阀体、衬套、支架、隔板及闸板阀

本发明阀体、衬套、支架、隔板及闸板阀是对现有闸板阀的主要零部件及其组合进行创 新和改进，因此发明了这些具有新特征的阀体、衬套、支架、隔板及闸板阀，这是围绕闸板 阀这个总的发明构想的多项发明，该闸板阀适用于冶金、矿山、电力等领域对流体，特别是 含有矿石、泥砂等渣浆流体进行关闭或导通控制作用。

现有闸板阀如图1所示，主要由阀体1，衬套2，对穿螺栓3，闸板4，销子5，接头6， 气缸7，龙门架8等零部件组成。图2是图1中阀体1及衬套2装配关系放大图。图3是现 有闸板阀安装在管路上时衬套尺寸变化及受力分析图，图中：管路法兰9，连接螺栓10。

阀体1结构见图5，是由一块方法兰构成的，阀体中间有一个直孔，孔径为A，厚度为a， 阀体内端面101；阀体外端面102。

衬套2结构见图4，它是由骨架和橡胶构成的；骨架201，外径为D2，内径为D1，高度 为b2，骨架对橡胶起把持和固定的作用；橡胶轴向分三段组成，(1)前段橡胶：骨架右侧的橡 胶称为前段橡胶202，其外径为D1，内径为D0，轴向尺寸为b1；(2)中间段橡胶：中间一段 与骨架紧密粘结在一起的橡胶称为中间段橡胶203，轴向尺寸为b2；(3)后段橡胶：骨架左侧 的橡胶称为后段橡胶207，轴向尺寸为b3；橡胶法兰208，外径为D3，内径为D2，厚度为e1； 最右侧端面称为衬套前端面204；最左侧端面称为衬套后端面206；橡胶法兰内端面205；衬 套可以伸入阀体孔内的自由长度为h1。

龙门架8结构见图6，它是由：导向板801，筋板802，和多边形法兰803焊接而成的； 导向板的厚度为m1；导向板之间的距离为n1。

闸板4结构见图7，是由一块长方形的不锈钢板制成的，其厚度为m2，宽度为n2，闸板 的前端制造成尖头形。

装配：两件阀体1分别安装在龙门架8的两侧，用对穿螺栓3将它们紧固成一体，阀体 内端面101之间的距离等于导向板的厚度m1；龙门架上部多边形法兰803上装有一个气缸7； 闸板安放在龙门架的导向板801及阀体内端面101之间的空间内，使尺寸m1略大于m2，n1 略大于n2，闸板四周有间隙，闸板可以自由地上下滑动；气缸杆依靠接头6和销子5与闸板 4连接起来，气缸杆可以驱动闸板上下运动；衬套2从外部直接安装在阀体1的孔内，与阀 体孔成间隙配合，衬套上的骨架201在阀体孔内轴向无约束，可以自由滑动；由于衬套2可 以伸入阀体孔内的自由长度h1大于阀门钢件总长度的一半h2，因此橡胶法兰内端面205与 阀体外端面102之间有间隙h3(见图2)，h3=h1-h2。当该阀门安装于管路上时(图3)，依 靠两边的管路法兰9压迫衬套后端面206才能将衬套2进一步压入阀体孔内，使衬套橡胶法 兰内端面205紧密贴合在阀体外端面102上，此时衬套的轴向尺寸有了一定的预压缩量，设 s1为预压缩量，s1＝(e1+h1)-(e2+h2)=(e1-e2)+(h1-h2)=(e1-e2)+h3；预压缩量s1大于h3， 因为管路法兰9和阀体1之间的连接螺栓10拧紧时会进一步压缩橡胶法兰208，使橡胶法兰 的厚度由e1减小至e2，差值(e1-e2)就是橡胶法兰被挤压后减薄的量，连接螺栓10拧紧力越 大，橡胶法兰208被挤压的越薄，衬套的预压缩量s1就越大；有了预压缩量的两个衬套前端 面204会紧密接触，互相有一定的挤压力，这个挤压力是保证流体不会从两个衬套之间的对 接面向外泄漏的关键；衬套前端面204完全互相对接，紧密接触时阀门的状态是导通的，允 许流体通过。当闸板4闸下时，闸板前端尖头首先挤压衬套之间的对接面，继续向下，闸板 会插入两个衬套之间，将衬套挤压分离，当闸板完全插入后，两个衬套就被闸板完全分开了， 此时衬套的内孔被闸板封闭了，阀门处于关闭状态，流体不能通过阀门。当闸板向上提升出 来时，衬套的橡胶在内聚能弹力的作用下会自动伸长，相互对接，阀门又会处于导通状态。 橡胶法兰208起阀门与外部设备或管路法兰之间密封作用。

