CN110608295A - 闸阀阀体 - Google Patents

Abstract

一种闸阀阀体，包括：中阀体，包括圆筒形箱体、进口法兰和出口法兰，进口法兰和出口法兰分别设置于圆筒形箱体的两个相对的端面上，从而与圆筒形箱体共同形成闸阀通道，在圆筒形箱体的侧壁上沿圆筒形箱体的径向相对设有第一开口和第二开口；第一方箱阀体，包括横截面为矩形的第一侧壁，第一侧壁的一端设有第一矩形开口，另一端与圆筒形箱体的侧壁密封连接，且第一方箱阀体与第一开口相连通；第二方箱阀体，包括横截面为矩形的第二侧壁，第二侧壁一端设有第二矩形开口，另一端与圆筒形箱体的侧壁密封连接，且第二方箱阀体与第二开口相连通。中阀体承受管线施加到阀体上的压力和扭矩，阀体强度明显提高，且能够降低阀体承受的最大应力。

Description

闸阀阀体

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别涉及一种一体式的闸阀阀体。

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。其中，整体焊接式阀体制造工艺简单、应用范围广泛，但其缺陷主要在于：

a)阀门在线运行时，由于阀体是由钢板焊接成型的矩形截面结构，每个线性变形都必须由焊缝连接，阀体刚度和强度受到影响，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和阀体的在线运行；

b)阀体进出口法兰载荷需要通过多个线性钢板结构拼焊的焊缝传递，需要尽量减少焊缝以便有效避免焊缝对阀体强度的影响；

c)钢板拼焊的阀体浪费了材料对于载荷承担的效率，直接承担载荷的部位与阀体其他部位用料几乎呈线性分布；

d)焊接式阀体受到焊缝不能重叠的结构限制，导致结构长度增加，不利于保持结构强度，且增加加工难度和费用，同时增加了安装空间。

因此，期待开发一种强度更高且制造安装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，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。

本发明采用以下解决方案：

一种闸阀阀体，包括：

中阀体，所述中阀体包括圆筒形箱体、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圆筒形箱体的两个相对的端面上，从而与所述圆筒形箱体共同形成闸阀通道，在所述圆筒形箱体的侧壁上沿所述圆筒形箱体的径向相对设有第一开口和第二开口；

第一方箱阀体，所述第一方箱阀体包括横截面为矩形的第一侧壁，所述第一侧壁的一端设有第一矩形开口，另一端与所述圆筒形箱体的侧壁密封连接，且所述第一方箱阀体与所述第一开口相连通；

第二方箱阀体，所述第二方箱阀体包括横截面为矩形的第二侧壁，所述第二侧壁一端设有第二矩形开口，另一端与所述圆筒形箱体的侧壁密封连接，且所述第二方箱阀体与所述第二开口相连通。

优选地，所述圆筒形箱体、所述进口法兰和所述出口法兰通过铸造一体成型。

优选地，所述第一矩形开口处设有第一矩形连接法兰；

所述第二矩形开口处设有矩形端盖，所述矩形端盖上设有连接法兰，或者所述第二矩形开口处设有第二矩形连接法兰。

优选地，所述圆筒形箱体的内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板，所述加强筋板与所述圆筒形箱体通过铸造一体成型。

优选地，所述圆筒形箱体的两个相对的端面上分别设有进口圆台段和出口圆台段，所述进口法兰和所述出口法兰分别通过所述进口圆台段和所述出口圆台段设于所述圆筒形箱体的两个相对的端面上，所述圆筒形箱体、所述进口圆台段、所述进口法兰、所述出口圆台段和所述出口法兰通过铸造一体成型。

优选地，所述进口圆台段和/或所述出口圆台段的至少一部分内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板。

优选地，所述圆筒形箱体的两个相对的端面上分别设有进口环形段和出口环形段，所述进口法兰和所述出口法兰分别通过所述进口环形段和出口环形段设于所述圆筒形箱体的两个相对的端面上，所述圆筒形箱体、所述进口环形段、所述进口法兰、所述出口环形段和所述出口法兰通过铸造一体成型。

