CN114719040B - 一种撑缩型楔式闸阀的闸板及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一种撑缩型楔式闸阀的闸板及其加工方法，包括左闸板和右闸板，左闸板与右闸板的两侧斜平面之间构成V型楔角；其特征是：在左闸板和右闸板上分别嵌装密封环与阀座组成密封副，在两者接触面之间设有撑缩装置，开阀时，左闸板、右闸板先与阀座松开接触再提升，关阀时，左闸板、右闸板先下降到位后，再由楔块撑开与阀座压紧配合，实现了无摩擦启闭，启闭力矩小、密封面磨损少，而且密封面磨损后只需要更换密封环，节约资源、降低维护成本；左闸板与右闸板通过连接轴焊接连接组成整体进行加工，两者加工定位基准一致，加工精度和加工效率高，与密封环通配性好。

Description

一种撑缩型楔式闸阀的闸板及其加工方法
技术领域
本发明属于阀门领域，尤其涉及一种楔式闸阀的闸板及其加工方法。本发明适用于耐高温、耐磨损楔紧式双闸板闸阀。
背景技术
楔式闸阀适用于高温、磨损性介质工况，由楔形闸板与V型阀座楔紧配合组成密封副，为了消除闸板与阀座楔角的加工误差影响密封副的密封配合性能，楔形闸板一般采用左、右闸板组成双闸板结构，利用左、右闸板在关闭过程中自动调整楔角与阀座的楔角相适配，提高密封副的密封配合性能。如申请号为CN202110277959.X的楔式双闸板闸阀，左、右闸板之间采用连接件相互连接，在关闭时，左、右闸板的楔角会根据进出口阀座之间的楔角自动调节。为了适应高温、腐蚀、磨损性介质工况，闸板密封面一般采用熔覆耐高温、耐腐蚀、耐磨损合金。但是，目前楔形闸板的左、右闸板都是采用独立加工后分别在斜平面上熔覆耐高温、耐腐蚀、耐磨损合金，金属熔覆工艺产生的变形和二次装夹误差，使得左右闸板加工时的定位基准存在误差，而且加工左右闸板斜面时测量基准点不易精准控制，导致左右闸板装配后出现上挂或者下挂现象，使两者密封面错位，影响双闸板与阀座的密封配合性能。另外，在关闭时，闸板与阀座楔紧过程中，密封面存在较大的摩擦力，产生较大的磨损；在开启时，需要较大的力矩克服闸板与阀座之间的楔紧力，开启力矩和密封面的磨损都较大，而且闸板密封面严重磨损后需要更换整块闸板，维护成本高，造成较大的资源浪费。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺点，提供一种左右闸板的加工定位基准一致，加工精度和效率高，通配性好，启闭摩擦力小，开启轻便，维护成本低的撑缩型楔式闸阀的闸板及其加工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种撑缩型楔式闸阀的闸板及其加工方法，包括左闸板和右闸板，左闸板与右闸板的两侧斜平面之间构成V型楔角；在左闸板与右闸板之间设有撑缩装置，所述撑缩装置由安装在左闸板与右闸板相向平面中心处V型空腔内的楔块组成，楔块与V型空腔的楔角相同；楔块上端中心设有阀杆连接孔，该阀杆连接孔与阀杆下端的环形凸肩相互配合，楔块的轴向长度小于V型空腔的轴向长度；在左闸板、右闸板外圆面与斜平面之间的环形台阶内固定安装密封环。
在V型空腔底平面与楔块下端面之间设置碟簧。
楔块由对称的左楔块和右楔块组成，在左楔块与右楔块相向平面中间位置安装钢球，所述钢球活动安装在左楔块和右楔块相向平面内构成的球形腔内。
左闸板与右闸板中心V型空腔的楔角大于其两侧平面之间V型楔角的角度。
V型楔角的角度为10°，V型空腔的楔角为30°。