综上所述是现有闸板阀的基本结构和工作原理，实践证明该阀门在完全打开或完全关闭 两种极限状态时工作是好的，可靠的，该阀门因结构简单，衬套比较耐磨，维修比较容易， 使用成本较低等因素得到了广泛的应用和推广，但是该阀门也存在一些缺点和不足：①当闸 板向下运动关闭阀门的过程中，闸板前端尖头首先插入两个衬套对接面内，闸板对衬套橡胶 的挤压力P可以分解为轴向挤压力P1和径向挤压力P2(图3)；轴向挤压力P1经前段橡胶202、 中间段橡胶203和后段橡胶207将力传递给外部管路法兰9，轴向力P1使衬套橡胶产生轴向 压缩变形并向外移动，后段橡胶207压缩变形及向外移动会使骨架201也向外移动，骨架外 移会连带前段橡胶202也向外移动，当骨架的移动距离大于衬套的预压缩量s1时，两个衬套 前端面204就会分离，出现缝隙，如图3中的f，这时闸板下部，还没关闭到位的部分缝隙 就会发生外泄漏；闸板向上提升过程也一样，当闸板还没有完全提升出来时，衬套的骨架就 不会回复至原位，闸板下部的橡胶不能及时全部合并，也会发生泄漏，因此现有闸板阀最主 要的缺点是闸板在关闭或打开的过程中阀门会发生泄漏(这已经被实践证实了)，要减少泄漏 量，只能快速关闭或快速打开阀门，否则关闭或打开的过程时间越长，泄漏量越大，这是很 讨厌的事，流体泄漏不仅浪费了流体物料，还污染环境，影响设备周围的环境卫生，给工作 人员增加了麻烦。②该闸板阀衬套2由外向内，动配合装在阀体1的孔内，衬套上的骨架201 在阀体孔内轴向无约束，阀门在运输、搬运过程中衬套很容易从阀体孔内掉出来。③现有闸 板阀长度尺寸有硬尺寸和软尺寸之分，如图2图3中长度L1就是硬尺寸，这是由钢件组成的 尺寸，所以称为硬尺寸，阀门安装之前及使用后，该尺寸都不变化；L2和L3是软尺寸，它们 是衬套后端面206之间的距离尺寸，因为橡胶是有弹性的，所以称为软尺寸；L2是阀门没连 接管路法兰时两个衬套后端面之间的自由距离尺寸，当该阀门安装在管路上时，两边的管路 法兰9压缩衬套后端面206，使L2尺寸缩短变为L3，L3也不是一个定数，它与连接螺栓10 的拧紧力大小有关，拧紧力越大，尺寸L3越小，L3=L1+e2+e3，两边橡胶法兰被压缩后的厚度 分别记为e2和e3，因为橡胶法兰208的厚度尺寸e1不可能被压缩为0，即e2和e3总是大于0， 所以该阀门安装后软尺寸L3始终大于硬尺寸L1，即L3>L1。不同的工人安装阀门时，连接 螺栓10拧紧力不同，阀门安装后长度尺寸L3也就不同，这会影响阀门的性能，当连接螺栓 10拧紧力不足时，管路法兰面容易发生泄漏，当连接螺栓10拧紧力过大时，衬套的预压缩 量s1比较大，衬套前端面204之间的挤压力也比较大，这会增大闸板的运动阻力，增加动力 和能量消耗，也是不利的，连接螺栓10的拧紧力恰到好处很难把握。④当阀门两边的连接螺 栓10的拧紧力不一样时，两边衬套的预压缩量不相等，衬套之间的对接面会向拧紧力小的一 侧偏移，不能对准闸板的中心线，容易造成闸板关闭困难。⑤该阀门使用中，当闸板两侧的 流体压力大小不同时，闸板会向压力较小一侧偏移，并压在该侧阀体内端面上，此时如果闸 板上下运动，则闸板的表面必然会与阀体的内端面发生滑动摩擦，这样钢件与钢件之间(硬对 硬)的直接摩擦容易造成闸板表面产生划伤，闸板表面的划伤又容易造成衬套前端面有划伤， 这容易引起密封失效。

总结一下现有闸板阀主要存在以下缺点或不足：①阀门在关闭或打开的过程中有外泄漏。 ②衬套由外向内动配合装在阀体孔内，衬套上的骨架在阀体孔内轴向无约束，容易掉出来。 ③阀门安装使用后，长度尺寸，软尺寸总是大于硬尺寸，阀门安装长度尺寸难把握，不确定， 阀门的性能不稳定。④当安装不当时，容易造成闸板关闭困难。⑤闸板表面及衬套的对接面 容易受划伤，密封容易失效。

