；9-直浇道；10-横浇道；11-内浇道；12-第一空腔；13-第二空腔。

具体实施方式

如图1、图2和图3共同所示，一种平板闸阀阀体的铸造方法，包括采用造型砂制造砂型的步骤和采用制芯砂制造砂芯的步骤，然后将制作好的所述砂型和砂芯组合在一起，所述砂型与砂芯之间形成竖向设置的阀体型腔，即阀体的开口端是朝上，阀体的盲端在最下方，所述造型砂采用二氧化碳硬化水玻璃砂，所述制芯砂采用铸钢树脂砂，铸钢树脂砂具有受热烧损后能自焚的特性，因而极大地方便了该阀体盲端内腔的清砂工作，提高了清砂工作效率，同时也克服了因铸件内腔清砂不干净，在使用过程中被流体冲刷掉落，从而直接影响阀板密封性能的问题，所述砂型的圆弧过渡位置使用一定厚度的锆英砂，所述砂芯在阀座台及其过渡部位使用一定厚度的锆英砂，锆英砂的耐火度更高，可以避免在铸件过热而导致出现砂料烧结现象，在砂型和砂芯的一些难以清理的部位使用锆英砂，既降低了清砂难度，也减少了因砂料烧结而容易导致的铸件气孔缺陷；

所述砂型在阀体的开口端均匀安装若干个阀体保温冒口1，所述阀体保温冒口1通常设有4个，均匀的分布于阀体的开口端，所述阀体保温冒口1为圆形缩口保温冒口；

在所述阀体两侧的法兰盘处各安装一个法兰保温冒口2，所述法兰保温冒口2位于所述法兰盘的上端且设置于所述法兰盘的外侧面和外周面上，所述法兰保温冒口2为腰形缩口保温冒口，所述法兰保温冒口2的宽度由法兰盘外缘向法兰盘内孔的方向逐渐缩小；

在两侧法兰盘下端的外侧面上各安装一块第一外冷铁3，所述第一外冷铁3位于所述法兰保温冒口2下方，所述法兰盘的外侧面上的第一外冷铁3的形状是弧度为π/3的扇形，所述第一外冷铁3的外弧边与法兰盘的外缘相重合，内弧边与法兰盘的内孔边缘相重合；在阀体主体位于法兰中线下方的阀肚的外周均匀安装若干块第二外冷铁5，在阀体主体的盲端外侧底面安装一块第三外冷铁4；

砂型的直浇道9为圆形成品浇道管，横浇道10为梯形浇道，内浇道11为的梯形浇道，内浇道11开口位置分别与所述法兰盘的外圆周面连接，内浇道11开口位置的高度通常在法兰盘的中部附近；

所述砂芯在两侧法兰盘的内孔各安装一块工艺补铁6，以便于为位于阀体内腔的阀座台补缩；在位于阀体内腔的阀座台的两个端面处各安装一块第四外冷铁7；

所述砂芯内部设有与砂芯的形状相匹配的支撑架8，以防止砂芯因悬空而发生垂重变形，所述支撑架8通常为钢筋制成的井字形支撑架8，在阀体主体内竖向设置两根钢筋，在法兰孔内横向设置两根钢筋，钢筋之间通过铁丝绑起来，这种结构在清砂处理后钢筋的取出也方便；

所述砂芯内设有空腔，在保证砂芯的稳定性的前提下，在能够设置空腔的地方尽量设置空腔，图1中所示，所述砂芯在阀体主体的开口端设置有第一空腔12，在法兰盘的内孔内设置有第二空腔13，通过这些空腔可以便于砂芯排气和尽可能减轻砂芯重量。

通过竖式浇注方法，改变了铸件水平面的投影尺寸，使得铸件的水平投影面积大幅减少，铸件垂直高度增加，因而更有利于浇注过程中产生的氧化夹渣、冲刷砂料等夹杂物和气孔在铸造冷却过程中的顺利漂浮，从而大幅减少铸件夹杂物和气孔缺陷的出现概率，而且使得铸件冷却过程中的重力补缩更易实现，配合外冷铁的激冷作用，更有利于实现铸件的顺序补缩，从而可大幅降低铸件缩孔和缩松缺陷的出现概率，可以很好的提高铸件内在质量。

Claims (10)

1.平板闸阀阀体的铸造方法，包括采用造型砂制造砂型的步骤和采用制芯砂制造砂芯的步骤，然后将制作好的所述砂型和砂芯组合在一起，其特征在于：所述砂型与砂芯之间形成竖向设置的阀体型腔，所述砂型在阀体的开口端均匀安装若干个阀体保温冒口，在所述阀体两侧的法兰盘处各安装一个法兰保温冒口，所述法兰保温冒口位于所述法兰盘的上端且设置于所述法兰盘的外侧面和外周面上，在两侧法兰盘下端的外侧面上各安装一块第一外冷铁，所述第一外冷铁位于所述法兰保温冒口下方，在阀体主体位于法兰中线下方的阀肚的外周均匀安装若干块第二外冷铁，在阀体主体的盲端外侧底面安装一块第三外冷铁，所述砂芯在两侧法兰盘的内孔各安装一块工艺补铁，在位于阀体内腔的阀座台的两个端面处各安装一块第四外冷铁。

2.如权利要求1所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述阀体保温冒口有4个，均匀的分布于阀体的开口端，所述阀体保温冒口为圆形缩口保温冒口。

3.如权利要求1所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述法兰保温冒口为腰形缩口保温冒口，所述法兰保温冒口的宽度由法兰盘外缘向法兰盘内孔的方向逐渐缩小。

4.如权利要求1所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述法兰盘的外侧面上的第一外冷铁的形状是弧度为π/3的扇形，所述第一外冷铁的外弧边与法兰盘的外缘相重合，内弧边与法兰盘的内孔边缘相重合，此外冷铁的外弧边与法兰盘的外缘相重合，内弧边与法兰盘的内孔边缘相重合。

5.如权利要求1所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述砂型内的直浇道为圆形成品浇道管，横浇道为梯形浇道，内浇道为的梯形浇道，内浇道开口位置分别与所述法兰盘的外圆周面连接。

6.如权利要求1所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述造型砂采用二氧化碳硬化水玻璃砂，所述制芯砂采用铸钢树脂砂。

7.如权利要求6所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述砂型的圆弧过渡位置使用一定厚度的锆英砂，所述砂芯在阀座台及其过渡部位使用一定厚度的锆英砂。

8.如权利要求1所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述砂芯内部设有与砂芯的形状相匹配的支撑架。

9.如权利要求8所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述砂芯内设有空腔。

10.如权利要求9所述的平板闸阀阀体的铸造方法，其特征在于：所述砂芯的空腔设置在阀体主体的开口端和法兰盘的内孔内。

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