CN111197659A - 一种塑料闸阀及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种塑料闸阀，闸板骨架所用材料为重量比为35:65的尼龙或聚苯硫醚与玻璃纤维。塑料闸阀的制备方法以及在阀门上的应用，阀门包括阀体、阀盖、闸板和阀杆，所述阀体倒T字型，为中空结构；所述闸板位于阀体内下部；所述阀杆一端与闸板连接，另一端与手轮连接；所述阀体顶部设有与阀盖相匹配的阀盖连接口；所述阀盖与阀体固定连接并将阀盖连接口封闭；所述闸板包括闸板骨架，所述闸板骨架垂直于阀体底部设置，且将闸板底部的横向部分封闭；所述闸板外表面包裹有闸板包胶。

Description

一种塑料闸阀及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及阀门配件技术领域，尤其涉及一种塑料闸阀及其制备方法和应用。
背景技术
阀门是工业生产中一个重要的部件，广泛应用于石油、石化、化工、冶金、水利、市政建设、给排水等行业，闸板是阀门的重要组件，当前闸板主要是通过铸造成型。铸造行业整体上是一个能耗高、污染大的行业。随着国家对环境的要求越来越高，铸件行业铸造成本不断提升，甚至出现铸造件断货的情况。
闸板是阀门止水的一个关键部件，决定闸板强度的两个关键因素：一是闸板的材料；二是闸板的结构。当闸板强度不能满足使用要求时，可以通过改变这两个关键因素来提高闸板的强度。但是目前工业量产的阀门都已经标准化，如果改变闸板结构，则其他配套的零部件的结构也要做相应的改变，成本高昂。因此，在现有闸板结构不变的情况下，可以考虑将闸板材料进行改变来满足使用要求。
中国专利CN202790620U公开的名称为“基于软密封闸阀的塑料闸板”采用在金属连接件外表面包覆塑料骨架和橡胶层的复合结构层，这种结构改变的目的是防止冶金粉末对流体造成污染，更多地是起到密封的作用。
中国专利CN2736611Y公开的名称为“塑料闸阀”中采用塑料阀体、塑料阀盖和塑料闸板，用于降低生产成本。但是只是提出的一个设想，并没有给出塑料闸板应用于那个类型的阀门，从理论上来讲，该方案只能应用于水流压力较小的小阀门，也就是通径较小的阀门。
发明内容
本发明目的是提供一种塑料闸阀，能够应用于通径较大的阀门。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种塑料闸板，其特征在于：所述塑料闸板的闸板骨架所用材料为重量比为35:65的尼龙或聚苯硫醚与玻璃纤维。
进一步的，所述闸板骨架的拉伸强度为200-210MPA。
进一步的，所述闸板应用于通径为小于DN100的阀门。
本发明的塑料闸板的制备方法包括如下步骤：
将闸板模具安装在注塑机上，塑料加热升温熔化，通过螺杆将熔化的塑料压到模具内，冷却定型。
进一步的，所述塑料加热升温融化时采用分五段升温，五段温度分别为 260、270、280、290、298℃，注塑机注射时注射压力为12MPA，保压9MPA，保压时间5秒。
本发明还提供应用本塑料闸阀的阀门，所述阀门包括阀体、阀盖、闸板和阀杆，所述阀体倒T字型，为中空结构；所述闸板位于阀体内下部；所述阀杆一端与闸板连接，另一端与手轮连接；所述阀体顶部设有与阀盖相匹配的阀盖连接口；所述阀盖与阀体固定连接并将阀盖连接口封闭；所述闸板包括闸板骨架，所述闸板骨架垂直于阀体底部设置，且将闸板底部的横向部分封闭；所述闸板外表面包裹有闸板包胶。
进一步的，所述阀盖与闸板连接通过闸板螺母固定连接，所述闸板螺母通过设于阀杆底部外表面通过螺纹与闸板骨架内表面连接。
进一步的，所述阀盖顶部设有轴盖。
进一步的，所述轴盖与阀盖之间设有防尘圈、密封圈和卡环。
进一步的，所述防尘圈与阀盖之间设有密封函。
本发明还提供闸板的制备工艺包括如下步骤：
本发明具有如下有益效果：
本发明采用塑料材质制备塑料闸板，生产效率高，能耗大幅降低。同时由于闸板的轻量化，阀门重量降低，使得阀门在运输过程中的能量消耗降低。对节能减排和产业升级具有重要意义。本发明的塑料闸板与普通塑料闸板相比，能够维持塑料水压不变。且本发明的塑料阀门通过卡环、密封函和密封圈等的设置，能够有效密封阀门。
附图说明
图1为本发明塑料闸板的结构示意图
图2为本发明塑料闸板在DN100阀门上的水压仿真实验图
图3为本发明塑料闸板在DN200阀门上的水压仿真实验图
图中各符号的名称为：
1-阀体、2-闸板骨架、3-闸板包胶、4-闸板螺母、5-阀杆、6-阀盖、7-卡环、8-轴盖、9-手轮、10-防尘圈、11-密封函、12-密封圈、13-阀盖密封圈
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本发明的塑料闸阀，如附图1所示，包括阀体1、阀盖6、闸板和阀杆 5，阀体倒T字型，为中空结构；闸板位于阀体内下部；阀杆一端与闸板连接，另一端与手轮9连接；手轮设于阀体的外部；阀体顶部设有与阀盖相匹配的阀盖连接口；阀盖与阀体固定连接并将阀盖连接口封闭；闸板包括闸板骨架2，闸板骨架垂直于阀体底部设置，且将闸板底部的横向部分封闭；闸板外表面包裹有闸板包胶3。