由图2可见，当阀门长度尺寸L₁及闸板厚度尺寸m₂一定时，尺寸m₁也一定(m₁略大
于m₂)，因为L₁=m₁+2a；所以阀体厚度将该公式标记为公式<1>。

本发明就是为了克服现有闸板阀的缺点和不足而设计的，特点是：①它改变了阀体和衬 套的结构及装配关系，使衬套由外装改为内装；使衬套上的骨架在阀体孔内受约束；②本发 明闸板阀不仅在闸板完全关闭或完全打开两种极限状态时密封是好的，而且闸板在关闭或打 开的过程中也不会发生外泄漏；③由于本发明衬套骨架的前面设计了一个凸台，凸台总高度 为c1，因此与相同规格的现有闸板阀相比，本发明阀体厚度可以减小c1，因而可节省材料并 减轻阀门的重量；④本发明闸板阀用后段橡胶与外部设备或管路法兰密封，取代了现有闸板 阀橡胶法兰的功能，开创了阀门与外部设备或管路法兰之间密封的新方式；⑤阀门安装使用 后长度尺寸，软尺寸变为等于硬尺寸，阀门安装长度尺寸是唯一的，确定的，阀门的性能稳 定，不受安装影响；⑥衬套凸台顶面衬有薄层橡胶，薄层橡胶能保护闸板，避免闸板与骨架 接触，防止闸板的表面被硬件划伤，也保护了衬套前端面免受划伤，使闸板及衬套的使用寿 命更长。⑦支架和隔板完全可以取代龙门架的作用，其结构更合理，重量更轻。

本发明闸板阀是这样实现的，见图8。它主要是由阀体1，衬套2，对穿螺栓3，闸板4， 销子5，接头6，驱动装置7，支架8，隔板9等零部件组成。图9是图8中阀体1及衬套2 装配关系放大图。图10是本发明闸板阀安装在外部设备或管路上时衬套尺寸变化及受力分析 图，图中：管路法兰10；连接螺栓11。

本发明阀体1的结构见图12，它是由一块方法兰构成的，阀体内端面101，内端面上有 挡台105，挡台高度为c5，阀体外端面106，阀体中间有一个阶梯孔，靠近内端面的孔称为阀 体内孔102，孔径为A1，深度为a1，孔底环台104，靠近外端面的孔称为阀体外孔103，孔径 为A2，长度为a2；阀体厚度为a。

本发明衬套2的结构见图16，是由骨架和橡胶构成的，骨架201，外径为D3，内径为 D2，高度为c2，骨架前端面208，骨架后端面209，骨架前面有凸台202，高度为c3，凸台202 也属于骨架的一部分，凸台的前面有薄层橡胶203，厚度为c4，凸台总高度为c1，c1=c3+c4， 凸台顶面207，骨架与橡胶结合成一体，对橡胶起把持和固定作用；橡胶轴向分为三段组成： (1)前段橡胶：凸台顶面207右侧的橡胶称为前段橡胶204，其外径为D1，内径为D0，高度为 b1，使D1≤D2，这有利于前段橡胶204受到闸板挤压时向骨架孔内滑移；(2)中间段橡胶：骨 架孔内橡胶及凸台顶面上的薄层橡胶与骨架强力粘结在一起，这一段橡胶称为中间段橡胶 205，轴向尺寸为b2，b2=c1+c2；(3)后段橡胶：骨架左侧的一段橡胶称为后段橡胶210，外 径为D4，内径为D5，轴向尺寸为b3，衬套前端面206，衬套后端面211。

本发明支架8的第一种结构见图17，它主要由耳板801，支腿802，方法兰803焊接而 成；支腿易用角铁等型钢材料制造，其上端搭接在方法兰的边缘，下端焊接在耳板上，整体 成桁架结构，与龙门架对比显而易见，桁架结构空间尺寸比较大，刚度更大，结构更合理， 方法兰比多边形法兰结构更好，更节省材料，重量更轻，支架的制造费用会更低。

