一、大型剛性密封蝶閥如何加工前言 大型剛性密封蝶閥是重油催化裂化裝置上的關(guān)鍵設(shè)備之一。它集調(diào)節(jié)閥和平板閘閥的優(yōu)點與一體,有雙重作用:一是密封作用;二是起調(diào)節(jié)催化劑流量的作用。剛性密封蝶閥是在閥板關(guān)上后,通過閥體密封圈的密封而和閥板密封圈的密封面成線接觸來實現(xiàn)密封的。由于閥的兩個密封圈直徑都比較大,極容易變形,而且尺寸公差、形位公差和表曲粗糙度要求都很高,這就給加工帶來了困難。如何解決密封圈的加工問題成了制造該類型閥門的重點。 二、大型剛性密封蝶閥如何加工密封圈的結(jié)構(gòu) 閥體密封圈(見圖1)和閥板密封圈(見圖2)的結(jié)構(gòu)如下所示。由于設(shè)備密封性要求很高,所以密封圈的表面粗糙度要求也很高,要求達到Ra1.6µm,而且該閥又是在高溫(600℃左右)下工作,常受高速催化劑的沖刷,因此,密封圈需要堆焊硬質(zhì)合金以起到耐沖蝕的作用。 從圖中可看出,大型剛性密封蝶閥密封圈有以下特點: 1. 密封圈的密封面是一個弧形面; 2. 密封面要求堆焊硬質(zhì)合金; 3. 密封面的表面粗糙度要求較高,要求達到Ra1.6µm。 密封圈的結(jié)構(gòu)特點決定了大型剛性密封碟閥密封圈加工的難度。 三、大型剛性密封蝶閥如何加工密封圈的加工工藝 從大型剛性密封蝶閥的閥體密封圈和閥板密封圈的結(jié)構(gòu)特點來看,其密封面上堆焊了硬質(zhì)合金,硬度很高,加工時進刀量很難把握,實際生產(chǎn)中就很難一次加工成形;密封面帶有一定的弧度,加工過程中需要制作特殊樣板,以隨時在加工中檢驗密封面的弧形;密封面的表面粗糙度要求很高,必須有相應(yīng)的加工工裝來保證。為此,我們結(jié)合生產(chǎn)實際,采取了以下兩方面措施來保證加工要求:①改進了加工工藝,進行了特殊加工;②制作特殊的工裝,保證密封面的加工。生產(chǎn)加工工藝如下: a. 閥體部分(閥體和密封圈的組焊結(jié)構(gòu))預熱。 b. 密封面堆焊硬質(zhì)合金。 c. 保溫12h。 d. 熱處理消除熱應(yīng)力。 e. 粗車密封面。 f. 半精車密封面。 g. 精車密封面。 h. 密封面磨削(磨頭工裝的制作)。 i. 研磨密封面(制作研磨工裝)。 1. 加工過程中的特殊處理及說明 a. 在工藝b的過程中,堆焊合金前須經(jīng)預熱處理以減少應(yīng)力的產(chǎn)生,堆焊后要進行退火以去除應(yīng)力。同時,為防止堆焊合金時產(chǎn)生熱裂紋,采用胎具固定基體和對稱焊接的方法以平衡熱應(yīng)力。 b. 在工藝d的過程中,為預防堆焊合金后,密封圈收縮變形,消除熱應(yīng)力時胎具與工件一起進爐進行熱處理,這樣,釋放應(yīng)力后的上件就基本保持了原有的形狀,徑向變形小于3mm,經(jīng)輕微校正即可滿足加工要求。 c. 在工藝f的半精車過程中,除密封面外其余部分尺寸均要車削加工至成品尺寸,密封合金面留磨量0.6mm。做一檢查樣板隨時檢驗合金面,以保證密封面的弧度。另外,在此工序中出現(xiàn)的由于堆焊合金而形成的少量的收縮氣孔,可采取補焊的方法子以修補。 d. 在工藝g精車密封面時,先用螺栓緊固閥板密封圈和閥板體,并將閥體密封圈和閥體焊接在一起,然后做滲透試驗,試驗后組合件無滲漏再進行精車密封面工序。組焊后再加工密封面的目的是為了保證成品的形位公差,消除組焊造成的變形。 2. 特殊工裝的制作 a. 磨頭工裝在工藝h的過程中,由于不具備如此大型的磨床,為便于加工,我們自制了砂輪磨頭工裝,如圖3所示。 1.車床立柱 2.電動機 3.軸承箱 4.導桿 5.金剛石 6.滑塊 7.碗形砂輪 8.軻 圖3 砂輪磨頭工裝圖4 研配工裝圖5 研配工裝 b. 將磨頭安裝于立架上,磨頭砂輪采用碳化硅砂輪,砂輪粒度要適中,砂輪安裝后先要進行修正,然后才能用它進行磨削加工。修正砂輪有兩種方法:一種是手工修砂輪,可以自制一套修砂輪的工裝,如圖3所示。在砂輪高速旋轉(zhuǎn)過程中,上下移動滑塊(手動),靠砂輪與滑塊的摩擦進行修正。采用這種方法所修砂輪精度不高,只能是在工期緊張時采用,是一種簡便的修正方法,它的優(yōu)點是效率較高。第二種方法是利用機床的自動走車削砂輪,將金剛石具裝夾于立車其中的一立柱上,轉(zhuǎn)動砂輪并對刀后,利用車床立柱的自動走車削砂輪,這種方法精度較高,但速度慢,效率低。 c. 砂輪修正完畢后即可磨削,磨削過程中應(yīng)注意的事項: i. 背吃量不能過大,一次進給量0.1mm左右,因為密封圈有一定的彈性,背吃量過大會引起變形,影響磨削精度 ii. 需要不斷冷卻砂輪和工件、可采用人工噴水或乳化液的方法降溫。 由于砂輪硬度的不均勻性及脫粒的不均勻性,磨削過程中易造成砂輪形狀不規(guī)則,因此,可適當進行調(diào)整磨頭工裝,使設(shè)計工裝的架沿斜度方向走,消除砂輪變形引起的偏差。 d. 手工研配工裝在工藝i的過程中,因閥體密封圈與閥板密封圈上都堆焊了硬質(zhì)合金,所以不能直接對研,這樣容易咬死,因此,需要自制研配工裝。 i. 工裝制作用HT 200的材料,做了工裝Ⅰ(圖4)和工裝Ⅱ(圖5)2套研磨工裝 ii. 研配 A. 用工裝Ⅰ與閥體密封圈對研。在閥體密封圈上涂上金剛粉(600目),將工裝Ⅰ水平放人閥體密封圈中,用力均衡并均勻轉(zhuǎn)動工裝Ⅰ來對研閥體密封圈。 B. 同上法,將閥板密封圈放入工裝Ⅱ中轉(zhuǎn)動工裝Ⅱ研磨閥板密封圈。 C. 研配一段時間后,取出工裝Ⅰ,用工裝Ⅰ與工裝Ⅱ?qū)ρ?,以保證密封面的*貼合。 D. 然后再重復A~C過程。 E. 閥板放入閥體中,密封面上涂上金剛粉,水平輕轉(zhuǎn)數(shù)圈。 F. 重復A~E過程,直至達到要求。 四、工藝效果 采用以上工藝加工的密封圈,徑向圓跳動不小于0.05mm,表面粗糙度在Ra1.6µm以下,*裝配要求。如還想了解更多蝶閥的資料,請點擊蝶閥查看。 |