CN216692358U - 一种三通阀阀体结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三通阀阀体结构，包括进口组件、两个出口组件和两个填料箱；出口组件包括主管、凸缘和出口管；两个主管的一端分别焊接于进口组件的两个输出端，两个主管的另一端分别焊接有两个填料箱；凸缘设置于主管的管体，并与主管熔为一体，凸缘与主管的内部相通；凸缘背离主管的端部焊接有出口管；进口组件的输出端与主管之间的焊接坡口、主管与填料箱之间的焊接坡口以及凸缘与出口管之间的焊接坡口均为窄间隙坡口结构，窄间隙坡口结构的坡口角度范围为6°～8°。本申请实现了省去进口管上的马鞍形坡口、其余各部件之间的焊接坡口为窄间隙坡口结构、采用自动焊方法进行焊接、减小坡口加工量、减小焊材消耗量，降低焊工劳动强度的目的。

Description

一种三通阀阀体结构

技术领域

本申请涉及阀门技术领域，尤其涉及一种三通阀阀体结构。

背景技术

常规的三通阀，考虑到成本和加工因素，进口管、出口管和主管采用管料加工，连接体和填料箱采用锻件加工。填料箱与主管之间的焊缝，连接体与进口管之间的焊缝，以及连接体与主管之间的焊缝，由于母材一般都是304不锈钢材料，直径较小，不适宜采用自动焊方法进行焊接，只能采用焊条电弧焊。对于焊条电弧焊，如果采用窄间隙坡口，很难清除层间焊渣，所以常规的坡口角度比较大，焊条消耗量大，焊工劳动强度大，焊接时间长，工期长。

另外，常规的三通阀的主管与出口管之间的焊缝，属于相贯焊缝，坡口在出口管上，呈马鞍形，这种坡口在相贯线各个点的角度都不同，肩部（最高点）的角度为55°，从肩部至腹部（最低点）角度渐变为0°。这种渐变角度的坡口，难以加工，往往采取等离子切割+打磨的方式，工作量大，坡口角度也难以保证。由于是变角度坡口，各个点的坡口宽度也不同，焊接难度大，焊工劳动强度大，焊缝内在质量也无法通过射线检测或超声检测的方法进行判定。

实用新型内容

本申请通过提供一种三通阀阀体结构，解决了现有技术中常规的三通阀进行加工生产时，各部件之间采用焊条电弧焊进行焊接，导致常规的坡口角度比较大，焊条消耗量大，而且常规的三通阀的主管与出口管之间为马鞍形的相贯焊缝，导致焊接难度大，焊工劳动强度大的技术问题，实现了通过设置凸缘、省去进口管上的马鞍形坡口、降低加工和焊接难度、其余各部件之间的焊接坡口采用窄间隙坡口结构、同时采用自动焊方法进行焊接、减小坡口加工量、减小焊材消耗量、降低焊工劳动强度、缩短工期的目的。

本申请提供的一种三通阀阀体结构，包括进口组件、两个出口组件和两个填料箱；所述出口组件包括主管、凸缘和出口管；两个所述主管的一端分别焊接于所述进口组件的两个输出端，两个所述主管的另一端分别焊接有两个所述填料箱；所述凸缘设置于所述主管的管体，并与所述主管熔为一体，所述凸缘与所述主管的内部相通；所述凸缘背离所述主管的端部焊接有所述出口管；所述进口组件的输出端与所述主管之间的焊接坡口、所述主管与所述填料箱之间的焊接坡口以及所述凸缘与所述出口管之间的焊接坡口均为窄间隙坡口结构，所述窄间隙坡口结构的坡口角度范围为6°～8°。

在一种可能的实现方式中，所述进口组件包括进口管和连接体；所述连接体为三通结构；所述进口管的输出端与所述连接体的输入端焊接；所述连接体的两个输出端分别与两个所述主管的端部焊接。

在一种可能的实现方式中，所述进口管与所述连接体之间的焊接坡口、所述连接体与所述主管之间的焊接坡口均为所述窄间隙坡口结构。

在一种可能的实现方式中，所述连接体的内腔的两端分别设置有密封面，所述密封面设置有硬质合金堆焊层。

在一种可能的实现方式中，所述凸缘通过3D打印形式嫁接于所述主管的管体，并与所述主管熔为一体。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过采用进口组件、两个出口组件和两个填料箱；进一步设置出口组件包括主管、凸缘和出口管，将两个主管的一端分别焊接于进口组件的两个输出端，两个主管的另一端分别焊接有两个填料箱；将凸缘设置于主管的管体，并与主管熔为一体，并将凸缘背离主管的端部与出口管焊接，通过设置凸缘，省去了进口管上的马鞍形坡口，降低了加工和焊接难度；

