一種金屬襯里耐腐蝕蝶閥及其制作工藝的制作方法

本發(fā)明涉及一種管道用的蝶閥，尤其是一種金屬襯里耐腐蝕蝶閥及其制作工藝。

背景技術：

蝶閥作為開啟或關閉管道和設備內(nèi)輸送流體介質(zhì)的閥門，在管道和設備中起著調(diào)節(jié)和截流的作用，在石油、化工、電力和城市供排水等領域有著廣泛的應用。現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)的耐腐蝕蝶閥都是以閥體、蝶板為鐵制或鋼制材料加內(nèi)襯橡膠、及整體用耐腐蝕金屬材料制作的蝶閥。

內(nèi)襯橡膠蝶閥已在供排水、海水、脫硫等系統(tǒng)中有著廣泛的應用，其密封性能及成本都具有相當?shù)膬?yōu)勢。但在實際的應用中，橡膠抗老化的使用壽命還是存在致命的缺點，比較好的橡膠內(nèi)襯可以使用7-8年；雖然用耐腐金屬材料作為閥體、蝶板能夠解決蝶閥的使用壽命，但是生產(chǎn)制作成本很高也會加大使用成本，對于大孔徑蝶閥而言，不能作為優(yōu)選的方案。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：提出一種既能耐腐蝕，又具有較高性價比的新型耐腐蝕蝶閥。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的這種金屬襯里耐腐蝕蝶閥通過以下技術方案來實現(xiàn)。

這種金屬襯里耐腐蝕蝶閥，包括閥體、蝶板11和閥桿，其特征在于：所述的閥體由筒狀主閥體3.1以及通過鑲嵌加焊接工藝固定在筒狀主閥體3.1內(nèi)側面的耐腐金屬內(nèi)襯構成的閥體內(nèi)襯3.2構成；由此組成由內(nèi)、外兩層不同金屬材質(zhì)組成的復合式雙層閥體結構，由閥體內(nèi)襯3.2構成整個閥體內(nèi)腔的過流介質(zhì)接觸面。

所述的復合式雙層閥體結構由碳素鋼構成的主閥體3.1、以及由耐腐金屬內(nèi)襯構成的閥體內(nèi)襯3.2組成；所述的閥體內(nèi)襯3.2由兩個分別鑲嵌焊接在主閥體內(nèi)壁的內(nèi)襯固定槽23內(nèi)的金屬內(nèi)襯A 4、金屬內(nèi)襯B 5，以及一個緊貼覆蓋主閥體固定槽座22分別與主閥體固定槽座22、金屬內(nèi)襯A和金屬內(nèi)襯B左右焊接相連的耐腐金屬制作的環(huán)形閥座14、兩個緊配在主閥體上、下軸座內(nèi)分別與金屬內(nèi)襯B焊接相連的耐腐金屬制作的金屬上襯套2、下襯套16構成。

所述的閥桿由分別設置在蝶板圓弧邊的上閥軸10、下閥軸12構成，所述的上閥軸10、下閥軸12分別穿置在復合式雙層閥體的上、下閥軸安裝孔內(nèi)；所述的上閥軸10穿過復合式雙層閥體的靠近閥體內(nèi)腔處設有一個可擋過流介質(zhì)雜質(zhì)的密封環(huán)6，并在上閥軸10與主閥體3.1之間設有一耐腐金屬制作的金屬上襯套2，所述的金屬上襯套2與上閥軸10之間另設有一自潤滑軸承15；穿置在復合式雙層閥體下部安裝孔內(nèi)的所述的下閥軸12與主閥體3.1之間設有一耐腐金屬制作的金屬下襯套16，所述的金屬下襯套16與下閥軸12之間另設有一自潤滑軸承15；同時，在下閥軸12的下端部設有防止蝶板11在使用過程中產(chǎn)生軸向串動的止推環(huán)17；所述的止推環(huán)17的下部設有端蓋19，所述的端蓋19與主閥體3.1之間設有密封墊18，并通過連接螺栓與主閥體3.1下部螺接成一體。

所述蝶板11與壓板8將密封圈7用螺栓組成一個圓盤狀的密封體，該密封體通過閥桿構成在復合式雙層閥體閥內(nèi)可轉動的腔體關閉開啟結構，所述的上閥軸10和下閥軸12分別與密封體兩端的連接臂用對應的銷釘9連接；所述的上閥軸10穿過復合式雙層閥體的上部閥孔與驅動機構相連接。