其特征是：左闸板和右闸板采用分体加工工艺和整体加工工艺制造，具体工艺步骤为：
1、分体加工工艺：
1.1、用工装分别固定左闸板、右闸板外圆面周边，以环形台阶外圆面校正，加工斜平面、环形底平面和环形台阶外圆面；
1 .2、工装分别固定左闸板、右闸板环形台阶外圆面，以环形台阶外圆面和环形底平面为定位基准，旋转工作平台角度，分别加工左闸板与右闸板相向平面端面及V型空腔内的斜面和平面；
1.3、分别熔覆左闸板、右闸板斜平面和V型空腔内的斜面；
1 .4、工装分别固定左闸板、右闸板环形台阶外圆面，以环形台阶外圆面和环形底平面为定位基准，铣斜平面；
2、整体加工工艺：
2.1、将楔块装入左闸板与右闸板之间的V型空腔内，左闸板与右闸板通过连接轴焊接连接组成整体；
2.2、将左闸板的环形台阶外圆面安装在斜度定位工装上，以左闸板环形台阶外圆面为定位校正，精加工右闸板斜平面、环形底平面和环形台阶外圆面；
2.3、将右闸板的环形台阶外圆面安装在斜度定位工装上，以右闸板环形台阶外圆面为定位校正，精加工左闸板斜平面、环形底平面和环形台阶外圆面；
2.4、把密封环通过螺钉分别安装在左闸板和右闸板的环形台阶和环形底平面上，在密封环与环形底平面之间安装密封垫；
2.5、将左闸板密封环外端面安装在斜度定位工装上，以左闸板密封环外端面为定位校正，精磨右闸板密封环的密封面；
2.6、将右闸板密封环外端面安装在斜度定位工装上，以右闸板密封环外端面为定位校正，精磨左闸板密封环的密封面，测量对分厚度，使两侧密封面与整体闸板中心平面对称；
2.7、将整体闸板从斜度定位工装上卸下，风割切断连接轴。
本发明与现有技术相比的有益效果是：在左闸板和右闸板上分别嵌装密封环与阀座组成密封副，在两者接触面之间设有撑缩装置，开阀时，左闸板、右闸板先与阀座松开接触再提升，关阀时，左闸板、右闸板先下降到位后，再由楔块撑开与阀座压紧配合，实现了无摩擦启闭，启闭力矩小、密封面磨损少，而且密封面磨损后只需要更换密封环，节约资源、降低维护成本；左闸板与右闸板通过连接轴焊接连接组成整体进行加工，两者加工定位基准一致，加工精度和加工效率高，密封环通配性好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明左闸板和右闸板整体加工状态的连接示意图。
图3是本发明图2中左闸板的结构示意图。
图4是本发明图2中左闸板和右闸板相向平面侧的结构示意图。
图中：1左闸板、2右闸板、3钢球、4右楔块、5左楔块、6密封环、7连接轴、8斜平面、9环形台阶、10环形底平面、11外圆面、12斜面、13螺订、14阀杆连接孔。
实施方式
如图1所示的撑缩型楔式闸阀的闸板及其加工方法，包括左闸板1和右闸板2，左闸板1与右闸板2的两侧斜平面8之间构成V型楔角；在左闸板1与右闸板2之间设有撑缩装置，所述撑缩装置由左闸板1与右闸板2内侧斜面12之间构成的V型空腔和安装在该V型空腔内的楔块组成，楔块与V型空腔的楔角相同，V型空腔的中心平面与左闸板1和右闸板2斜平面8之间的V型楔角中心平面重合，所述V型楔角中心平面是指使左闸板1和右闸板2两侧斜平面8成镜像对称的平面；楔块上端中心设有阀杆连接孔14，该阀杆连接孔14与阀杆下端的环形凸肩相互配合，由阀杆带动楔块升降，楔块的轴向长度小于V型空腔的轴向长度，所述轴向长度是指阀杆轴线方向上的长度，在关阀时，阀杆推动楔块和左闸板1、右闸板2下移，当左闸
