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商品详细描述
铸铁闸阀
大口径铸铁闸阀
铸铁闸阀的设计
1.6MPaDN300～DN1000英标铸铁闸阀的设计
[摘要]阐述了1.6MPaDN300～DN1000英标铸铁闸阀的结构特点、设计计算、设计验证——型式试验。
[关键词]英标铸铁闸阀设计设计验证
1 概述
BS5163、BS51501.6MPaDN300～DNl000英标铸铁闸阀，在英国、新加坡、马来西亚和中东一些国家的供水管道和工业管道上被广泛使用，其结构特点见：开式齿轮传动闸阀见图1；闭式齿轮传动闸阀见图2。
本文着重阐述了1.6MPaDN300～1000英标铸铁闸阀的阀体壁厚、阀盖壁厚、闸板壁厚、阀杆直径的设计计算和设计验证——型式试验。
2 设计
2.1阀体壁厚的设计计算
BS5163、BS5150标推中并未给出壳体最小壁厚的数据，设计时，必须对阀体壁厚进行设计计算。
设计时，将阀体中腔的截面形状设计为近似椭圆形，见图3，其壁厚S′B1的设计计算，是用椭圆形壁厚的计算公式导出的计算公式：式中K——近似椭圆形截面阀体壁厚系数，其中DN300～DN500，K取1.13，DN600～DNl000，K取1.07；
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa；
a——近似椭圆形截面的长轴(mm)；
[σL]——铸铁(HT250)许用拉应力，[σL]取35.28MPa；
C——腐蚀余量，C取5(mm)。
DN300～DN1000阀体最小壁厚的设计计算结果见表1。
设计中发现，阀体壁厚的设计，除了考虑阀体强度之外，还应考虑阀体的刚度，即应将阀体体腔的变形(指在1.6MPa介质压力的作用下)控制在0.001DN范围之内，否则，阀体会因受力变形而无法达到密封。
解决阀体刚度的方法见图1，在阀体的外部、内腔设计加强筋，且阀体外部的加强筋与阀体的端法兰相连接，来达到增加阀体的刚性，必要时可设计成不等壁厚，即增加阀体近似椭圆形截面中腔部分的壁厚。
2.2 阀盖壁厚的设计
设计时，阀盖壁厚S′B2通常不再进行设计计算，直接取阀体壁厚的0.95作为阀盖的壁厚。DN300～DN1000阀盖最小壁厚数据见表2；阀盖加强筋的设计见图1。
2.3 闸板壁厚的设计计算
BS5163、BS5150标准中，同样未给出闸板最小壁厚的数据，设计时，必须对闸板壁厚S′B3进行设计计算，其计算公式如下：式中d——通径(mm)；
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa；
[σW]——铸铁(HT250)许用弯曲应力，[σW]取56.84MPa；
C——腐蚀余量，C取3(mm)。
DN300～DN1000闸板最小壁厚的设计计算结果见表3。
2.4阀杆直径的设计计算
BS5163、BS5150标准中，同样未给出阀杆最小直径的数据，设计时，必须对阀杆直径进行设计计算，其计算公式如下：式中K——阀杆设计计算系数，其中DN300～DN500，K取0.70～0.75；DN600～DNl00。K取0.60～0.65；
Q——阀杆开启时的轴向力(N)；
[σL]——铸铁(HT250)许用拉应力，[σL]取35.28MPa；
其中Q采用简易计算公式，且因QG(闸板组件的重量)数值小，不予计算。式中QMF——密封面达到必需比压时的作用力(N)；
QMJ——密封面介质静压作用力(N)；
d——通径，d=DN(mm)；
bm——阀体密封面宽度(mm)；
qmf——必需密封比压(MPa)；
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa。
DN300～DN1000阀杆最小直径的设计计算数据见表4。
3 设计验证——型式试验
DN300～DN1000英标铸铁闸阀样机，通过了马来西亚国家质量权威机构SiRiM的型式试验，对设计进行了验证，型式试验严格按照英国国家标准BS5163：1986进行。型式试验的试验项目有：外观检验、尺寸检验、材料理化试验、壳体强度试验、密封试验、最大功能扭矩试验、最小强度扭矩试验、清洁度检验、涂层和标志检验。
这里着重介绍壳体强度试验、密封试验，最大功能扭矩试验、最小强度扭矩试验。
3.1 壳体强度试验
壳体强度试验，试验介质压力2.4MPa，保持试验压力最短持续时间1h,不得有肉眼可见渗漏。
3.2 密封试验
密封试验，试验介质压力1.76MPa，保持试验压力最短持续时间15min，不得有肉眼可见渗漏，即在阀体的密封面上，15min内不能有任何肉眼可见的渗漏，包括挂在密封面上小水珠。