上述這種金屬襯里耐腐蝕蝶閥，其制造工藝如下：

1)將主閥體3.1加工出法蘭外圓、端面、密封臺階、內(nèi)腔及主閥體固定槽座22，并在主閥體固定槽座22的兩側分別加工出鑲嵌固定金屬內(nèi)襯用的內(nèi)襯固定槽23，在主閥體3.1的上、下軸座位置加工出安置上、下襯套用的軸孔及端面臺階；

2)將耐腐蝕金屬板材分別制作呈圓筒狀的金屬內(nèi)襯A、金屬內(nèi)襯B，以及環(huán)形的閥座14，所述的金屬內(nèi)襯B上設有兩個與主閥體上下軸座呈同一軸線、且直徑大于上、下襯套外徑的焊接預留孔；并用耐腐蝕金屬板材或無縫鋼管制作上襯套2、下襯套16；

3)將圓筒狀的金屬內(nèi)襯A、金屬內(nèi)襯B分別嵌入主閥體3.1內(nèi)壁的相對應的左右內(nèi)襯固定槽23內(nèi)、并用相應的耐腐蝕焊材焊牢；同時將法蘭密封面用并用相應的耐腐蝕焊材堆焊充填至法蘭密封面臺階最大直徑；

4)將環(huán)形的閥座14與設置在碳素鋼主閥體內(nèi)壁的主閥體固定槽座22一、以及相鄰的金屬內(nèi)襯A、金屬內(nèi)襯B分別用相應的耐腐蝕焊材焊牢，并將閥體內(nèi)腔表面用相應的焊材全部填充覆蓋，使整個主閥體3.1與由金屬內(nèi)襯A、金屬內(nèi)襯B、環(huán)形的閥座14相互焊接構成牢固的雙層復合式結構；

5)將上襯套2、下襯套16分別鑲嵌在主閥體3.1上、下的對應閥軸孔內(nèi)，使用相應的耐腐蝕焊接材料使之與主閥體3.1及鄰接的金屬內(nèi)襯B焊接預留孔相互焊接牢固，并將主閥體的下軸座端面堆焊填充至密封墊最大直徑邊沿；由此得到由主閥體3.1與閥體內(nèi)襯3.2構成的主體剛性穩(wěn)定可靠、內(nèi)腔耐腐蝕性能優(yōu)越的雙層復合式蝶閥閥體。

6)采用耐腐蝕的金屬材料制作蝶板、閥軸、壓板及其它過流介質(zhì)接觸的全部緊固件；上襯套2的端面與上閥軸軸向同時用填料保障密封，下軸座端面及法蘭密封面均采用耐腐蝕焊材來隔絕過流介質(zhì)與主閥體。

根據(jù)以上技術方案提出的這種金屬襯里耐腐蝕蝶閥，與傳統(tǒng)蝶閥橡膠襯里蝶閥、以及各種用耐腐金屬材料制作的同類蝶閥相比交具有以下特點：

1)在達到同樣耐腐蝕的要求下，使用壽命要明顯高于現(xiàn)在普遍使用的橡膠襯里蝶閥；

2)由于閥體用的是普通碳鋼材料，內(nèi)襯用的是耐腐蝕材料，因此生產(chǎn)制作成本遠底于整體耐腐蝕金屬材料制作的蝶閥；從而降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結構剖示圖；

圖2為圖1的A-A部的放大示意圖；

圖3為圖1的B-B部的放大示意圖；

圖4為本發(fā)明的正端面示圖；

圖5為雙層閥體結構的解析示意圖；

圖6為本發(fā)明涉及的耐腐金屬內(nèi)襯和上、下襯套的布局示意圖。

圖中：1-填料 2-金屬上襯套 3.1-主閥體 3.2-閥體內(nèi)襯 4-金屬內(nèi)襯A5-金屬內(nèi)襯B 6-密封環(huán) 7-密封圈 8-壓板 9-銷釘 10-上閥軸 11-蝶板12-下閥軸 13-壓板螺栓 14-環(huán)形閥座 15-自潤滑軸承 16-金屬下襯套17-止推環(huán) 18-密封墊 19-端蓋 20-法蘭端面焊材填充層 21-下閥座端面焊材充填層 22-主閥體固定槽座 23-內(nèi)襯固定槽 24-主閥體上閥座 25-主閥體上閥座軸。