优选地，所述闸阀阀体还包括第一周向筋板和第二周向筋板，所述第一周向筋板的一端连接于所述进口法兰的外侧端面，另一端连接于所述进口环形段的外表面，所述第二周向筋板的一端连接于所述出口法兰的外侧端面，另一端连接于所述出口环形段的外表面。

优选地，在所述圆筒形箱体的外表面上沿所述圆筒形箱体的轴向在所述进口法兰和所述出口法兰之间设有轴向筋板。

优选地，所述进口法兰的外端面与所述圆筒形箱体的一个轴向端面对齐，所述出口法兰的外端面与所述圆筒形箱体的另一个轴向端面对齐。

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压力和扭矩，第一方箱阀体和第二方箱阀体仅承受工艺介质的压力，中阀体与第一方箱阀体和第二方箱阀体组合形成抗载荷闸阀阀体，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、各部件通过铸造一体成型，能够提高阀体强度，并减少阀体焊缝数量，从而减小阀体的应力，提高阀体的可靠性，同时降低加工难度，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为根据本发明第一实施例的闸阀阀体的分解示意图；

图2为根据本发明第一实施例的闸阀阀体的内部结构示意图；

图3为根据本发明第二实施例的闸阀阀体的分解示意图；

图4为根据本发明第三实施例的闸阀阀体的分解示意图；

图5为根据本发明第四实施例的闸阀阀体的示意图。

附图标记说明：

10-圆筒形箱体，11-进口法兰，12-出口法兰，13-第二开口，14-出口环形段，15-进口环形段，20-第一方箱阀体，21-矩形法兰，30-第二方箱阀体，31-矩形端盖，32-连接法兰，41-加强筋板，42-内置筋板，43-第一周向筋板，44-轴向筋板，45-轴向筋板，46-内置筋板，47-轴向筋板。

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：

中阀体，中阀体包括圆筒形箱体、进口法兰和出口法兰，进口法兰和出口法兰分别设置于圆筒形箱体的两个相对的端面上，从而与圆筒形箱体共同形成闸阀通道，在圆筒形箱体的侧壁上沿圆筒形箱体的径向相对设有第一开口和第二开口；

第一方箱阀体，第一方箱阀体包括横截面为矩形的第一侧壁，第一侧壁的一端设有第一矩形开口，另一端与圆筒形箱体的侧壁密封连接，且第一方箱阀体与第一开口相连通；

第二方箱阀体，第二方箱阀体包括横截面为矩形的第二侧壁，第二侧壁一端设有第二矩形开口，另一端与圆筒形箱体的侧壁密封连接，且第二方箱阀体与第二开口相连通。

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压力和扭矩，第一方箱阀体和第二方箱阀体仅承受工艺介质的压力，中阀体与第一方箱阀体和第二方箱阀体组合形成抗载荷闸阀阀体，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，圆筒形箱体、进口法兰和出口法兰通过铸造一体成型。各个法兰与圆筒形箱体一体成型能够提高阀体强度，并减少阀体焊缝数量，从而减小阀体的应力，提高阀体的可靠性，同时降低加工难度，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。

在一个示例中，第一矩形开口处设有第一矩形连接法兰。第二矩形开口处设有矩形端盖，矩形端盖上设有连接法兰，或者第二矩形开口处设有第二矩形连接法兰。连接法兰可以为圆形，与盲法兰配合形成空腔，可以容纳少量杂质而不影响阀门动作，同时可以作为阀体的排污口使用。

在一个示例中，圆筒形箱体的内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板，加强筋板与圆筒形箱体通过铸造一体成型。通过设置与箱体一体成型的轴向筋板，可以提高圆柱形箱体的强度，提高阀体的可靠性，且降低加工难度。此外，进口法兰和出口法兰的内侧也可设有沿轴向延伸的加强筋板，加强筋板与相应的法兰也通过铸造一体成型，以提高法兰自身的强度。

在一个示例中，圆筒形箱体的两个相对的端面上分别设有进口圆台段和出口圆台段，进口法兰和出口法兰分别通过进口圆台段和出口圆台段设于圆筒形箱体的两个相对的端面上，圆筒形箱体、进口圆台段、进口法兰、出口圆台段和出口法兰通过铸造一体成型。圆台段是圆锥的一部分，其沿轴向带有锥度。上述各部分通过铸造一体成型有利于提高中阀体的整体掐宁都，减少圆筒形箱体的两个端面处的圆形焊缝，有利于中阀体直接传递安装管线加载到阀体上的压力和扭矩。