需要再次强调的是：设计的阀体必须有足够的强度和刚度，密封试验时，壳体的变形必须控制在0.001DN范围之内，否则将很难通过密封试验。
3.3 最大功能扭矩试验
最大功能扭矩试验，是指闸阀在无介质压力和有介质压力的情况下，在开、关的全过程中，任一瞬间其最大的扭矩都不能超过表5规定的扭矩。
3.4 最小强度扭矩试验
最小强度扭矩试验，是对PN1.6MPaDN300～DNlO00英标铸铁闸阀设计的验证，其试验步骤：
3.4.1 全开、全关试验
用最大功能试验扭矩对阀门进行全开、全关操作试验，并做好全开、全关位置的记号，同时记录全开、全关过程中阀杆的转动圈数。
3.4.2阀处于全关位置的最小强度扭矩试验
阀处于全关位置后，再在阀杆的四方头上，顺着关紧的方向(顺时针方向)，逐渐施加最大功能试验扭矩3倍的扭矩，即最小强度试验扭矩，见表6；以验证阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的强度是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.3阀处于全开位置的最小强度扭矩试验
阀处于全开位置后，再在阀杆的四方头上，顺着开启的方向(逆时针方向)，逐渐施加最大功能试验扭矩3倍的扭矩，即最小强度试验扭矩，见表6；以验证阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的强度是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.4密封试验
重新用最大功能试验扭矩使阀处于全关位置，再次进行密封试验，试验介质压力1.76MPa,保持试验压力最短持续时间15min
不得有任何肉眼可见的渗漏，以确认阀是否产生变形；设计是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.5全开、全关试验
再次用最大功能试验扭矩对阀进行全开、全关操作试验，并核对全开、全关的位置是否与3.4.1试验时全开、全关的位置是否相符；再次记录全开、全关过程中阀杆的转动圈数，核对是否与3.4.1试验时阀杆的转动圈数是否相同，以确认阀杆、阀杆螺母的强度、刚度是否满足BS5163：1986标准的要求。
3.5零件检验
拆开零件，检验阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等零件及中法兰的螺柱、螺母是否完好，以确认阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的设计是否满足BS5163：1986标准的要求。
4结束语
经设计验证——型式试验，确认BS5163、BS51501.6MPaDN300～DNl000英标铸铁闸阀的设计满足了BS5163：1986标准的要求，投入了批量生产，并大批量出口马来西亚、新加坡。通过设计，深切感到BS5163标准的型式试验方法——最小强度扭矩试验是十分
科学的，应该在阀门行业中推广，这是企业进行阀门新产品设计验证的好办法；深切感到阀门行业应该规范各类阀门的最大功能试验扭矩，即规范各类阀门的启闭力矩，这是时代发展、社会进步对阀门进行人性化设计提出的新要求。
英标铸铁闸阀的结构特点与设计计算
1概述
BS5163、BS51501.6MPaDN300～DNl000英标铸铁闸阀，在英国、新加坡、马来西亚和中东一些国家的供水管道和工业管道上被广泛使用，其结构特点见：开式齿轮传动闸阀见图1;闭式齿轮传动闸阀见图2。
本文着重阐述了1.6MPaDN300～1000英标铸铁闸阀的阀体壁厚、阀盖壁厚、闸板壁厚、阀杆直径的设计计算和设计验证——型式试验。
2设计
2.1阀体壁厚的设计计算
BS5163、BS5150标推中并未给出壳体最小壁厚的数据，设计时，必须对阀体壁厚进行设计计算。
设计时，将阀体中腔的截面形状设计为近似椭圆形，见图3，其壁厚S′B1的设计计算，是用椭圆形壁厚的计算公式导出的计算公式：式中K——近似椭圆形截面阀体壁厚系数，其中DN300～DN500，K取1.13，DN600～DNl000，K取1.07;
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa;
a——近似椭圆形截面的长轴(mm);
[σL]——铸铁(HT250)许用拉应力，[σL]取35.28MPa;
C——腐蚀余量，C取5(mm)。
DN300～DN1000阀体最小壁厚的设计计算结果见表1。