具體實施方式

下面結合附圖進一步闡述本發(fā)明，并給出本發(fā)明的實施例。

如圖1-6所示的這種金屬襯里耐腐蝕蝶閥，包括閥體、蝶板11和閥桿，其特征在于：所述的閥體由筒狀主閥體3.1以及通過鑲嵌加焊接工藝固定在筒狀主閥體3.1內(nèi)側面的耐腐金屬內(nèi)襯構成的閥體內(nèi)襯3.2構成；由此組成由內(nèi)、外兩層不同金屬材質(zhì)組成的復合式雙層閥體結構，由閥體內(nèi)襯3.2構成整個閥體內(nèi)腔的過流介質(zhì)接觸面。

所述的復合式雙層閥體結構由碳素鋼構成的主閥體3.1、以及由耐腐金屬內(nèi)襯構成的閥體內(nèi)襯3.2組成；所述的閥體內(nèi)襯3.2由兩個分別鑲嵌焊接在主閥體內(nèi)壁的內(nèi)襯固定槽23內(nèi)的金屬內(nèi)襯A 4、金屬內(nèi)襯B 5，以及一個緊貼覆蓋主閥體固定槽座22分別與主閥體固定槽座22、金屬內(nèi)襯A和金屬內(nèi)襯B左右焊接相連的耐腐金屬制作的環(huán)形閥座14、兩個緊配在主閥體上、下軸座內(nèi)分別與金屬內(nèi)襯B焊接相連的耐腐金屬制作的金屬上襯套2、金屬下襯套16構成。

所述的閥桿由分別設置在蝶板圓弧邊的上閥軸10、下閥軸12構成，所述的上閥軸10、下閥軸12分別穿置在復合式雙層閥體的上、下閥軸安裝孔內(nèi)；所述的上閥軸10穿過復合式雙層閥體的靠近閥體內(nèi)腔處設有一個可擋過流介質(zhì)雜質(zhì)的密封環(huán)6，并在上閥軸10與主閥體3.1之間設有一耐腐金屬制作的金屬上襯套2，所述的金屬上襯套2與上閥軸10之間另設有一自潤滑軸承15；穿置在復合式雙層閥體下部安裝孔內(nèi)的所述的下閥軸12與主閥體3.1之間設有一耐腐金屬制作的金屬下襯套16，所述的金屬下襯套16與下閥軸12之間另設有一自潤滑軸承15；同時，在下閥軸12的下端部設有防止蝶板11在使用過程中產(chǎn)生軸向串動的止推環(huán)17；所述的止推環(huán)17的下部設有端蓋19，所述的端蓋19與主閥體3.1之間設有密封墊18，并通過連接螺栓與主閥體3.1下部螺接成一體。

所述蝶板11與壓板8將密封圈7用螺栓組成一個圓盤狀的密封體，該密封體通過閥桿構成在復合式雙層閥體閥內(nèi)可轉動的腔體關閉開啟結構，所述的上閥軸10和下閥軸12分別與密封體兩端的連接臂用對應的銷釘9連接；所述的上閥軸10穿過復合式雙層閥體的上部閥孔與驅動機構相連接。

上述這種金屬襯里耐腐蝕蝶閥，其制造工藝如下：

1)將主閥體3.1加工出法蘭外圓、端面、密封臺階、內(nèi)腔及主閥體固定槽座22，并在主閥體固定槽座22的兩側分別加工出鑲嵌固定金屬內(nèi)襯用的內(nèi)襯固定槽23，在主閥體3.1的上、下軸座位置加工出安置上、下襯套用的軸孔及端面臺階；

2)將耐腐蝕金屬板材分別制作呈圓筒狀的金屬內(nèi)襯A、金屬內(nèi)襯B，以及環(huán)形的閥座14，所述的金屬內(nèi)襯B上設有兩個與主閥體上下軸座呈同一軸線、且直徑大于上、下襯套外徑的焊接預留孔；并用耐腐蝕金屬板材或無縫鋼管制作上襯套2、金屬下襯套16；

3)將圓筒狀的金屬內(nèi)襯A、金屬內(nèi)襯B分別嵌入主閥體3.1內(nèi)壁的相對應的左右內(nèi)襯固定槽23內(nèi)、并用相應的耐腐蝕焊材焊牢；同時將法蘭密封面用并用相應的耐腐蝕焊材堆焊充填至法蘭密封面臺階最大直徑；