优选地，进口圆台段和/或出口圆台段的至少一部分内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板，加强筋板与进口圆台段和/或出口圆台段通过铸造一体成型，以便提高进口圆台段和/或出口圆台段的强度。

在一个示例中，圆筒形箱体的两个相对的端面上分别设有进口环形段和出口环形段，进口法兰和出口法兰分别通过进口环形段和出口环形段设于圆筒形箱体的两个相对的端面上，圆筒形箱体、进口环形段、进口法兰、出口环形段和出口法兰通过铸造一体成型。上述各部分通过铸造一体成型有利于提高中阀体的整体掐宁都，减少圆筒形箱体的两个端面处的圆形焊缝，有利于中阀体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，闸阀阀体还包括第一周向筋板和第二周向筋板，第一周向筋板的一端连接于进口法兰的外侧端面，另一端连接于进口环形段的外表面，第二周向筋板的一端连接于出口法兰的外侧端面，另一端连接于出口环形段的外表面。优选地，第一周向筋板为多个，且沿着进口法兰的外周呈放射状均匀分布；类似的，第二周向筋板也为多个，且沿着出口法兰的外周呈放射状均匀分布。设置第一周向筋板和第二周向筋板有利于提高法兰与相应的环形段之间的连接强度，进而提高中阀体的整体结构强度。

在一个示例中，在圆筒形箱体的外表面上沿圆筒形箱体的轴向在进口法兰和出口法兰之间设有轴向筋板。轴向筋板可以为多个，沿着圆筒形箱体的轴向平行设置于圆筒形箱体的两侧。

在一个示例中，进口法兰的外端面与圆筒形箱体的一个轴向端面对齐，出口法兰的外端面与圆筒形箱体的另一个轴向端面对齐，即进口法兰和出口法兰为预埋式法兰，直接嵌入圆筒形箱体内。优选地，圆筒形箱体、预埋式出口法兰、预埋式进口法兰通过铸造一体成型。

在一个示例中，进口法兰和出口法兰的法兰孔内设有预埋螺柱，以便有效减小阀门面心距离，显效减小阀门安装空间。

实施例1

图1为根据本发明第一实施例的闸阀阀体的分解示意图，图2为根据本发明第一实施例的闸阀阀体的内部结构示意图。如图1和2所示，根据第一实施例的闸阀阀体包括：

中阀体，中阀体包括圆筒形箱体10、进口法兰11和出口法兰12，进口法兰11和出口法兰12分别设置于圆筒形箱体10的两个相对的端面上，从而与圆筒形箱体10共同形成闸阀通道，在圆筒形箱体10的侧壁上沿圆筒形箱体10的径向相对设有第一开口(未显示)和第二开口13；

第一方箱阀体20，第一方箱阀体20包括横截面为矩形的第一侧壁，第一侧壁的一端设有第一矩形开口，第一矩形开口处设有矩形法兰21，第一侧壁的另一端(朝向中阀体的一端)与圆筒形箱体10的侧壁密封连接，且第一方箱阀体20与第一开口相连通；

第二方箱阀体30，第二方箱阀体30包括横截面为矩形的第二侧壁，第二侧壁一端设有第二矩形开口，第二矩形开口处设有矩形端盖31，矩形端盖31上设有连接法兰32，第二侧壁的另一端(朝向中阀体的一端)与圆筒形箱体10的侧壁密封连接，且第二方箱阀体30与第二开口13相连通。

其中，第一方箱阀体20和第二方箱阀体30的轴线与圆筒形箱体10的轴线垂直，第一方箱阀体20的矩形法兰21用于连接矩形阀体，第二方箱阀体30的连接法兰32为圆形，与盲法兰配合形成空腔，可以容纳少量杂质而不影响阀门动作，同时可以作为阀体的排污口使用。