设计中发现，阀体壁厚的设计，除了考虑阀体强度之外，还应考虑阀体的刚度，即应将阀体体腔的变形(指在1.6MPa介质压力的作用下)控制在0.001DN范围之内，否则，阀体会因受力变形而无法达到密封。
解决阀体刚度的方法见图1，在阀体的外部、内腔设计加强筋，且阀体外部的加强筋与阀体的端法兰相连接，来达到增加阀体的刚性，必要时可设计成不等壁厚，即增加阀体近似椭圆形截面中腔部分的壁厚。
2.2阀盖壁厚的设计
设计时，阀盖壁厚S′B2通常不再进行设计计算，直接取阀体壁厚的0.95作为阀盖的壁厚。DN300～DN1000阀盖最小壁厚数据见表2;阀盖加强筋的设计见图1。
2.3闸板壁厚的设计计算
BS5163、BS5150标准中，同样未给出闸板最小壁厚的数据，设计时，必须对闸板壁厚S′B3进行设计计算，其计算公式如下：式中d——通径(mm);
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa;
[σW]——铸铁(HT250)许用弯曲应力，[σW]取56.84MPa;
C——腐蚀余量，C取3(mm)。
DN300～DN1000闸板最小壁厚的设计计算结果见表3。
2.4阀杆直径的设计计算
BS5163、BS5150标准中，同样未给出阀杆最小直径的数据，设计时，必须对阀杆直径进行设计计算，其计算公式如下：式中K——阀杆设计计算系数，其中DN300～DN500，K取0.70～0.75;DN600～DNl00。K取0.60～0.65;
Q——阀杆开启时的轴向力(N);
[σL]——铸铁(HT250)许用拉应力，[σL]取35.28MPa;
其中Q采用简易计算公式，且因QG(闸板组件的重量)数值小，不予计算。式中QMF——密封面达到必需比压时的作用力(N);
QMJ——密封面介质静压作用力(N);
d——通径，d=DN(mm);
bm——阀体密封面宽度(mm);
qmf——必需密封比压(MPa);
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa。
DN300～DN1000阀杆最小直径的设计计算数据见表4。
3设计验证——型式试验
DN300～DN1000英标铸铁闸阀样机，通过了马来西亚国家质量权威机构SiRiM的型式试验，对设计进行了验证，型式试验严格按照英国国家标准BS5163：1986进行。型式试验的试验项目有：外观检验、尺寸检验、材料理化试验、壳体强度试验、密封试验、最大功能扭矩试验、最小强度扭矩试验、清洁度检验、涂层和标志检验。衬氟蝶阀
这里着重介绍壳体强度试验、密封试验，最大功能扭矩试验、最小强度扭矩试验。
3.1壳体强度试验
壳体强度试验，试验介质压力2.4MPa，保持试验压力最短持续时间1h,不得有肉眼可见渗漏。
3.2密封试验
密封试验，试验介质压力1.76MPa，保持试验压力最短持续时间15min，不得有肉眼可见渗漏，即在阀体的密封面上，15min内不能有任何肉眼可见的渗漏，包括挂在密封面上小水珠。
需要再次强调的是：设计的阀体必须有足够的强度和刚度，密封试验时，壳体的变形必须控制在0.001DN范围之内，否则将很难通过密封试验。
3.3最大功能扭矩试验
最大功能扭矩试验，是指闸阀在无介质压力和有介质压力的情况下，在开、关的全过程中，任一瞬间其最大的扭矩都不能超过表5规定的扭矩。
3.4最小强度扭矩试验
最小强度扭矩试验，是对PN1.6MPaDN300～DNlO00英标铸铁闸阀设计的验证，其试验步骤：
3.4.1全开、全关试验
用最大功能试验扭矩对阀门进行全开、全关操作试验，并做好全开、全关位置的记号，同时记录全开、全关过程中阀杆的转动圈数。
3.4.2阀处于全关位置的最小强度扭矩试验
阀处于全关位置后，再在阀杆的四方头上，顺着关紧的方向(顺时针方向)，逐渐施加最大功能试验扭矩3倍的扭矩，即最小强度试验扭矩，见表6;以验证阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的强度是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.3阀处于全开位置的最小强度扭矩试验
阀处于全开位置后，再在阀杆的四方头上，顺着开启的方向(逆时针方向)，逐渐施加最大功能试验扭矩3倍的扭矩，即最小强度试验扭矩，见表6;以验证阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的强度是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.4密封试验
重新用最大功能试验扭矩使阀处于全关位置，再次进行密封试验，试验介质压力1.76MPa,保持试验压力最短持续时间15min
