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三偏心金属硬密封蝶阀密封面的加工方法

作者: 2014年05月04日 来源: 浏览量:
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三偏心金属硬密封蝶阀的密封面是斜锥面,阀体密封圈(图1)与蝶板组合件密封圈(图2)的接触为面接触,其工作原理是靠驱动装置扭力直接带动蝶板组合件,使蝶板组合件密封圈与阀体密封圈充分接触后产生弹性变形

    1 概述

    三偏心金属硬密封蝶阀的密封面是斜锥面,阀体密封圈(图1)与蝶板组合件密封圈(图2)的接触为面接触,其工作原理是靠驱动装置扭力直接带动蝶板组合件,使蝶板组合件密封圈与阀体密封圈充分接触后产生弹性变形而密封。三偏心金属硬密封蝶阀作为一种高性能阀门,具有耐腐蚀性好、密封可靠、开启力矩小等优点。三偏心硬密封电动蝶阀DN1200,其中阀体密封圈材料为1Cr18Ni9Ti,蝶板组合件密封圈材料为复合的不锈钢板与石棉板夹层组合件,阀体密封圈与蝶板组合件密封圈的加工质量直接决定蝶阀密封性能。

图1 阀体外形及密封圈

图2 蝶板组合件外形及密封圈

    2 加工工艺

    从三偏心金属硬密封蝶阀的结构特点分析,蝶板组合件密封圈为不锈钢板与石棉板的组合件,阀体密封圈为硬质合金,硬度很高,进刀量很难控制,不易一次加工成型,而且加工面的粗糙度要求很高。为保证加工要求,工艺过程为阀体或蝶板组合件粗加工—阀体密封圈堆焊硬质合金—保温12h—热处理消除热应力—上工装粗车密封面—上工装精车密封面—上磨头磨削密封面—阀体与蝶板组合件合镗轴孔—强度试验—密封试验。

    3 加工工装

    蝶板组合件密封圈与阀体密封圈密封面(加工面)均为斜锥面。阀体密封圈的锥体中心线与空间垂线夹角为8°,蝶板组合件密封圈的锥体中心线与空间垂线夹角为8°,为此设计阀体密封圈加工工装(图3)与蝶板组合件密封圈加工工装(图4)。

图3 阀体密封圈加工工装

图4 蝶板组合件密封圈加工工装

    4 阀体密封圈加工

    阀体起密封作为的为密封圈,焊接在阀体内(图5)。在2.5m立车上将组焊好的阀体装夹在阀体密封圈加工工装上,将立车刀杆旋转8°,根据图纸设计要求,找正后沿圆锥母线方向走刀,车至未焊不锈钢前的尺寸。然后堆焊不锈钢,最后将焊好不锈钢的阀体重新上立车,按上述方法车阀体密封圈至图纸要求尺寸。最后在立车刀架上装磨头,对阀体密封圈进行磨削处理,使其达到图纸设计粗糙度要求。

图5 阀体密封圈加工

    5 蝶板组合件密封圈加工

    蝶板组合件起密封作用的零件是密封圈,密封圈为斜锥结构,其锥顶角为16°,厚度为13.5mm,由5层石棉板及4层不锈钢板复合而成(图6)。密封圈必须与蝶板和压环等组装在一起,加工时才能防止密封圈夹层中的不锈钢板及石棉板翘曲变形。根据其结构特点,对蝶板组合件密封圈采用以下加工方法:(1)先在2.5m立车上分别把蝶板和压环上的各止口加工到图纸要求尺寸,外圆不加工;(2)按图纸要求对压环钻孔,蝶板钻孔攻丝;(3)压环、密封圈和蝶板按图纸装配,将蝶板组合件工装用螺栓紧固在阀体工装上,然后再将蝶板组合件装夹其上。立车刀杆旋转8°车压环、密封圈和蝶板至磨削尺寸;⑷用同样厚度钢板替下密封圈,车压环、蝶板各锥面至图纸尺寸;(5)工装不动,将压环、密封圈、蝶板重新按要求组装,然后在立车刀架上装磨头,对密封圈进行磨削处理,使其达到图纸设计粗糙度要求。

图6 蝶板组合件密封圈加工

    6 阀杆轴孔加工

    将蝶板组合件放入阀体内,调整好蝶板组合件与阀体的相对位置后,倒入皂化液,5分钟之内无渗漏,将蝶板组合件压紧,合镗阀体与蝶板的轴孔。

    采用此工艺方法加工阀体密封圈与蝶板组合件密封圈,便于操作,工作效率高,能够很好的保证密封面的几何精度,其强度试验及密封试验均达了设计要求,具有良好的实用价值及推广价值。

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