阀盖与闸板连接通过闸板螺母4固定连接，所述闸板螺母通过设于阀杆底部外表面通过螺纹与闸板骨架内表面连接。
为了将阀盖与阀体连接稳固，在阀盖顶部设有轴盖8，阀杆贯穿轴盖和阀盖，通过手轮可以调节阀门的开启和关闭。
为了有效的密封阀门，在轴盖与阀盖之间设有防尘圈10、密封圈12和卡环7。阀盖的外周还设有阀盖密封圈13。防尘圈与阀盖之间设有密封函11。
实施例2
塑料闸阀的闸板骨架采用塑料材质，闸板骨架的塑料材质包括重量比为 35:65的尼龙或聚苯硫醚与玻璃纤维。
闸板骨架的拉伸强度为200-210MPA。
制备工艺包括如下步骤：
将闸板模具安装在注塑机上，塑料加热升温熔化，采用分五段升温，五段温度分别为260、270、280、290、298℃，注塑机注射时注射压力为12MPA，保压9MPA，保压时间5秒；通过螺杆将熔化的塑料压到模具内，冷却定型。
实施例3
将实施例2制备得到的闸板安装在DN100的阀门上，将阀门关闭后装入阀门检测设备，在阀门的一侧打入一定的水压，保持10分钟，检查水压是否降低，即阀门是否泄漏。
Figure BDA0001869960920000041
通过试验，塑料闸板替代铸铁闸板与普通塑料闸板相比，本发明的塑料闸板能够保持闸板两侧水压不变，本发明的塑料闸板可安装在可承受1.6MPa水压的阀门上。
实施例4
将实施例2制备得到的闸板安装在DN100的阀门上，要求最大止水压力为 1.6MPA，进行止水仿真实验，仿真出其在1.6MPA的水压下应力分布图，如附图 2所示。从图2中可以看出DN100塑料闸板在1.6MPA水压下的最大应力为47MPA，本闸板的塑料强度为210MPA，因此，在结构不变的情况下，塑料闸板代替铸铁闸板可以应用。
实施例5
将实施例2制备得到的闸板安装在DN200的阀门上，要求最大止水压力为1.6MPA，，进行止水仿真实验，仿真出其在1.6MPA的水压下应力分布图，如附图3所示。从图3中可以看出，DN200的塑料闸板在1.6MPA水压下的最大应力为239MPA，超过了本发明实施例所制备的210MPA，因此塑料闸板在1.6MPA水压下会断裂。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种塑料闸板，其特征在于：所述塑料闸板的闸板骨架所用材料为重量比为35:65的尼龙或聚苯硫醚与玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的塑料闸板，其特征在于：所述闸板骨架的拉伸强度为200-210MPA。
3.根据权利要求2所述的塑料闸板，其特征在于：所述塑料闸板应用于通径为小于DN100的阀门。
4.权利要求1-3任意一项所述的塑料闸板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将闸板模具安装在注塑机上，塑料加热升温熔化，通过螺杆将熔化的塑料压到模具内，冷却定型。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述塑料加热升温融化时采用分五段升温，五段温度分别为260、270、280、290、298℃，注塑机注射时注射压力为12MPA，保压9MPA，保压时间5秒。
6.权利要求1-3任意一项所述的塑料闸板在阀门上的应用，其特征在于：所述阀门包括阀体、阀盖、闸板和阀杆，所述阀体倒T字型，为中空结构；所述闸板位于阀体内下部；所述阀杆一端与闸板连接，另一端与手轮连接；所述阀体顶部设有与阀盖相匹配的阀盖连接口；所述阀盖与阀体固定连接并将阀盖连接口封闭；所述闸板包括闸板骨架，所述闸板骨架垂直于阀体底部设置，且将闸板底部的横向部分封闭；所述闸板外表面包裹有闸板包胶。
7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于：所述阀盖与闸板连接通过闸板螺母固定连接，所述闸板螺母通过设于阀杆底部外表面通过螺纹与闸板骨架内表面连接。
8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于：所述阀盖顶部设有轴盖。
9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于：所述轴盖与阀盖之间设有防尘圈、密封圈和卡环。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于：所述防尘圈与阀盖之间设有密封函。
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