不得有任何肉眼可见的渗漏，以确认阀是否产生变形;设计是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.5全开、全关试验
再次用最大功能试验扭矩对阀进行全开、全关操作试验，并核对全开、全关的位置是否与3.4.1试验时全开、全关的位置是否相符;再次记录全开、全关过程中阀杆的转动圈数，核对是否与3.4.1试验时阀杆的转动圈数是否相同，以确认阀杆、阀杆螺母的强度、刚度是否满足BS5163：1986标准的要求。
3.5零件检验
拆开零件，检验阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等零件及中法兰的螺柱、螺母是否完好，以确认阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的设计是否满足BS5163：1986标准的要求。
4结束语
经设计验证——型式试验，确认BS5163、BS51501.6MPaDN300～DNl000英标铸铁闸阀的设计满足了BS5163：1986标准的要求，投入了批量生产，并大批量出口马来西亚、新加坡。通过设计，深切感到BS5163标准的型式试验方法——最小强度扭矩试验是十分科学的，应该在阀门行业中推广，这是企业进行阀门新产品设计验证的好办法;深切感到阀门行业应该规范各类阀门的最大功能试验扭矩，即规范各类阀门的启闭力矩，这是时代发展、社会进步对阀门进行人性化设计提出的新要求。
2.密封面采用不锈钢和硬质合金，使用寿命长。
3.采用柔性石墨填料、密封可靠，操作轻便灵活。
4.驱动方式分手动、电动、气动、齿轮传动，结构型式：弹性楔式单闸板、刚性楔式单闸板和双闸板型号。
5.广泛适用于石油化工，火力发电厂等油品、水蒸汽管路上作接通或截断管路中介质的启闭装置。
结构长度：按GB/T12221-89的规定
法兰面尺寸：按JB79 GB/T9112-9131的规定
检查与试验：按JB/T9092-99 GB/T13927-92的规定
传动方式：手动、电动、齿轮传动
订货须知：
一、①产品名称与型号②口径③是否带附件以便我们的为您正确选型④使用压力⑤使用介质的温度。
二、若已经由设计单位选定公司的闸阀型号，请型号直接向我司销售部订购。
三、当使用的场合非常重要或环境比较复杂时,请您尽量提供设计图纸和详细参数，由我们的阀门公司专家为您审核把关。如有疑问：请来电咨询：021-60340078，021-59260058，传真：021-59260058手机：15901754341，手机：18017623920，QQ:1324790089,QQ494522509.
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我们一定会尽心尽力为您提供优质的服务。提供最全面、专业的“阀门系统解决方案”，也十分愿意帮助用户解决生产中所遇到的难题。
铸铁闸阀的设计
1.6MPaDN300～DN1000英标铸铁闸阀的设计
[摘要]阐述了1.6MPaDN300～DN1000英标铸铁闸阀的结构特点、设计计算、设计验证——型式试验。
[关键词]英标铸铁闸阀设计设计验证
1 概述
BS5163、BS51501.6MPaDN300～DNl000英标铸铁闸阀，在英国、新加坡、马来西亚和中东一些国家的供水管道和工业管道上被广泛使用，其结构特点见：开式齿轮传动闸阀见图1；闭式齿轮传动闸阀见图2。
本文着重阐述了1.6MPaDN300～1000英标铸铁闸阀的阀体壁厚、阀盖壁厚、闸板壁厚、阀杆直径的设计计算和设计验证——型式试验。
2 设计
2.1阀体壁厚的设计计算
BS5163、BS5150标推中并未给出壳体最小壁厚的数据，设计时，必须对阀体壁厚进行设计计算。
设计时，将阀体中腔的截面形状设计为近似椭圆形，见图3，其壁厚S′B1的设计计算，是用椭圆形壁厚的计算公式导出的计算公式：式中K——近似椭圆形截面阀体壁厚系数，其中DN300～DN500，K取1.13，DN600～DNl000，K取1.07；
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa；
a——近似椭圆形截面的长轴(mm)；
[σL]——铸铁(HT250)许用拉应力，[σL]取35.28MPa；
C——腐蚀余量，C取5(mm)。
DN300～DN1000阀体最小壁厚的设计计算结果见表1。
设计中发现，阀体壁厚的设计，除了考虑阀体强度之外，还应考虑阀体的刚度，即应将阀体体腔的变形(指在1.6MPa介质压力的作用下)控制在0.001DN范围之内，否则，阀体会因受力变形而无法达到密封。