进一步设置进口组件的输出端与主管之间的焊接坡口、主管与填料箱之间的焊接坡口以及凸缘与出口管之间的焊接坡口均为窄间隙坡口结构，窄间隙坡口结构的坡口角度范围为6°～8°，相比于常规的坡口角度（20°）大大降低，同时可以采用自动焊的方式进行焊接，减小了坡口加工量，减小了焊材消耗量，降低了焊工劳动强度，有效解决了现有技术中常规的三通阀进行加工生产时，各部件之间采用焊条电弧焊进行焊接，导致常规的坡口角度比较大，焊条消耗量大的问题，而且常规的三通阀的主管与出口管之间为马鞍形的相贯焊缝，导致焊接难度大，焊工劳动强度大的技术问题，实现了省去进口管上的马鞍形坡口、降低加工和焊接难度、其余各部件之间的焊接坡口采用窄间隙坡口结构、同时采用自动焊方法进行焊接、减小坡口加工量，减小焊材消耗量、降低焊工劳动强度、缩短工期的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种三通阀阀体结构的剖视结构示意图；

图2为本申请实施例提供的主管连接凸缘并开设窄间隙坡口结构后的剖视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的出口管开设窄间隙坡口结构后的剖视结构示意图；

图4为本申请实施例提供的出口组件的剖视结构示意图；

图5为本申请实施例提供的连接体开设窄间隙坡口结构后的剖视结构示意图；

图6为本申请实施例提供的进口管开设窄间隙坡口结构后的剖视结构示意图；

图7为本申请实施例提供的进口组件的剖视结构示意图；

图8为本申请实施例提供的填料箱开设窄间隙坡口结构后的剖视结构示意图；

图9为本申请实施例提供的窄间隙坡口结构的剖视结构示意图。

附图标记：1-进口组件；11-进口管；12-连接体；121-密封面；122-硬质合金堆焊层；2-出口组件；21-主管；22-凸缘；23-出口管；3-填料箱；4-窄间隙坡口结构；5-凸缘与出口管之间的焊缝；6-进口管与连接体之间的焊缝；7-主管与连接体之间的焊缝；8-主管与填料箱之间的焊缝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

参照图1-9，本申请实施例提供的一种三通阀阀体结构，包括进口组件1、两个出口组件2和两个填料箱3；出口组件2包括主管21、凸缘22和出口管23；两个主管21的一端分别焊接于进口组件1的两个输出端，两个主管21的另一端分别焊接有两个填料箱3；凸缘22设置于主管21的管体，并与主管21熔为一体，凸缘22与主管21的内部相通；凸缘22背离主管21的端部焊接有出口管23；进口组件1的输出端与主管21之间的焊接坡口、主管21与填料箱3之间的焊接坡口以及凸缘22与出口管23之间的焊接坡口均为窄间隙坡口结构4，窄间隙坡口结构4的坡口角度范围为6°～8°。本申请实施例中先将凸缘22设置于主管21，并与主管21熔为一体，然后依次将进口组件1与主管21之间的焊接坡口、主管21与填料箱3之间的焊接坡口、凸缘22与出口管23之间的焊接坡口均设置为8°的窄间隙坡口结构4，然后依次采用自动热丝TIG焊机对窄间隙坡口结构4处进行焊接，最终省时省力地形成本申请实施例的三通阀阀体结构，其中，本申请实施例中的两个窄间隙坡口结构4组对之后，两个所述窄间隙坡口结构4的底面之间留有间隙L（L=3mm）,窄间隙坡口结构4的底面为弧形面，该弧形面的半径为R（R=5mm）。

参照图1、5-7，进口组件1包括进口管11和连接体12；连接体12为三通结构；进口管11的输出端与连接体12的输入端焊接；连接体12的两个输出端分别与两个主管21的端部焊接。本申请实施例中进一步设置进口组件1包括进口管11和连接体12，通过连接体12实现进口管11和两个出口管23之间的连通。

参照图5-7，进口管11与连接体12之间的焊接坡口、连接体12与主管21之间的焊接坡口均为窄间隙坡口结构4。本申请实施例中将进口管11与连接体12之间的焊接坡口、连接体12与主管21之间的焊接坡口均设置为8°的窄间隙坡口结构4，同样采用自动热丝TIG焊机对窄间隙坡口结构4处进行焊接。

参照图5，连接体12的内腔的两端分别设置有密封面121，密封面121设置有硬质合金堆焊层122。本申请实施例中进一步考虑到了连接体12的内腔的两端需要与三通阀的阀杆的密封面121进行配合使用，从而起到密封的作用，但因为需要经常开关，会使得连接体12的内腔出现磨损，因而在连接体12的内腔的两端设置了密封面121，并在密封面121上涂敷有硬质合金堆焊层122，避免因经常开关出现磨损，提高连接体12的使用寿命。