4)將環(huán)形的閥座14與設置在碳素鋼主閥體內(nèi)壁的主閥體固定槽座22、以及相鄰的金屬內(nèi)襯A、金屬內(nèi)襯B分別用相應的耐腐蝕焊材焊牢，并將閥體內(nèi)腔表面用相應的焊材全部填充覆蓋，使整個主閥體3.1與由金屬內(nèi)襯A、金屬內(nèi)襯B、環(huán)形的閥座14相互焊接構成牢固的雙層復合式結構；

5)將上襯套2、金屬下襯套16分別鑲嵌在主閥體3.1上、下的對應閥軸孔內(nèi)，使用相應的耐腐蝕焊接材料使之與主閥體3.1及鄰接的金屬內(nèi)襯B焊接預留孔相互焊接牢固，并將主閥體的下軸座端面堆焊填充至密封墊最大直徑邊沿；由此得到由主閥體3.1與閥體內(nèi)襯3.2構成的主體剛性穩(wěn)定可靠、內(nèi)腔耐腐蝕性能優(yōu)越的雙層復合式蝶閥閥體。

6)采用耐腐蝕的金屬材料制作蝶板、閥軸、壓板及其它過流介質(zhì)接觸的全部緊固件；金屬上襯套2的端面與上閥軸軸向同時用填料保障密封，下軸座端面及法蘭密封面均采用耐腐蝕焊材來隔絕過流介質(zhì)與主閥體。

在該產(chǎn)品的實際制造中主閥體3.1的外殼體采用普通碳鋼材料，而鑲嵌在普通碳鋼材料閥體3.1內(nèi)腔里的內(nèi)閥腔則選用具有較強耐腐蝕性能的金屬內(nèi)襯3.2制作；隨后將制作好的耐腐蝕金屬內(nèi)襯3.2與采用普通碳鋼材料的主閥體3.1的外殼體鑲嵌并焊接在一起，構成雙層異性材質(zhì)的復合式蝶閥閥體。

在主閥體3.1的法蘭密封端面延主閥體3.1內(nèi)腔邊沿有≥耐腐蝕金屬內(nèi)襯厚度(4-8mm)的臺階深度，用耐腐蝕焊材填充并焊牢金屬內(nèi)襯；耐腐蝕金屬上襯套2，金屬下襯套16鑲嵌在主閥體3.1穿過閥軸的上、下軸座孔內(nèi)，主閥體3.1的下軸座端面有≥密封墊最大直徑邊沿與3-5mm深度的臺階，用耐腐蝕焊材填充并焊牢金屬上軸套2，金屬下軸套16，從而實現(xiàn)了介質(zhì)過流面、法蘭密封端面、軸座內(nèi)側都為耐腐蝕材料，從而保證了蝶閥耐腐蝕的性能，提高了使用壽命。

此外，據(jù)本申請人實際制造出的本發(fā)明提出的這種耐腐蝕蝶閥，在同一規(guī)格前提下，這種普通碳鋼加金屬襯里耐腐蝕蝶閥，與采用鐵制加襯膠或全部用耐腐蝕金屬材料制造的蝶閥相比較，其制造成本以及使用壽命方面具有極好的優(yōu)越性。

具體的對比情況見下表：

本表所列的對比資料以比較常用在核電、火力發(fā)電且以海水作為循環(huán)冷卻介質(zhì)的蝶閥為例，閥體F51雙向不銹鋼整體鑄造的成本比WCB碳素鋼作為閥體，用相應F51的2205雙向不銹鋼板材作為內(nèi)襯鑲嵌焊接的成本要高出2倍；金屬內(nèi)襯尤其是對耐腐蝕介質(zhì)的應用環(huán)境時，其經(jīng)濟效益十分明顯，因此具有廣泛的使用價值；金屬內(nèi)襯材料常用奧氏體不銹鋼與雙向不銹鋼。

經(jīng)實際使用表明：根據(jù)本發(fā)明的結構提出的這種耐腐蝕蝶閥，在規(guī)格相同的情況下，不僅更節(jié)省材料成本，而且工藝簡便，普通裝備就能生產(chǎn)制作；耐磨、耐高溫、耐腐蝕覆蓋層表面使本發(fā)明可以更適用于環(huán)境苛刻的流體介質(zhì)沖刷，使用更可靠，壽命更長，從而最終降低了生產(chǎn)與使用成本。

以上僅僅是本申請人根據(jù)基本技術方案給出的一般性實施方式，并不代表本技術方案的全部，任何本領域的技術人員根據(jù)上述基本創(chuàng)意提出的改進均屬于本發(fā)明要求保護的范疇。