解决阀体刚度的方法见图1，在阀体的外部、内腔设计加强筋，且阀体外部的加强筋与阀体的端法兰相连接，来达到增加阀体的刚性，必要时可设计成不等壁厚，即增加阀体近似椭圆形截面中腔部分的壁厚。
2.2 阀盖壁厚的设计
设计时，阀盖壁厚S′B2通常不再进行设计计算，直接取阀体壁厚的0.95作为阀盖的壁厚。DN300～DN1000阀盖最小壁厚数据见表2；阀盖加强筋的设计见图1。
2.3 闸板壁厚的设计计算
BS5163、BS5150标准中，同样未给出闸板最小壁厚的数据，设计时，必须对闸板壁厚S′B3进行设计计算，其计算公式如下：式中d——通径(mm)；
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa；
[σW]——铸铁(HT250)许用弯曲应力，[σW]取56.84MPa；
C——腐蚀余量，C取3(mm)。
DN300～DN1000闸板最小壁厚的设计计算结果见表3。
2.4阀杆直径的设计计算
BS5163、BS5150标准中，同样未给出阀杆最小直径的数据，设计时，必须对阀杆直径进行设计计算，其计算公式如下：式中K——阀杆设计计算系数，其中DN300～DN500，K取0.70～0.75；DN600～DNl00。K取0.60～0.65；
Q——阀杆开启时的轴向力(N)；
[σL]——铸铁(HT250)许用拉应力，[σL]取35.28MPa；
其中Q采用简易计算公式，且因QG(闸板组件的重量)数值小，不予计算。式中QMF——密封面达到必需比压时的作用力(N)；
QMJ——密封面介质静压作用力(N)；
d——通径，d=DN(mm)；
bm——阀体密封面宽度(mm)；
qmf——必需密封比压(MPa)；
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa。
DN300～DN1000阀杆最小直径的设计计算数据见表4。
3 设计验证——型式试验
DN300～DN1000英标铸铁闸阀样机，通过了马来西亚国家质量权威机构SiRiM的型式试验，对设计进行了验证，型式试验严格按照英国国家标准BS5163：1986进行。型式试验的试验项目有：外观检验、尺寸检验、材料理化试验、壳体强度试验、密封试验、最大功能扭矩试验、最小强度扭矩试验、清洁度检验、涂层和标志检验。
这里着重介绍壳体强度试验、密封试验，最大功能扭矩试验、最小强度扭矩试验。
3.1 壳体强度试验
壳体强度试验，试验介质压力2.4MPa，保持试验压力最短持续时间1h,不得有肉眼可见渗漏。
3.2 密封试验
密封试验，试验介质压力1.76MPa，保持试验压力最短持续时间15min，不得有肉眼可见渗漏，即在阀体的密封面上，15min内不能有任何肉眼可见的渗漏，包括挂在密封面上小水珠。
需要再次强调的是：设计的阀体必须有足够的强度和刚度，密封试验时，壳体的变形必须控制在0.001DN范围之内，否则将很难通过密封试验。
3.3 最大功能扭矩试验
最大功能扭矩试验，是指闸阀在无介质压力和有介质压力的情况下，在开、关的全过程中，任一瞬间其最大的扭矩都不能超过表5规定的扭矩。
3.4 最小强度扭矩试验
最小强度扭矩试验，是对PN1.6MPaDN300～DNlO00英标铸铁闸阀设计的验证，其试验步骤：
3.4.1 全开、全关试验
用最大功能试验扭矩对阀门进行全开、全关操作试验，并做好全开、全关位置的记号，同时记录全开、全关过程中阀杆的转动圈数。
3.4.2阀处于全关位置的最小强度扭矩试验
阀处于全关位置后，再在阀杆的四方头上，顺着关紧的方向(顺时针方向)，逐渐施加最大功能试验扭矩3倍的扭矩，即最小强度试验扭矩，见表6；以验证阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的强度是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.3阀处于全开位置的最小强度扭矩试验
阀处于全开位置后，再在阀杆的四方头上，顺着开启的方向(逆时针方向)，逐渐施加最大功能试验扭矩3倍的扭矩，即最小强度试验扭矩，见表6；以验证阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的强度是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.4密封试验
重新用最大功能试验扭矩使阀处于全关位置，再次进行密封试验，试验介质压力1.76MPa,保持试验压力最短持续时间15min