参照图2，本申请实施例中凸缘22通过3D打印形式嫁接于主管21的管体，并与主管21熔为一体，凸缘22通过堆焊形成。

本申请实施例提供的一种三通阀阀体结构的加工工艺如下：

连接体12的加工——锻造→粗车外形→超声检测→粗车密封面121部位焊前尺寸→密封面121堆焊硬质合金堆焊层122→粗精车密封面121→密封面121液体渗透检测→粗车连接体12三端的焊接坡口，该焊接坡口为8°的窄间隙坡口结构4。

填料箱3的加工——锻造→粗车外形→超声检测→粗精车填料箱3小端的焊接坡口，该焊接坡口为8°的窄间隙坡口结构4。

进口管11和出口管23的加工——管子下料→车两端焊接坡口，其中一端为8°的窄间隙坡口结构4。

主管21和凸缘22的加工——管子下料→车两端面→划出口端十字中心线→钻出口端孔→扩出口端孔（直径留余量5mm）→以出口端孔为中心，采用3D打印中的嫁接技术，在主管21出口端堆焊形成凸缘22→车凸缘22端面、外圆、内孔→凸缘22与主管21相贯部位，打磨至平滑过渡→车凸缘22端部焊接坡口，该焊接坡口为8°的窄间隙坡口结构4→车主管21焊接坡口，该焊接坡口为8°的窄间隙坡口结构4。

凸缘22的堆焊，采用五轴机械手+等离子填丝堆焊技术。对于304材料，采用φ1.2mm的ER308焊丝，保护气体为氩气。通过变位机与机械手的联动，先完成相贯部位的堆焊，再完成直段部分的堆焊。

进口组件1的焊接——进口管11与连接体12组对、内孔对正之后，点固焊接3～4处，然后采用窄间隙热丝TIG焊机进行焊接。焊接完成后，焊缝进行射线检测。

出口组件2的焊接——出口管23与凸缘22组对、内孔对正之后，点固焊接3～4处，然后采用窄间隙热丝TIG焊机进行焊接。焊接完成后，焊缝进行射线检测。

填料箱3与出口组件2、出口组件2与进口组件1的焊接——填料箱3与主管21组对、主管21与连接体12组对之后，每个焊口点固焊接3～4处，然后采用窄间隙热丝TIG焊机进行焊接。焊接完成后，焊缝进行射线检测。

进行窄间隙热丝TIG焊接时，工件一端夹持在变位机上，另一端用顶尖支撑。焊接过程中，变位机带动工件旋转，焊枪进行角式摆动，避免产生侧壁熔合不良缺陷。焊完一周时，根据电压反馈，焊枪自动提升一定距离，进行下一层的焊接。进行盖面层焊接时，焊枪摆动方式为横摆，得到平整的焊缝外形。

进行窄间隙热丝TIG焊接时，送丝方式为振动送丝，焊丝对熔池进行搅拌，使晶粒细化，焊缝综合机械性能好。为防止焊枪位置偏离焊缝中心，通过焊缝自动跟踪装置，检测焊枪与坡口边沿的距离，通过自动调节装置，保证焊枪始终位于焊缝中心。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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申请技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种三通阀阀体结构，其特征在于，包括进口组件（1）、两个出口组件（2）和两个填料箱（3）；

所述出口组件（2）包括主管（21）、凸缘（22）和出口管（23）；

两个所述主管（21）的一端分别焊接于所述进口组件（1）的两个输出端，两个所述主管（21）的另一端分别焊接有两个所述填料箱（3）；

所述凸缘（22）设置于所述主管（21）的管体，并与所述主管（21）熔为一体，所述凸缘（22）与所述主管（21）的内部相通；

所述凸缘（22）背离所述主管（21）的端部焊接有所述出口管（23）；

所述进口组件（1）的输出端与所述主管（21）之间的焊接坡口、所述主管（21）与所述填料箱（3）之间的焊接坡口以及所述凸缘（22）与所述出口管（23）之间的焊接坡口均为窄间隙坡口结构（4），所述窄间隙坡口结构（4）的坡口角度范围为6°-8°。

2.根据权利要求1所述的三通阀阀体结构，其特征在于，所述进口组件（1）包括进口管（11）和连接体（12）；

所述连接体（12）为三通结构；

所述进口管（11）的输出端与所述连接体（12）的输入端焊接；

所述连接体（12）的两个输出端分别与两个所述主管（21）的端部焊接。

3.根据权利要求2所述的三通阀阀体结构，其特征在于，所述进口管（11）与所述连接体（12）之间的焊接坡口、所述连接体（12）与所述主管（21）之间的焊接坡口均为所述窄间隙坡口结构（4）。

4.根据权利要求2所述的三通阀阀体结构，其特征在于，所述连接体（12）的内腔的两端分别设置有密封面（121），所述密封面（121）设置有硬质合金堆焊层（122）。

5.根据权利要求1所述的三通阀阀体结构，其特征在于，所述凸缘（22）通过3D打印形式嫁接于所述主管（21）的管体，并与所述主管（21）熔为一体。

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