板1和右闸板2两侧密封面与阀座密封面接触时，阀杆推动楔块下移，撑开左闸板1和右闸板2与阀座密封面楔紧密封配合，在开阀时，阀杆首先拉动楔块上移，使左闸板1和右闸板2卸掉撑紧力向中心收缩，两侧密封面脱离阀座密封面，随着阀杆继续上升，拉动左闸板1和右
闸板2上升，实现无摩擦启闭；在左闸板1、右闸板2的外圆面11与斜平面8之间的环形台阶9内固定安装密封环6，该密封环6由螺钉13从左闸板1或右闸板2背面穿过螺孔固定安装在环形台阶9与外圆面11之间的环形底平面10上，如图3、图4所示，在密封环6与环形底平面10之间设置密封装置，当密封面磨损后，只需在左闸板1和右闸板2上更换密封环6，避免了现有产品更换整体闸板造成材料浪费的问题，降低了维修成本。在左闸板1和右闸板2的斜平面8和组成V型空腔的斜面12分别熔覆耐高温、耐腐蚀、耐磨损合金，提高左闸板1和右闸板2在高温、腐蚀性、磨损性介质工况中的使用寿命。所述V型空腔两侧腔壁由下部斜面12和上部平面两部分组成。左闸板1和右闸板2相互接触平面内设有径向导向板，由径向导向板与阀体导向槽相互配合对左闸板1与右闸板2轴向定位，防止左闸板1与右闸板2轴向分离。
在V型空腔底平面与楔块下端面之间设置碟簧，防止在关闭过程中楔块对左闸板1和右闸板2产生撑开力，避免密封面摩擦。
楔块由对称的左楔块5和右楔块4组成，在左楔块5与右楔块4相向平面中间位置安装钢球3，所述钢球3活动安装在左楔块5和右楔块4相向平面内构成的球形腔内，定位左楔块5和右楔块4的配合位置。
左闸板1与右闸板2内侧斜面12之间V型空腔的楔角大于其两侧斜平面8之间V型楔角的角度。提高楔块对左闸板1和右闸板2撑开效果，如图3所示。
V型楔角的角度为10°，V型空腔的楔角为30°。即左闸板1和右闸板2的斜平面8与V型楔角中心平面之间的最佳角度各为5°，斜面12与V型楔角中心平面之间的最佳角度各为15°。
左闸板1和右闸板2采用分体加工工艺和整体加工工艺相结合制造，具体工艺步骤为：
1、分体加工工艺：
1 .1、用工装分别固定左闸板1、右闸板2外圆面11，以环形台阶9外圆面校正，加工斜平面8、环形底平面10和环形台阶9外圆面；
1.2、工装分别固定左闸板1与右闸板2的环形台阶9外圆面，以环形台阶9外圆面和环形底平面10为定位基准，旋转工作平台角度，分别加工左闸板1与右闸板2相向平面端面及V型空腔内的斜面12和平面；
1 .3、分别熔覆左闸板1、右闸板2斜平面8和V型空腔内的斜面12，熔覆材料为耐高温、耐腐蚀、耐磨损合金材料；
1 .4、工装分别固定左闸板1、右闸板2的环形台阶9外圆面，环形台阶9外圆面和环形底平面10为定位基准，铣斜平面8；
2、整体加工工艺：
2.1、将楔块装入左闸板1与右闸板2之间的V型空腔内，左闸板1与右闸板2通过连接轴7焊接连接组成整体，并在楔块上端安装止动杆，防止楔块移动，如图2所示，连接轴7具有三条，设置在左闸板1和右闸板2相向平面内，如图4所示；
2.2、将左闸板1的环形台阶9外圆面安装在斜度定位工装上，以左闸板1环形台阶9外圆面为定位校正，精加工右闸板2的斜平面8、环形底平面10和环形台阶9外圆面；
2.3、将右闸板2的环形台阶9外圆面安装在斜度定位工装上，以右闸板2环形台阶9外圆面为定位校正，精加工左闸板1的斜平面8、环形底平面10和环形台阶9外圆面；
2.4、把密封环6通过螺钉分别安装在左闸板1和右闸板2的环形台阶9和环形底平面10上，在密封环6与环形底平面10之间安装密封垫；
2.5、将左闸板1上的密封环6外端面安装在斜度定位工装上，以左闸板1上的密封环6外端面为定位校正，精磨右闸板2上的密封环6的密封面；