不得有任何肉眼可见的渗漏，以确认阀是否产生变形；设计是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.5全开、全关试验
再次用最大功能试验扭矩对阀进行全开、全关操作试验，并核对全开、全关的位置是否与3.4.1试验时全开、全关的位置是否相符；再次记录全开、全关过程中阀杆的转动圈数，核对是否与3.4.1试验时阀杆的转动圈数是否相同，以确认阀杆、阀杆螺母的强度、刚度是否满足BS5163：1986标准的要求。
3.5零件检验
拆开零件，检验阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等零件及中法兰的螺柱、螺母是否完好，以确认阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的设计是否满足BS5163：1986标准的要求。
4结束语
经设计验证——型式试验，确认BS5163、BS51501.6MPaDN300～DNl000英标铸铁闸阀的设计满足了BS5163：1986标准的要求，投入了批量生产，并大批量出口马来西亚、新加坡。通过设计，深切感到BS5163标准的型式试验方法——最小强度扭矩试验是十分
科学的，应该在阀门行业中推广，这是企业进行阀门新产品设计验证的好办法；深切感到阀门行业应该规范各类阀门的最大功能试验扭矩，即规范各类阀门的启闭力矩，这是时代发展、社会进步对阀门进行人性化设计提出的新要求。
英标铸铁闸阀的结构特点与设计计算
1概述
BS5163、BS51501.6MPaDN300～DNl000英标铸铁闸阀，在英国、新加坡、马来西亚和中东一些国家的供水管道和工业管道上被广泛使用，其结构特点见：开式齿轮传动闸阀见图1;闭式齿轮传动闸阀见图2。
本文着重阐述了1.6MPaDN300～1000英标铸铁闸阀的阀体壁厚、阀盖壁厚、闸板壁厚、阀杆直径的设计计算和设计验证——型式试验。
2设计
2.1阀体壁厚的设计计算
BS5163、BS5150标推中并未给出壳体最小壁厚的数据，设计时，必须对阀体壁厚进行设计计算。
设计时，将阀体中腔的截面形状设计为近似椭圆形，见图3，其壁厚S′B1的设计计算，是用椭圆形壁厚的计算公式导出的计算公式：式中K——近似椭圆形截面阀体壁厚系数，其中DN300～DN500，K取1.13，DN600～DNl000，K取1.07;
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa;
a——近似椭圆形截面的长轴(mm);
[σL]——铸铁(HT250)许用拉应力，[σL]取35.28MPa;
C——腐蚀余量，C取5(mm)。
DN300～DN1000阀体最小壁厚的设计计算结果见表1。
设计中发现，阀体壁厚的设计，除了考虑阀体强度之外，还应考虑阀体的刚度，即应将阀体体腔的变形(指在1.6MPa介质压力的作用下)控制在0.001DN范围之内，否则，阀体会因受力变形而无法达到密封。
解决阀体刚度的方法见图1，在阀体的外部、内腔设计加强筋，且阀体外部的加强筋与阀体的端法兰相连接，来达到增加阀体的刚性，必要时可设计成不等壁厚，即增加阀体近似椭圆形截面中腔部分的壁厚。
2.2阀盖壁厚的设计
设计时，阀盖壁厚S′B2通常不再进行设计计算，直接取阀体壁厚的0.95作为阀盖的壁厚。DN300～DN1000阀盖最小壁厚数据见表2;阀盖加强筋的设计见图1。
2.3闸板壁厚的设计计算
BS5163、BS5150标准中，同样未给出闸板最小壁厚的数据，设计时，必须对闸板壁厚S′B3进行设计计算，其计算公式如下：式中d——通径(mm);
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa;
[σW]——铸铁(HT250)许用弯曲应力，[σW]取56.84MPa;
C——腐蚀余量，C取3(mm)。
DN300～DN1000闸板最小壁厚的设计计算结果见表3。
2.4阀杆直径的设计计算
BS5163、BS5150标准中，同样未给出阀杆最小直径的数据，设计时，必须对阀杆直径进行设计计算，其计算公式如下：式中K——阀杆设计计算系数，其中DN300～DN500，K取0.70～0.75;DN600～DNl00。K取0.60～0.65;
Q——阀杆开启时的轴向力(N);
[σL]——铸铁(HT250)许用拉应力，[σL]取35.28MPa;
其中Q采用简易计算公式，且因QG(闸板组件的重量)数值小，不予计算。式中QMF——密封面达到必需比压时的作用力(N);
QMJ——密封面介质静压作用力(N);
d——通径，d=DN(mm);
bm——阀体密封面宽度(mm);
