儀表截止閥閥座密封面精加工裝置

■江蘇海納機電集團有限公司 （揚中 212216） 蔡紀星 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)品的實際加工要求，我們采用冷擠壓的工作原理設(shè)計了一種既能降低閥門閥座表面粗糙度同時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個可旋轉(zhuǎn)的并可沿軸向進給的主軸，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，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給所述精加工裝置的主軸，當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，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，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，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、銑等機床上進行。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