2.6、将右闸板2上的密封环6外端面安装在斜度定位工装上，以右闸板2上的密封环6外端面为定位校正，精磨左闸板1上的密封环6的密封面，测量对分厚度，使两侧密封面6与整体闸板中心平面对称；
2.7、将整体闸板从专用工装上卸下，风割切断连接轴7。

Claims (1)

1.一种撑缩型楔式闸阀的闸板的加工方法，其闸板包括左闸板（1）和右闸板（2），左闸板（1）与右闸板（2）的两侧斜平面（8）之间构成V型楔角；在左闸板（1）与右闸板（2）之间设有撑缩装置，所述撑缩装置由左闸板（1）与右闸板（2）内侧斜面（12）之间构成的V型空腔和安装在该V型空腔内的楔块组成；楔块上端中心设有阀杆连接孔（14），该阀杆连接孔（14）与阀杆下端的环形凸肩相互配合，楔块的轴向长度小于V型空腔的轴向长度；在左闸板（1）、右闸板（2）的外圆面（11）与斜平面（8）之间的环形台阶（9）内固定安装密封环（6），该密封环（6）由螺钉（13）从左闸板（1）和右闸板（2）背面穿过螺孔固定安装在环形台阶（9）与外圆面（11）之间的环形底平面（10）上，在密封环（6）与环形底平面（10）之间设置密封装置；
其特征是：左闸板（1）和右闸板（2）采用分体加工工艺和整体加工工艺相结合，具体工艺步骤为：
1、分体加工工艺：
1.1、用工装分别固定左闸板（1）、右闸板（2）的外圆面（11），以环形台阶（9）外圆面校正，加工斜平面（8）、环形底平面（10）和环形台阶（9）外圆面；
1.2、工装分别固定左闸板（1）、右闸板（2）的环形台阶（9）外圆面，以环形台阶（9）外圆面和环形底平面（10）为定位基准，旋转工作平台角度，分别加工左闸板（1）与右闸板（2）相向平面端面及V型空腔内的斜面（12）和平面；
1.3、分别熔覆左闸板（1）、右闸板（2）的斜平面（8）和V型空腔内的斜面（12）；
1.4、工装分别固定左闸板（1）、右闸板（2）的环形台阶（9）外圆面，以环形台阶（9）外圆面和环形底平面（10）为定位基准，铣斜平面（8）；
2、整体加工工艺：
2.1、将楔块装入左闸板（1）与右闸板（2）之间的V型空腔内，左闸板（1）与右闸板（2）通过连接轴（7）焊接连接组成整体，并在楔块上端安装止动杆；
2.2、将左闸板（1）的环形台阶（9）外圆面安装在斜度定位工装上，以左闸板（1）环形台阶（9）外圆面为定位校正，精加工右闸板（2）的斜平面（8）、环形底平面（10）和环形台阶（9）外圆面；
2.3、将右闸板（2）的环形台阶（9）外圆面安装在斜度定位工装上，以右闸板（2）环形台阶（9）外圆面为定位校正，精加工左闸板（1）的斜平面（8）、环形底平面（10）和环形台阶（9）外圆面；
2.4、把密封环（6）通过螺钉（13）分别安装在左闸板（1）和右闸板（2）的环形台阶（9）和环形底平面（10）上，在密封环（6）与环形底平面（10）之间安装密封垫；
2.5、将左闸板（1）上的密封环（6）外端面安装在斜度定位工装上，以左闸板（1）上的密封环（6）外端面为定位校正，精磨右闸板（2）上的密封环（6）的密封面；
2.6、将右闸板（2）上的密封环（6）外端面安装在斜度定位工装上，以右闸板（2）上的密封环（6）外端面为定位校正，精磨左闸板（1）上的密封环（6）的密封面，测量对分厚度，使两侧密封面（6）与整体闸板中心平面对称；
2.7、将整体闸板从专用工装上卸下，风割切断连接轴（7）。
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