圆筒形箱体10的两个相对的端面上分别设有进口圆台段和出口圆台段，进口法兰11和出口法兰12分别通过进口圆台段和出口圆台段设于圆筒形箱体10的两个相对的端面上，圆筒形箱体10、进口圆台段、进口法兰11、出口圆台段和出口法兰12通过铸造一体成型，从而减少了中阀体的圆筒形箱体10两端焊接处的圆形焊缝，中阀体可用于直接传递安装管线加载到阀体上的压力和扭矩。

其中，进口法兰11的内侧端面上设有内置筋板，出口法兰12的内侧端面上设有内置筋板42，以提高法兰的强度。圆筒形箱体10的内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板，进口圆台段的内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板41，出口圆台段的内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板。各个筋板均与其所在部件通过铸造一体成型制造。

实施例2

图3为根据本发明第二实施例的闸阀阀体的分解示意图。如图3所示，根据第二实施例的闸阀阀体与第一实施例的区别在于：第二方箱阀体30的末端不设置矩形端盖，而是直接设置矩形法兰33，矩形法兰33可与盲法兰配合形成空腔。此外，圆筒形箱体10与进口法兰11和出口法兰12相焊接，进口环形段14内部设有筋板，圆筒形箱体10内部均设有轴向筋板47，筋板与中阀体相焊接。

实施例3

图4为根据本发明第三实施例的闸阀阀体的分解示意图。如图4所示，根据第三实施例的闸阀阀体包括：

中阀体，中阀体包括圆筒形箱体10、进口法兰11和出口法兰12，进口法兰11和出口法兰12分别设置于圆筒形箱体10的两个相对的端面上，从而与圆筒形箱体10共同形成闸阀通道，在圆筒形箱体10的侧壁上沿圆筒形箱体10的径向相对设有第一开口和第二开口；

第一方箱阀体20，第一方箱阀体20包括横截面为矩形的第一侧壁和设于第一侧壁一端的矩形法兰21，第一侧壁的另一端与圆筒形箱体10的侧壁密封连接，且第一方箱阀体20与第一开口相连通；

第二方箱阀体30，第二方箱阀体30包括横截面为矩形的第二侧壁和设于第二侧壁一端的矩形端盖31，矩形端盖31上设有连接法兰32，第二侧壁的另一端与圆筒形箱体10的侧壁密封连接，且第二方箱阀体30与第二开口相连通。

其中，第一方箱阀体20和第二方箱阀体30的轴线与圆筒形箱体10的轴线垂直，第一方箱阀体20的矩形法兰21用于连接矩形阀体，第二方箱阀体30的连接法兰32为圆形，用于连接圆形阀体。

圆筒形箱体10的两个相对的端面上分别设有进口环形段15和出口环形段14，进口法兰和出口法兰分别通过进口环形段15和出口环形段14设于圆筒形箱体的两个相对的端面上，圆筒形箱体、进口环形段、进口法兰、出口环形段和出口法兰通过铸造一体成型，从而减少了中阀体的圆筒形箱体10两端焊接处的圆形焊缝，中阀体可用于直接传递安装管线加载到阀体上的压力和扭矩。

其中，闸阀阀体还包括第一周向筋板43和第二周向筋板(未显示)，第一周向筋板43的一端连接于进口法兰11的外侧端面，另一端连接于进口环形段的外表面，第二周向筋板的一端连接于出口法兰12的外侧端面，另一端连接于出口环形段的外表面。第一周向筋板43为多个，且沿着进口法兰11的外周呈放射状分布；类似的，第二周向筋板也为多个，且沿着出口法兰的外周呈放射状分布。

此外，进口法兰11的内侧端面上设有内置筋板，出口法兰12的内侧端面上设有内置筋板，以提高法兰的强度。在圆筒形箱体10的外表面上沿圆筒形箱体的轴向在进口法兰11和出口法兰12之间设有轴向筋板44和45。轴向筋板44和45均为多个，沿着圆筒形箱体10的轴向平行设置于圆筒形箱体10的两侧。

另外，在该实施例中，中阀体的第一开口和第二开口处均设有矩形法兰，第一方箱阀体20和第二方箱阀体30均通过设于其一端的矩形法兰与中阀体的矩形法兰连接，这种设置对于大口径阀体更有意义。