qmf——必需密封比压(MPa);
P——介质压力，设计时，P取1.6MPa。
DN300～DN1000阀杆最小直径的设计计算数据见表4。
3设计验证——型式试验
DN300～DN1000英标铸铁闸阀样机，通过了马来西亚国家质量权威机构SiRiM的型式试验，对设计进行了验证，型式试验严格按照英国国家标准BS5163：1986进行。型式试验的试验项目有：外观检验、尺寸检验、材料理化试验、壳体强度试验、密封试验、最大功能扭矩试验、最小强度扭矩试验、清洁度检验、涂层和标志检验。衬氟蝶阀
这里着重介绍壳体强度试验、密封试验，最大功能扭矩试验、最小强度扭矩试验。
3.1壳体强度试验
壳体强度试验，试验介质压力2.4MPa，保持试验压力最短持续时间1h,不得有肉眼可见渗漏。
3.2密封试验
密封试验，试验介质压力1.76MPa，保持试验压力最短持续时间15min，不得有肉眼可见渗漏，即在阀体的密封面上，15min内不能有任何肉眼可见的渗漏，包括挂在密封面上小水珠。
需要再次强调的是：设计的阀体必须有足够的强度和刚度，密封试验时，壳体的变形必须控制在0.001DN范围之内，否则将很难通过密封试验。
3.3最大功能扭矩试验
最大功能扭矩试验，是指闸阀在无介质压力和有介质压力的情况下，在开、关的全过程中，任一瞬间其最大的扭矩都不能超过表5规定的扭矩。
3.4最小强度扭矩试验
最小强度扭矩试验，是对PN1.6MPaDN300～DNlO00英标铸铁闸阀设计的验证，其试验步骤：
3.4.1全开、全关试验
用最大功能试验扭矩对阀门进行全开、全关操作试验，并做好全开、全关位置的记号，同时记录全开、全关过程中阀杆的转动圈数。
3.4.2阀处于全关位置的最小强度扭矩试验
阀处于全关位置后，再在阀杆的四方头上，顺着关紧的方向(顺时针方向)，逐渐施加最大功能试验扭矩3倍的扭矩，即最小强度试验扭矩，见表6;以验证阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的强度是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.3阀处于全开位置的最小强度扭矩试验
阀处于全开位置后，再在阀杆的四方头上，顺着开启的方向(逆时针方向)，逐渐施加最大功能试验扭矩3倍的扭矩，即最小强度试验扭矩，见表6;以验证阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的强度是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.4密封试验
重新用最大功能试验扭矩使阀处于全关位置，再次进行密封试验，试验介质压力1.76MPa,保持试验压力最短持续时间15min
不得有任何肉眼可见的渗漏，以确认阀是否产生变形;设计是否达到BS5163：1986标准的要求。
3.4.5全开、全关试验
再次用最大功能试验扭矩对阀进行全开、全关操作试验，并核对全开、全关的位置是否与3.4.1试验时全开、全关的位置是否相符;再次记录全开、全关过程中阀杆的转动圈数，核对是否与3.4.1试验时阀杆的转动圈数是否相同，以确认阀杆、阀杆螺母的强度、刚度是否满足BS5163：1986标准的要求。
3.5零件检验
拆开零件，检验阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等零件及中法兰的螺柱、螺母是否完好，以确认阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀杆螺母、填料函等主要零件及中法兰螺栓的设计是否满足BS5163：1986标准的要求。
4结束语
经设计验证——型式试验，确认BS5163、BS51501.6MPaDN300～DNl000英标铸铁闸阀的设计满足了BS5163：1986标准的要求，投入了批量生产，并大批量出口马来西亚、新加坡。通过设计，深切感到BS5163标准的型式试验方法——最小强度扭矩试验是十分科学的，应该在阀门行业中推广，这是企业进行阀门新产品设计验证的好办法;深切感到阀门行业应该规范各类阀门的最大功能试验扭矩，即规范各类阀门的启闭力矩，这是时代发展、社会进步对阀门进行人性化设计提出的新要求。
一、Z41铸铁明杆闸阀 主要特点及用途
1.结构紧凑、设计合理，阀门刚性好，通道流畅，流阻系数小。2.密封面采用不锈钢和硬质合金，使用寿命长。
3.采用柔性石墨填料、密封可靠，操作轻便灵活。
4.驱动方式分手动、电动、气动、齿轮传动，结构型式：弹性楔式单闸板、刚性楔式单闸板和双闸板型号。