本发明支架8的第二种结构见图18，也是由耳板801，支腿802，方法兰803焊接而成； 支腿上端焊接在方法兰下面的四角部位，下端焊接在耳板上。

本发明两种支架的结构略有不同，但功能是一样的，都是连接阀体和驱动装置的构件。

本发明隔板的结构见图11，由一块长方形的板构成，厚度为t。

闸板结构与现有闸板阀的闸板结构相同，见图7，其厚度为m2，宽度为n2，闸板前端制 造成尖头形。

装配：衬套2由内向外动配合装入阀体1的阶梯孔内，见图13，衬套骨架201装在阀体
内孔102里，骨架后端面209压在阀体的孔底环台104上，骨架前端面208与阀体内端面101
平齐(或略低于阀体内端面)，凸台顶面207高出阀体内端面101，高度为c₁；衬套后段橡胶
210装在阀体外孔103里，衬套后端面211穿过阀体孔，高出阀体的外端面106，高度为s₂，
s₂=b₃-a₂，s₂是后段橡胶的预留压缩量，这是为了该阀门与外部设备或管路法兰连接时，保
证连接法兰面不泄漏而设计的；衬套2必须首先由内向外安装在阀体1的阶梯孔里，然后将
它们一起安装在隔板9的两侧，再把它们一起放入支架的耳板801之间，用对穿螺栓3将它
们紧固成一体，两件隔板9之间的距离为n₁；设组装好的闸板阀两个衬套凸台顶面207之间
的距离为m₁，两个阀体内端面上的挡台105之间的距离为m₃，m₃≈m₁，两个阀体内端面
101之间的距离等于隔板的厚度t，t=m₁+2c₁；驱动装置7安装在支架上面的方法兰803上；
闸板4安放在两块隔板9之间及阀体挡台105之间的空间内，使m₁略大于m₂，n₁略大于n₂，
因此闸板可以在其安放的空间内上下滑动，并可以伸入到两件衬套的凸台顶面207之间，闸
板经接头6及销子5与驱动装置7相连接，驱动装置能够驱动闸板上下运动，这就构成了本
发明第一种构造闸板阀，见附图8；由于本发明阀体外孔103孔径A₂小于衬套的骨架外径
D₃，因此挡住了衬套骨架，使其不能向外移动，所以说本发明闸板阀衬套骨架在阀体孔内是
受约束的(这是本发明闸板阀与现有闸板阀的主要区别)；为了使组装好的闸板阀两个衬套前
端面206之间密封可靠，设计时必须保证前段橡胶204的高度尺寸b₁应留有一定的预压缩量，
即必须使尺寸设差值s₁就是前段橡胶204的预压缩量，有了预压
缩量的两个衬套前端面206就互相挤压，紧密接触，保持一定的预压力，确保衬套前端面
密封可靠；s₁及s₂的大小可以根据理论计算，试验研究或经验数据确定。

阀体内端面上的挡台105起导向和限位作用，它能保证闸板从衬套之间提升出来之后， 闸板尖头还能够较好地对准两个衬套的对接面(限制闸板轴向偏移)，当闸板向下闸下时，闸 板的尖头能较好地对准两件衬套橡胶的对接面，继续向下，闸板尖头会插入两个衬套前端面 206之间(图10)；闸板对衬套橡胶的挤压力P可以分解为轴向挤压力P1和径向挤压力P2； 轴向挤压力P1挤压两边衬套的前段橡胶204向两边骨架孔内滑移，前段橡胶将轴向力传递给 中间段橡胶205，中间段橡胶又将轴向力传递给骨架202及201，骨架又将轴向力传递给阀体， 阀体被对穿螺栓3紧固是固定不动的；由于衬套骨架受到阀体外孔103的约束轴向不能移动， 所以闸板仅仅打开了和闸板有接触的那一部分橡胶，闸板尖头下部还没有受到闸板挤压的橡 胶就不会分离，仍然紧密地合并在一起，这样就不会发生外泄漏；受到闸板挤压的橡胶，对 闸板有反作用力，橡胶会紧密贴合在闸板上，也不会发生外泄漏；当闸板插到底部，完全插 入两个衬套的橡胶之间时，闸板就封闭了衬套的通孔，此时阀门处于关闭状态，流体不能通 过阀门。当闸板向上提升时，闸板尖头下部的橡胶在内聚能弹力的作用下，会即时合并，紧 密接触，也不会发生向外泄漏；当闸板完全提升出来后，衬套前端面全部合并，对接，紧密 接触，也不会发生向外泄漏，此时阀门处于导通状态，允许流体通过阀门，因此本发明闸板 阀不仅在闸板完全关闭或完全打开两种极限状态时密封是好的，而且闸板在关闭或打开的过 程中也不会发生外泄漏，这是本发明的一个优点。中间段橡胶205对前段橡胶204起把持和 支撑作用，当前段橡胶204受闸板挤压向后滑移时，中间段橡胶205也会向后滑移并缩小内 孔增加内聚能；后段橡胶210起与外部设备或管路法兰连接时密封作用。径向挤压力P2有使 橡胶沿径向倾翻(倒塌)的破坏性作用，因此应尽力减小径向力。