实施例4

图5为根据本发明第四实施例的闸阀阀体的示意图。如图4所示，第四实施例的闸阀阀体与第一实施例的区别在于：进口法兰11的外端面与圆筒形箱体10的一个轴向端面对齐，出口法兰12的外端面与圆筒形箱体10的另一个轴向端面对齐，即进口法兰11和出口法兰12为预埋式法兰，直接嵌入圆筒形箱体10内。制造时，圆筒形箱体10、进口法兰11、出口法兰12可一体成型，中阀体可用于直接传递安装管线加载到阀体上的压力和扭矩。

此外，进口法兰11的内端面上设有内置筋板(未显示)，出口法兰12的内端面上设有内置筋板46，以提高法兰的强度。圆筒形箱体10的内壁上沿其轴向方向设有轴向筋板47，且轴向筋板47与圆筒形箱体10通过铸造一体成型。进口法兰11和出口法兰12的法兰孔内可设有预埋螺柱，以便有效减小阀门面心距离，显效减小阀门安装空间。

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。

Claims (10)

1.一种闸阀阀体，其特征在于，包括：

中阀体，所述中阀体包括圆筒形箱体、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圆筒形箱体的两个相对的端面上，从而与所述圆筒形箱体共同形成闸阀通道，在所述圆筒形箱体的侧壁上沿所述圆筒形箱体的径向相对设有第一开口和第二开口；

第一方箱阀体，所述第一方箱阀体包括横截面为矩形的第一侧壁，所述第一侧壁的一端设有第一矩形开口，另一端与所述圆筒形箱体的侧壁密封连接，且所述第一方箱阀体与所述第一开口相连通；

第二方箱阀体，所述第二方箱阀体包括横截面为矩形的第二侧壁，所述第二侧壁一端设有第二矩形开口，另一端与所述圆筒形箱体的侧壁密封连接，且所述第二方箱阀体与所述第二开口相连通。

2.根据权利要求1所述的闸阀阀体，其特征在于，所述圆筒形箱体、所述进口法兰和所述出口法兰通过铸造一体成型。

3.根据权利要求1所述的闸阀阀体，其特征在于，所述第一矩形开口处设有第一矩形连接法兰；

所述第二矩形开口处设有矩形端盖，所述矩形端盖上设有连接法兰，或者所述第二矩形开口处设有第二矩形连接法兰。

4.根据权利要求1所述的闸阀阀体，其特征在于，所述圆筒形箱体的内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板，所述加强筋板与所述圆筒形箱体通过铸造一体成型。

5.根据权利要求1所述的闸阀阀体，其特征在于，所述圆筒形箱体的两个相对的端面上分别设有进口圆台段和出口圆台段，所述进口法兰和所述出口法兰分别通过所述进口圆台段和所述出口圆台段设于所述圆筒形箱体的两个相对的端面上，所述圆筒形箱体、所述进口圆台段、所述进口法兰、所述出口圆台段和所述出口法兰通过铸造一体成型。

6.根据权利要求5所述的闸阀阀体，其特征在于，所述进口圆台段和/或所述出口圆台段的至少一部分内壁上设有沿轴向延伸的加强筋板。

7.根据权利要求1所述的闸阀阀体，其特征在于，所述圆筒形箱体的两个相对的端面上分别设有进口环形段和出口环形段，所述进口法兰和所述出口法兰分别通过所述进口环形段和出口环形段设于所述圆筒形箱体的两个相对的端面上，所述圆筒形箱体、所述进口环形段、所述进口法兰、所述出口环形段和所述出口法兰通过铸造一体成型。

8.根据权利要求7所述的闸阀阀体，其特征在于，还包括第一周向筋板和第二周向筋板，所述第一周向筋板的一端连接于所述进口法兰的外侧端面，另一端连接于所述进口环形段的外表面，所述第二周向筋板的一端连接于所述出口法兰的外侧端面，另一端连接于所述出口环形段的外表面。

9.根据权利要求7所述的闸阀阀体，其特征在于，在所述圆筒形箱体的外表面上沿所述圆筒形箱体的轴向在所述进口法兰和所述出口法兰之间设有轴向筋板。

10.根据权利要求1所述的闸阀阀体，其特征在于，所述进口法兰的外端面与所述圆筒形箱体的一个轴向端面对齐，所述出口法兰的外端面与所述圆筒形箱体的另一个轴向端面对齐。