5.广泛适用于石油化工，火力发电厂等油品、水蒸汽管路上作接通或截断管路中介质的启闭装置。
二、Z41铸铁明杆闸阀 执行标准
设计制造：按GB/T12234-89的规定结构长度：按GB/T12221-89的规定
法兰面尺寸：按JB79 GB/T9112-9131的规定
检查与试验：按JB/T9092-99 GB/T13927-92的规定
传动方式：手动、电动、齿轮传动
三、Z41铸铁闸阀 主要技术参数
| 型号 | 公称压力MPa | 试验压力MPa | 工作温度 | 使用介质 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 密封 | 强度 | ||||
| Z41T-10 | 1.0 | 1.1 | 1.5 | ≤200℃ | 水、蒸汽、油 |
| Z41T-10 | |||||
| Z41W-10 | ≤100℃ | 油品、煤气 | |||
四、Z41铸铁闸阀 主要零件材料
| 型号 | 阀体、阀盖、闸板 | 闸板 | 密封圈 | 阀杆螺母 | 阀 杆 | 填 料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Z41H-10 | 灰铸铁、铸 钢 | 碳钢+合金钢 | 不锈钢、合金钢 | 青铜 | 碳钢、不锈钢 | 浸油石棉盘根 |
| Z41W-10 | 灰铸铁 | 灰铸铁 | 黄铜 | 碳钢 | ||
| Z41T-10 | 灰铸铁 | 灰铸铁+黄铜 | 黄铜 | 碳钢、黄铜 |
五、Z41铸铁明杆闸阀 主要外形尺寸及重量
| 公称通径DN(mm) | 尺寸(mm) | 重量 （kg） | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L | D | D1 | D2 | b-f | Z-d | H | D0 | ||
| 40 | 165 | 145 | 110 | 85 | 18-3 | 4-18 | 245 | 135 | 20 |
| 50 | 180 | 160 | 125 | 100 | 20-3 | 4-18 | 286 | 180 | 26 |
| 65 | 190 | 180 | 145 | 120 | 20-3 | 4-18 | 320 | 180 | 35 |
| 80 | 203 | 195 | 160 | 135 | 22-3 | 4-18 | 373 | 200 | 45 |
| 100 | 229 | 215 | 180 | 155 | 22-3 | 8-18 | 428 | 200 | 60 |
| 125 | 250 | 245 | 210 | 185 | 24-3 | 8-18 | 513 | 240 | 85 |
| 150 | 270 | 280 | 240 | 210 | 24-3 | 8-23 | 582 | 240 | 125 |
| 200 | 292 | 335 | 295 | 265 | 26-3 | 8-23 | 730 | 320 | 180 |
| 250 | 330 | 390 | 350 | 320 | 28-3 | 12-23 | 897 | 320 | 240 |
| 300 | 356 | 440 | 400 | 368 | 28-3 | 12-23 | 1032 | 400 | 360 |
| 350 | 381 | 500 | 460 | 428 | 30-3 | 16-23 | 1170 | 400 | 400 |
| 400 | 406 | 565 | 515 | 482 | 32-3 | 16-25 | 1330 | 500 | 500 |
| 450 | 432 | 615 | 565 | 532 | 32-3 | 20-25 | 1460 | 500 | 590 |
| 500 | 457 | 670 | 620 | 585 | 34-3 | 20-2 | |||
订货须知：
一、①产品名称与型号②口径③是否带附件以便我们的为您正确选型④使用压力⑤使用介质的温度。
二、若已经由设计单位选定公司的闸阀型号，请型号直接向我司销售部订购。
三、当使用的场合非常重要或环境比较复杂时,请您尽量提供设计图纸和详细参数，由我们的阀门公司专家为您审核把关。如有疑问：请来电咨询：021-60340078，021-59260058，传真：021-59260058手机：15901754341，手机：18017623920，QQ:1324790089,QQ494522509.
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