1 三偏心蝶閥密封面加工工藝概述 三偏心金屬硬密封蝶閥的密封面是斜錐面,閥體密封圈(圖1)與蝶板組合件密封圈(圖2)的接觸為面接觸,其工作原理是靠驅(qū)動(dòng)裝置扭力直接帶動(dòng)蝶板組合件,使蝶板組合件密封圈與閥體密封圈充分接觸后產(chǎn)生彈性變形而密封。三偏心金屬硬密封蝶閥作為一種高性能閥門(mén),具有耐腐蝕性好、密封可靠、開(kāi)啟力矩小等優(yōu)點(diǎn)。三偏心硬密封電動(dòng)蝶閥DN1200,其中閥體密封圈材料為1Cr18Ni9Ti,蝶板組合件密封圈材料為復(fù)合的不銹鋼板與石棉板夾層組合件,閥體密封圈與蝶板組合件密封圈的加工質(zhì)量直接決定蝶閥密封性能。 三偏心蝶閥的原理與作用: I)原理: 偏心:閥桿中心與密封面中心偏離; 第二偏心:閥桿中心與閥體中心偏離; 這兩個(gè)偏心的作用,是使閥門(mén)在開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生“凸輪”效應(yīng),使閥辨密封面與閥座密封面在關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn)壓緊密封,從而改變了原中線(xiàn)蝶閥密封的擠壓型,變?yōu)榫o貼型,在開(kāi)啟時(shí)能使閥板的密封面迅速*脫離,消除了密封面之間的相互磨擦而產(chǎn)生的磨損,因而抗磨損度高。 第三偏心:密封面為偏心錐: 由于偏心錐角的合理取值,使密封面的壓力角大于其磨損角,保證閥門(mén)在啟閉過(guò)程中密封面之間不產(chǎn)生磨擦,避免了密封面在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)損傷。使閥門(mén)的壽命大大提高,且閥門(mén)的密封面是被斜切了圓錐的一段,從而使閥辨在關(guān)閉時(shí),越關(guān)越緊,易于達(dá)到零泄漏。 II)彈性密封付的使用: 在我們的蝶閥的構(gòu)造上,對(duì)密封面又進(jìn)一步的改進(jìn),增加了彈性密封付。 1) 彈性密封付可以消防因?yàn)闄C(jī)械加工的誤差,所造成的對(duì)密封性能的影響進(jìn)行自動(dòng)消確,保證良好的密封效果。 2) 當(dāng)密封面受到圓周力后,可以自動(dòng)調(diào)整,使整個(gè)密封面受力均勻,確保密封度。 3) 在閥門(mén)使用過(guò)程中,由于不同材料在低溫收縮和高溫膨脹的系數(shù)不一致,那么彈性密封付可以補(bǔ)償不同工況的冷縮和熱脹變形量,保證閥門(mén)的密封性能。 4) 彈性密封付為要拆卸的結(jié)構(gòu),便于維修和更換。 5) 彈性密封付的材料,可根據(jù)不同工況的要求采用:金屬對(duì)金屬,聚四氟乙稀對(duì)金屬,橡膠對(duì)金屬,及由橡膠、四氟乙稀、柔性石墨燒鑄的耐高溫材料對(duì)金屬等。 III)三偏心蝶閥的特點(diǎn): 1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,零件數(shù)量少容易保證質(zhì)量,提高產(chǎn)品可靠性; 2) 體積小、重量輕:三偏心蝶閥在與同規(guī)格的閘閥截止閥相比時(shí),體積和重量?jī)H為1/3左右,從而節(jié)省了安裝的空間,易于保證安裝的質(zhì)量,降低安裝成本,并且安裝和更換十分方便。 3) 使用壽命長(zhǎng),操作省力:由于偏心產(chǎn)生“凸輪效應(yīng)”使閥門(mén)在關(guān)閉瞬間,閥座與蝶板形成壓緊密封,開(kāi)啟時(shí)密封面迅速脫開(kāi),消除了密封面的磨損;另外,閥門(mén)在關(guān)閉時(shí),由于閥座的彈性作用,自身調(diào)節(jié)密封面的比壓,使周?chē)系氖芰鶆颍瑥亩蟠筇岣吡嗣芊饷娴氖褂脡勖?br />4) 啟閉迅速:閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉行程為轉(zhuǎn)90度,所以操作的時(shí)間短,啟閉快捷方便。 