三偏心蝶閥加工工裝的改進

2013-07-20 張春景蘭州石油化工機械廠

　　三偏心金屬硬密封蝶閥是石化裝置中目前比較先進的一種蝶閥，該類型蝶閥與傳統(tǒng)蝶閥相比，具有耐高溫、操作輕便、零泄漏、啟閉無摩擦、關閉時隨著傳動機構的力矩增大來補償密封等優(yōu)點。

1、基本加工原理

　　三偏心蝶閥密封面用兩個垂直于圓錐母線的平行平面截切圓錐，取兩平面中間的實體部分，其外表面即為三偏心蝶閥密封面，圓錐頂角為α。閥體的結構示意圖如圖1，閥門中心與密封面所在圓錐中心交點為O1，根據(jù)三偏心蝶閥的基本特征，一般通用加工方法是：利用工裝斜度盤(如圖2)，其定位止口中心與底圓中心交點為O2，將工件與工裝組合后，整體放置于車床工作臺，找正斜度盤底圓，使密封面所在圓錐中心與立車回轉中心重合，車削密封面。

　　斜度盤是加工最初第一臺閥門時定制的，加工其他閥門時，由于每臺閥門的規(guī)格不同，所以其密封面的大小及法蘭的大小均不同，O1與閥門下法蘭平面的距離也不同。我們利用定位體來調(diào)節(jié)密封面相對斜度盤定位面的距離，使O1與O2重合，加工閥體密封面，由于閥門的參數(shù)不同，決定了定位體的高度及定位止口也不同，這樣加工每臺閥門均需特制一個定位體(圖3)。

2、改進思路

　　由于每生產(chǎn)一臺閥門都需要重做一個定位體，基本上不能通用，不僅工裝成本高，生產(chǎn)周期長，而且這種方法只能加工H1<H2的一類閥。如果我們不用定位體直接將閥門與斜度盤組裝后，就發(fā)現(xiàn)密封面所在圓錐中心與立車回轉中心會有一定的偏心，且閥體法蘭與定位盤定位止口大小一般情況下不同，因此我們考慮在閥門的下法蘭處增加余量，用它來調(diào)節(jié)調(diào)整閥門與斜度盤的偏心，各參數(shù)的確定如下：

　　2.1、斜度盤的偏心

　　從圖2所示方向看：在已知斜度盤定位止口定位斜面Ⅰ上，定位止口中心偏向斜度盤底圓中心左側，即偏向密封面直邊側，偏心e2確定。

　　2.2、閥門的偏心

　　閥門中心與密封面所在圓錐中心交點O1距離閥體下法蘭平面的距離為H1，可由計算得出，在下法蘭平面兩中心偏離e1=H1tan(α/2)，閥門中心偏向密封面所在圓錐中心密封面直邊側。

　　2.3、法蘭余量的確定

　　若在下法蘭底部焊接一工藝法蘭，不僅存在焊接應力，且給加工帶來難度，因此我們可以考慮設計下法蘭的時候，底面留10mm余量來作為定位止口。

　　如圖4所示，為方便區(qū)分，假定工藝止口部分與下法蘭為兩部分。假定定位止口與法蘭同心，定位止口的厚度為15，則在定位止口下平面上，則閥門與定位止口總偏心e3=(H1+15)×tan(α/2)，同理，定位止口中心偏向圓錐中心的密封面直邊側。閥門與斜度盤組裝后，在定位止口定位面上密封面所在圓錐中心與立車回轉中心偏離為e3-e2，為調(diào)整兩者偏心，使立車回轉中心與圓錐中心重合(圖5)，特將定位止口設計為偏心止口，其偏心為e3-e2。