由图9可见，当阀门长度尺寸L₁及闸板厚度尺寸m₂一定时，尺寸m₁也一定(m₁略大
于m₂)，因为L₁=m₁+2c₁+2a，所以将该公式标记为<2>，与公式<1>
比较，如果c₁=0，则本发明闸板阀的阀体厚度与相同规格的现有闸板阀相同；如果c₁>0，则
增大衬套凸台的高度c₁可以减小阀体的厚度a，因而可以节省材料并减轻阀门的重量。(阀门
长度尺寸L₁一般都选用国家标准或国际标准，因此是一个定数)

当本发明闸板阀安装在外部设备或管路上时，见图10，外部设备或管路法兰10将高出 阀体外端面的部分后段橡胶(s2)全部压入阀体外孔103里，靠后段橡胶的弹性与外部设备 或管路法兰密封，后段橡胶取代了现有闸板阀中橡胶法兰的功能，开创了阀门与外部设备或 管路法兰之间密封的新方式。

本发明闸板阀长度尺寸也有硬尺寸和软尺寸之分，见图9、图10，L1是硬尺寸，这是由 钢件组成的长度尺寸，所以称为硬尺寸；L2是软尺寸，这是衬套后端面211之间的距离尺寸， 因为橡胶是有弹性的，所以称为软尺寸，软尺寸L2=L1+2s2；当该阀门安装于管路上时，管 路法兰10压缩衬套后端面211，将高出阀体外端面的部分后段橡胶(s2)全部压入阀体外孔 103里，使阀门的安装长度最终等于阀门的钢件长度尺寸L1，因此该阀门安装使用后，软尺 寸经压缩变为等于硬尺寸，阀门安装后长度尺寸是唯一的，确定的，阀门的性能不受安装影 响，这是本发明闸板阀与现有闸板阀安装结果的区别。

本发明闸板阀在使用中，当闸板两侧的流体压力不同时，闸板会向压力较小的一侧偏移， 衬套上的凸台会限制闸板偏移，此时闸板会压在压力较小一侧衬套的凸台上，由于凸台的顶 面衬有薄层橡胶203，因此闸板并不会直接与骨架接触，而是与橡胶接触，此时如果闸板开 闭运动，闸板就在橡胶层表面上滑动，这样可以避免闸板表面被硬件(骨架)划伤，衬套前端 面206也不易受闸板划伤，闸板及衬套的使用寿命就会更长。

有益的效果

本发明闸板阀和现有闸板阀相比具有如下显著优点：①衬套由内向外安装在阀体的阶梯 孔内，阀体外孔挡住了衬套骨架，使其不能向外移动，因此衬套骨架在阀体孔内是受约束的。 ②闸板不仅在完全关闭或完全打开两种极限状态时阀门无泄漏，而且在关闭或打开的过程中 也无泄漏。③由于本发明衬套骨架的前面设计了一个凸台，凸台总高度为c1，因此与相同规 格的现有闸板阀相比，本发明的阀体厚度可以减小c1，因而可节省材料并减轻阀门的重量。 ④本发明用后段橡胶与外部设备或管路法兰密封，取代了现有技术中橡胶法兰的功能，开创 了阀门与外部设备或管路法兰之间密封的新方式；⑤阀门安装使用后，软尺寸经压缩变为等 于硬尺寸，因此阀门安装后长度尺寸是唯一的，确定的，阀门性能稳定，不会受安装影响。 ⑥因衬套骨架凸台的顶面衬有薄层橡胶，因此闸板与骨架不会直接接触，闸板只能在橡胶层 表面上滑动，闸板的表面不易受硬件划伤，衬套前端面也不易受划伤，闸板及衬套的使用寿 命会更长。⑦支架和隔板比龙门架结构更合理，更节省材料，重量更轻，制造费用更低。

