儀表截止閥閥座密封面精加工裝置

■江蘇海納機(jī)電集團(tuán)有限公司 （揚(yáng)中 212216） 蔡紀(jì)星 王成虎

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2015年我公司自主開發(fā)了BWJ系列核級波紋管儀表截止閥，該閥門主要為了滿足高溫、高壓及零泄漏等惡劣環(huán)境，為了達(dá)到閥門零泄漏的密封性能要求，很大程度上取決于閥門閥座密封面（見圖1）的加工精度，因此對閥門閥座密封面加工精度要求較高，閥門閥座密封面精度的影響因素主要有3個(gè)方面：表面粗糙度、角度精度和錐表面的硬度。通常加工閥門閥座密封面的方法是用金屬切削機(jī)床靠刀具切削加工閥門閥座密封面，閥門閥座密封面靠金屬切削機(jī)床的走刀形成，加工的精度和表面粗糙度都不太理想，更主要的是金屬切削加工不能提高工件加工表面硬度，改善加工表面狀態(tài)。針對上述現(xiàn)有加工方法的不足與產(chǎn)品的實(shí)際加工要求，我們采用冷擠壓的工作原理設(shè)計(jì)了一種既能降低閥門閥座表面粗糙度同時(shí)又能提高其表面硬度的精加工裝置，滿足了產(chǎn)品加工精度的要求。

設(shè)計(jì)的儀表截止閥閥座密封面的精加工裝置如圖2所示，包括與閥門閥座密封面接觸的滾柱以及1個(gè)可旋轉(zhuǎn)的并可沿軸向進(jìn)給的主軸，在主軸上設(shè)置一環(huán)形支架，各滾柱的中心軸在同一錐面上，滾柱由支架支撐僅能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，滾柱的外緣母線形成的錐面與待加工的閥門閥座密封面的錐度相同，滾柱為圓柱形滾柱或圓錐形滾柱，為了便于加工滾柱通常采用圓柱形滾柱，且滾柱的中心所在的錐面與待加工的閥門閥座密封面的錐度相同。采用滾柱冷擠壓研磨的方式對閥門閥座密封面精軋加工，常溫狀態(tài)下對閥門閥座密封面施加壓力，使閥門閥座密封面表面層產(chǎn)生塑性變形，修正閥門閥座密封面表面微觀幾何形狀，同時(shí)可使閥門閥座密封面表面層的金相組織發(fā)生改變，形成有利的壓應(yīng)力分布，提高了閥門閥座密封面的耐磨性和硬度。

圖1

儀表截止閥閥座密封面的加工方法：在待加工閥門閥座密封面粗加工后，將所述的待加工閥門和本精加工裝置的主軸分別固定，沿待加工閥門閥座密封面軸向進(jìn)給所述精加工裝置的主軸，當(dāng)滾柱與待加工閥門閥座密封面貼合后，使待加工閥門閥座密封面和所述精加工裝置的主軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，通過所述精加工裝置的滾柱對待加工閥門閥座密封面滾壓精加工，加工時(shí)，主軸的轉(zhuǎn)速為100～1 000r/min，滾壓深度t＝0.01～0.02mm。產(chǎn)品加工現(xiàn)場如圖3所示。

圖2 1.滾柱 2.環(huán)形支架 3.主軸

本閥門閥座密封面精加工裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工時(shí)間短，操作方便，閥門閥座密封面粗加工后，用滾壓頭一次精軋，10s左右可以完成，滾壓深度0.01～0.02mm，加工時(shí)間是研磨加工的1/10～1/20，可省去研磨工序，降低成本，加工后的閥門閥座密封面的表面粗糙度值Ra從6.3～3.2μm降低到0.8～0.1μm，精度大幅提高，角度尺寸保持一致，加工后的閥門閥座密封面表面硬度可提高40HV以上，改善了閥門閥座密封面表面狀態(tài)。同時(shí)，本閥門閥座密封面精加工裝置可以方便的在普通的大、中、小車、鏜、鉆、銑等機(jī)床上進(jìn)行。較好地解決了核級儀表截止閥閥座密封面精度高難加工的問題。

圖3 產(chǎn)品加工