5) 良好的自潔,閥座凸于閥體通道,當(dāng)閥門(mén)啟閉時(shí),由于流體,沿閥座周?chē)派錉盍鞒觯⑶沂顾查g的流速加快,帶走和吹掃了沉積于閥座前后的固體雜質(zhì),避免了啟閉時(shí)雜質(zhì)對(duì)密封面的損傷,延長(zhǎng)密封面的使用壽命。 2 三偏心蝶閥密封面加工工藝加工工藝 從三偏心金屬硬密封蝶閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析,蝶板組合件密封圈為不銹鋼板與石棉板的組合件,閥體密封圈為硬質(zhì)合金,硬度很高,進(jìn)刀量很難控制,不易一次加工成型,而且加工面的粗糙度要求很高。為保證加工要求,工藝過(guò)程為閥體或蝶板組合件粗加工—閥體密封圈堆焊硬質(zhì)合金—保溫12h—熱處理消除熱應(yīng)力—上工裝粗車(chē)密封面—上工裝精車(chē)密封面—上磨頭磨削密封面—閥體與蝶板組合件合鏜軸孔—強(qiáng)度試驗(yàn)—密封試驗(yàn)。 3 三偏心蝶閥密封面加工工藝加工工裝 蝶板組合件密封圈與閥體密封圈密封面(加工面)均為斜錐面。閥體密封圈的錐體中心線(xiàn)與空間垂線(xiàn)夾角為8°,蝶板組合件密封圈的錐體中心線(xiàn)與空間垂線(xiàn)夾角為8°,為此設(shè)計(jì)閥體密封圈加工工裝(圖3)與蝶板組合件密封圈加工工裝(圖4)。 4 三偏心蝶閥密封面加工工藝閥體密封圈加工 閥體起密封作為的為密封圈,焊接在閥體內(nèi)(圖5)。在2.5m立車(chē)上將組焊好的閥體裝夾在閥體密封圈加工工裝上,將立車(chē)刀桿旋轉(zhuǎn)8°,根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,找正后沿圓錐母線(xiàn)方向走刀,車(chē)至未焊不銹鋼前的尺寸。然后堆焊不銹鋼,zui后將焊好不銹鋼的閥體重新上立車(chē),按上述方法車(chē)閥體密封圈至圖紙要求尺寸。zui后在立車(chē)刀架上裝磨頭,對(duì)閥體密封圈進(jìn)行磨削處理,使其達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)粗糙度要求。 5 蝶板組合件密封圈加工 蝶板組合件起密封作用的零件是密封圈,密封圈為斜錐結(jié)構(gòu),其錐頂角為16°,厚度為13.5mm,由5層石棉板及4層不銹鋼板復(fù)合而成(圖6)。密封圈必須與蝶板和壓環(huán)等組裝在一起,加工時(shí)才能防止密封圈夾層中的不銹鋼板及石棉板翹曲變形。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)蝶板組合件密封圈采用以下加工方法:(1)先在2.5m立車(chē)上分別把蝶板和壓環(huán)上的各止口加工到圖紙要求尺寸,外圓不加工;(2)按圖紙要求對(duì)壓環(huán)鉆孔,蝶板鉆孔攻絲;(3)壓環(huán)、密封圈和蝶板按圖紙裝配,將蝶板組合件工裝用螺栓緊固在閥體工裝上,然后再將蝶板組合件裝夾其上。立車(chē)刀桿旋轉(zhuǎn)8°車(chē)壓環(huán)、密封圈和蝶板至磨削尺寸;⑷用同樣厚度鋼板替下密封圈,車(chē)壓環(huán)、蝶板各錐面至圖紙尺寸;(5)工裝不動(dòng),將壓環(huán)、密封圈、蝶板重新按要求組裝,然后在立車(chē)刀架上裝磨頭,對(duì)密封圈進(jìn)行磨削處理,使其達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)粗糙度要求。 6 閥桿軸孔加工 將蝶板組合件放入閥體內(nèi),調(diào)整好蝶板組合件與閥體的相對(duì)位置后,倒入皂化液,5分鐘之內(nèi)無(wú)滲漏,將蝶板組合件壓緊,合鏜閥體與蝶板的軸孔。 采用此工藝方法加工閥體密封圈與蝶板組合件密封圈,便于操作,工作效率高,能夠很好的保證密封面的幾何精度,其強(qiáng)度試驗(yàn)及密封試驗(yàn)均達(dá)了設(shè)計(jì)要求,具有良好的實(shí)用價(jià)值及推廣價(jià)值。
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