附图1是现有闸板阀的构造原理图。

附图2是图1中阀体1及衬套2装配关系放大图。

附图3是现有闸板阀安装在外部设备或管路上时衬套尺寸变化及受力分析图。

附图4是现有闸板阀衬套2的构造图。

附图5是现有闸板阀阀体1的构造图。

附图6是现有闸板阀龙门架8的构造图。

附图7是现有闸板阀闸板4的构造图。

附图8是本发明闸板阀的第一种构造原理图。

附图9是附图8中阀体1及衬套2装配关系放大图。

附图10是本发明闸板阀安装在外部设备或管路上时衬套尺寸变化及受力分析图。

附图11是本发明隔板9的构造图。

附图12是本发明阀体1的构造图。

附图13是本发明衬套2安装在阀体1的阶梯孔内关系图。

附图14是本发明阀体采用锥孔阀体，衬套采用锥环骨架衬套约束时的关系图。

附图15是本发明阀体采用直孔阀体，衬套采用T型骨架衬套约束时的关系图。

附图16是本发明衬套2的构造图。

附图17是本发明支架8的第一种构造图。

附图18是本发明支架8的第二种构造图。

附图19是本发明闸板阀的第二种构造原理图。

附图20是本发明阀体13的构造图。

附图21是本发明衬套14的构造图。

附图1中：1-阀体，2-衬套，3-对穿螺栓，4-闸板，5-销子，6-接头，7-气缸， 8-龙门架。

附图2中：1-阀体，2-衬套。

附图3中：9-管路法兰，10-连接螺栓。

附图4中：201-骨架，202-前段橡胶，203-中间段橡胶，204-衬套前端面，205- 橡胶法兰内端面，206-衬套后端面，207-后段橡胶，208-橡胶法兰。

附图5中：101-阀体内端面，102-阀体外端面。

附图6中：801-导向板，802-筋板，803-多边形法兰。

附图8中：1-阀体，2-衬套，3-对穿螺栓，4-闸板，5-销子，6-接头，7-驱动装 置，8-支架，9-隔板。

附图9中：1-阀体，2-衬套。

附图10中：10-管路法兰，11-连接螺栓。

附图12中：101-阀体内端面，102-阀体内孔，103-阀体外孔，104-孔底环台，105- 挡台，106-阀体外端面。

附图13中：1-阀体，2-衬套。

附图14中：1-锥孔阀体，2-锥环骨架衬套。

附图15中：1-直孔阀体，2-T型骨架衬套。

附图16中：201-骨架，202-凸台，203-薄层橡胶，204-前段橡胶，205-中间段橡 胶，206-衬套前端面，207-凸台顶面，208-骨架前端面，209-骨架后端面，210-后段橡 胶，211-衬套后端面。

附图17中：801-耳板，802-支腿，803-方法兰。

附图18中：801-耳板，802-支腿，803-方法兰。

附图19中：13-阀体，14-衬套，3-对穿螺栓，4-闸板，5-销子，6-接头，7-驱 动装置，8-支架，9-隔板。

附图20中：101-阀体内端面，102-阀体内孔，103-阀体外孔，104-孔底环台，105- 挡台，106-阀体外端面，107-圆管，108-圆法兰，109-方法兰。

附图21中：201-骨架，202-凸台，203-薄层橡胶，204-前段橡胶，205-中间段橡 胶，206-衬套前端面，207-凸台顶面，208-骨架前端面，209-骨架后端面，210-后段橡 胶，211-衬套后端面。

以下结合附图对本发明作进一步说明。

图8是本发明闸板阀的第一个实施例，属于短阀体结构，是最佳实施例，它主要是由阀 体1，衬套2，对穿螺栓3，闸板4，销子5，接头6，驱动装置7，支架8，隔板9等零部件 组成。图9是图8中阀体1及衬套2装配关系放大图。图10是本发明闸板阀安装在外部设备 或管路上时衬套尺寸变化及受力分析图，图中：管路法兰10；连接螺栓11。

本发明阀体1结构见图12，由一块方法兰构成，阀体内端面101，内端面上有2件挡台 105，挡台高度为c5，c5≈c1，阀体外端面106，阀体中间有一个阶梯孔，靠近内端面的孔称 为阀体内孔102，孔径为A1，深度为a1，孔底环台104，靠近外端面的孔称为阀体外孔103， 孔径为A2，长度为a2，阀体厚度为a。

本发明衬套2结构见图16，由骨架和橡胶构成，骨架201，外径为D3，内径为D2，高度 为c2，骨架前端面208，骨架后端面209，骨架前面有凸台202，高度为c3，凸台202也属于 骨架的一部分，凸台的前面有薄层橡胶203，厚度为c4，凸台总高度为c1，c1=c3+c4，凸台 顶面207，骨架与橡胶结合成一体，对橡胶起把持和固定的作用；橡胶轴向分为三段组成： (1)前段橡胶：凸台顶面207右侧的橡胶称为前段橡胶204，其外径为D1，内径为D0，高度为 b1，使D1≤D2，这有利于前段橡胶204受到闸板挤压时向骨架孔内滑移；(2)中间段橡胶：骨 架孔内橡胶及凸台顶面上的薄层橡胶与骨架强力粘结在一起，这一段橡胶称为中间段橡胶 205，轴向尺寸为b2，b2=c1+c2；(3)后段橡胶：骨架左侧的一段橡胶称为后段橡胶210，外径 为D4，内径为D5，轴向尺寸为b3，三段橡胶是一个整体，只是为了分析问题方便才人为地 将其分为三段，衬套前端面206，衬套后端面211。

本发明支架8的第一种结构见图17，它主要由耳板801，支腿802，方法兰803焊接而 成；支腿易用角铁等型钢材料制造，其上端搭接在方法兰的边缘，下端焊接在耳板上，整体 成桁架结构，与龙门架对比显而易见，桁架结构空间尺寸比较大，刚度更大，结构更合理， 方法兰比多边形法兰结构更好，更节省材料，重量也更轻，支架的制造费用会更低。

本发明支架8的第二种结构见图18，它也是由耳板801，支腿802，方法兰803焊接而 成；支腿上端焊接在方法兰下面的四角部位，下端焊接在耳板上。

本发明两种支架的结构略有不同，但功能是一样的，都是连接阀体和驱动装置的构件。

本发明隔板9的结构见图11，由一块长方形的板构成，厚度为t。

闸板4结构与现有闸板阀的闸板结构相同，见图7，其厚度为m2，宽度为n2，闸板前端 制造成尖头形。

装配：衬套2由内向外动配合安装在阀体1的阶梯孔里，见图13，衬套骨架201装在阀
体内孔102里，骨架后端面209压在阀体的孔底环台104上，骨架前端面208与阀体内端面
101平齐(或略低于阀体内端面)，凸台顶面207高出阀体内端面101，高度为c₁；衬套后段
橡胶210装在阀体外孔103里，衬套后端面211穿过阀体孔，高出阀体的外端面106，高度
为s₂，s₂=b₃-a₂，s₂是后段橡胶的预留压缩量，这是为了该阀门与外部设备或管路法兰连接
时，保证连接法兰面不泄漏而设计的；衬套2必须首先由内向外安装在阀体1的阶梯孔里，
然后将它们一起安装在隔板9的两侧，再把它们一起放入支架的耳板801之间，用对穿螺栓
3将它们紧固成一体，两件隔板9之间的距离为n₁；设组装好的闸板阀两个衬套凸台顶面207
之间的距离为m₁，两个阀体内端面上的挡台105之间的距离为m₃，m₃≈m₁，两个阀体内
端面101之间的距离等于隔板的厚度t，t=m₁+2c₁；驱动装置7安装在支架上面的方法兰803
上；闸板4安放在两块隔板9之间及阀体挡台105之间的空间内，使m₁略大于m₂，n₁略大
于n₂，因此闸板可以在其安放的空间内上下滑动，并可以伸入到两件衬套的凸台顶面207之
间，闸板经接头6及销子5与驱动装置7相连接，驱动装置能够驱动闸板上下运动，这就构
成了本发明第一种构造闸板阀，见附图8；由于本发明阀体外孔103孔径A₂小于衬套的骨架
外径D₃，因此挡住了衬套骨架，使其不能向外移动，所以说本发明闸板阀衬套骨架在阀体孔
内是受约束的(这是它与现有闸板阀的一个主要区别)；为了使组装好的闸板阀两个衬套前端
面206之间密封可靠，设计时必须保证前段橡胶204的高度尺寸b₁应留有一定的预压缩量，
即必须使尺寸设差值s₁就是前段橡胶204的预压缩量，有了预压
缩量的两个衬套前端面206就互相挤压，紧密接触，保持一定的预压力，确保衬套前端面
密封可靠；s₁及s₂的大小可以根据理论计算，试验研究或经验数据确定。

图19是本发明闸板阀的第二个实施例，属于长阀体结构，它主要是由阀体13，衬套14， 对穿螺栓3，闸板4，销子5，接头6，驱动装置7，支架8，隔板9等零部件组成，实际上这 是用本发明阀体13和衬套14取代附图8中的阀体1和衬套2后构成的新闸板阀。图19闸板 阀比图8闸板阀的结构长度更长，能满足用户对产品多样性的需求。

本发明阀体13的结构见图20，它是由方法兰109，圆法兰108和圆管107构成的，阀体 内端面101，内端面上有两件挡台105，挡台高度为c5，c5≈c1，阀体外端面106，阀体中间 有一个阶梯孔，靠近内端面的孔称为阀体内孔102，孔径为A1，深度为a1，孔底环台104， 靠近外端面的孔称为阀体外孔103，孔径为A2，长度为a2，阀体厚度为a。

本发明衬套14的结构见图21，是由骨架和橡胶构成的，骨架201，外径为D3，内径为 D2，高度为c2，骨架前端面208，骨架后端面209，骨架前面有凸台202，高度为c3，凸台202 也属于骨架的一部分，凸台的前面有薄层橡胶203，厚度为c4，凸台总高度为c1，c1=c3+c4， 凸台顶面207，骨架与橡胶结合成一体，对橡胶起把持和固定的作用；橡胶轴向分为三段组 成：(1)前段橡胶：凸台顶面207右侧的橡胶称为前段橡胶204，其外径为D1，内径为D0，高 度为b1，使D1≤D2，这有利于前段橡胶204受到闸板挤压时向骨架孔内滑移；(2)中间段橡胶： 骨架孔内橡胶及凸台顶面上的薄层橡胶与骨架强力粘结在一起，这一段橡胶称为中间段橡胶 205，轴向尺寸为b2，b2=c1+c2；(3)后段橡胶：骨架左侧的一段橡胶称为后段橡胶210，外 径为D4，内径为D5，轴向尺寸为b3，衬套前端面206，衬套后端面211。

装配：衬套14由内向外动配合安装在阀体13的阶梯孔里，衬套骨架201装在阀体内孔
102里，骨架后端面209压在孔底环台104上，骨架前端面208与阀体内端面101平齐(或
略低于阀体内端面)，凸台顶面207高出阀体内端面101，高度为c₁；衬套后段橡胶210装在
阀体外孔103里，衬套后端面211穿过阀体孔，高出阀体外端面106，高度为s₂，s₂=b₃-a₂，
s₂是后段橡胶的预留压缩量，这是为了该阀门与外部设备或管路法兰连接时，保证连接法兰
面不泄漏而设计的；衬套14必须首先由内向外安装在阀体13的阶梯孔里，然后将它们一起
安装在隔板9的两侧，再把它们一起放入支架的耳板801之间，用对穿螺栓3将它们紧固成
一体，两件隔板9之间的距离为n₁；设组装好的闸板阀两个衬套凸台顶面207之间的距离为
m₁，两个阀体内端面上的挡台105之间的距离为m₃，m₃≈m₁，两个阀体内端面101之间
的距离等于隔板的厚度t，t=m₁+2c₁；驱动装置7安装在支架上面的方法兰803上；闸板4安
放在两块隔板9之间及阀体挡台105之间的空间内，使m₁略大于m₂，n₁略大于n₂，因此闸
板可以在其安放的空间内上下滑动，并可以伸入到两件衬套的凸台顶面207之间，闸板经接
头6及销子5与驱动装置7相连接，驱动装置能够驱动闸板上下运动，这就构成了本发明第
二种构造闸板阀(长阀体结构)，见附图19；由于本发明阀体外孔103孔径A₂小于衬套的骨
架外径D₃，因此挡住了衬套骨架，使其不能向外移动，所以说本发明闸板阀衬套骨架在阀体
孔内是受约束的(这是它与现有闸板阀的一个主要区别)；为了使组装好的闸板阀两个衬套前
端面206之间密封可靠，设计时必须保证前段橡胶204的高度尺寸b₁应留有一定的预压缩量，
即必须使尺寸设差值s1就是前段橡胶204的预压缩量，有了预压
缩量的两个衬套前端面206就互相挤压，紧密接触，保持一定的预压力，确保衬套前端面
密封可靠；s₁及s₂的大小可以根据理论计算，试验研究或经验数据确定。

本发明衬套2及衬套14的骨架前面有凸台202，高度c3≥0；凸台前面有薄层橡胶203， 厚度c4≥0；凸台总高度为c1，c1＝c3+c4≥0。所以：当c3＝0时，c1=c4，这说明凸台总高度等 于薄层橡胶203的厚度；当c4=0时，c1=c3，这说明凸台总高度等于凸台202的高度；当c1=0 时，相当于骨架的前面没有凸台，这是本发明衬套结构的三种特例。

本发明闸板阀的主要特征是使衬套上的骨架在阀体孔内受约束，根据这一特征要求衬套 骨架受约束的方式不仅可以采用阶梯孔方式，也可以采用其它方式，例如图14所示，阀体采 用锥孔阀体，衬套采用锥环骨架衬套，这种锥面约束方式也很好；如图15所示，阀体采用直 孔阀体，衬套采用T型骨架衬套，这种T型骨架衬套与直孔的约束方式也很好；还可以阀体 采用内螺纹孔，衬套骨架采用外螺纹，这种螺纹连接与约束方式也可以(无图)；当然还可以 设计出很多种约束方式，这些约束方式都属于本发明要求专利保护的范围。

本发明阀体、衬套、支架、隔板可以与现有闸板阀的零部件相互替换组合构成新的闸板 阀，这些新的闸板阀至少包含一项本发明的零部件，与现有闸板阀相比具有一定的先进性， 这些闸板阀也属于本发明要求专利保护的范围。

本发明闸板阀的驱动装置可以采用阀门领域现有的所有驱动装置，例如手动、气动、液 压、电动等驱动装置。