CN103111701B - 迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法，所述的迷宫芯包是由多个迷宫盘片堆叠并粘结制成的整体结构，相邻的迷宫盘片之间为钎焊层，该迷宫芯包在制作时先将迷宫盘片和钎焊层交错堆叠在夹具组件上，并在最上面压上重力块后放入至真空炉中加热，在重力块的重力补偿下，熔化的钎焊层使迷宫盘片粘结在一起形成迷宫芯包。本发明的制造方法中采用重力补偿，重力块在重力块导轨的导向下均匀的压紧迷宫盘片，即使在钎焊材料高温融合状态下也有一定的压紧力，因此可以保证迷宫盘片很好的融合，大大提高产品质量。

Description

迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法

技术领域

    本发明涉及机械制造，特别涉及到调节阀中迷宫芯包的制造工艺。

背景技术

调节阀是自动控制领域非常关键的硬件设备，直接担负着对系统介质进行控制调节的作用，由于各种介质的特性不同，部分介质会对调节阀产生损伤，尤其是高压差的调节阀，调节控制难度很高，阀门冲刷很严重，特别是对汽水的控制，会有两相流现象，产生汽蚀，压差越大，汽蚀越严重，以前的阀门一般采用窗口调节，压差大的采用多级调节的方法，但是还是会对阀门产生很大的损害，噪音大，震动也厉害，随着技术的不断进步，调节阀也经历了不断的变革，现阶段对高压差调节阀门最有效的方法就是采用迷宫式减压调整，在平面盘片上采用不断的流过弯道进行减压，而不是直接从阀笼进入流道，一般迷宫式盘片上可以进行4~25次的减压，远远大于其它任何减压方式，大大降低了阀门的冲刷和震动，是现阶段技术最好的调节方法。

上述的迷宫盘片组成一个芯包，在调节阀中能够起到对流量的调节作用。芯包一般由10~50层薄的盘片组成一个整体，以前迷宫盘片之间的连接技术上一直是个难题。最早都是运用航天技术进行钎焊焊接，也就是真空钎焊，随着这些军工技术被大众掌握，一般企业也具备进行真空钎焊的能力。在迷宫盘片组合在一起形成迷宫芯包时，日本专利JP200627242A公开了一种多层堆叠材料的制作方法，专利中相邻的待结合材料之间为钎焊层金属箔体，在制作时先将待接合次啊了和钎焊层交错堆叠在夹具组件上，并加压重力块后加热，熔化的钎焊层金属箔片使待接合粘结在一起形成最终工件。其他目前是采用芯轴加螺纹压紧的方式，如图1所示。所设计的夹具组件包括有底座3、盘片芯棒4和压紧螺母5。底座3上堆叠有迷宫盘片1和钎焊层2，钎焊层2均夹设在两个相邻的迷宫盘片1之间，在盘片芯棒4最上端拧上压紧螺母5，压紧螺母5紧紧地压在最外层的迷宫盘片1上。这种采用芯轴加螺纹压紧的方式，由于中间钎焊材料在高温下开始流动，螺纹压紧补偿作用很小，会造成某几块迷宫盘片结合的不是很好。关键原因是盘片间钎焊层加热后会产生流动，靠螺栓压紧整个盘片在钎焊层熔化后没有了压紧力，造成某些盘片不能很好地连接，强度降低。后来改用弹簧压紧，由于迷宫盘片的钎焊在1000℃真空下完成，弹簧很快就会失效，但是，按照上述方法所做的盘片质量都不是很好，表现在质量难以控制和成品率低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的迷宫式调节阀中迷宫芯包的制造工艺。本发明迷宫芯包的制造方法制作的迷宫芯包，能够做到迷宫盘片压紧均匀致密，保证迷宫盘片很好的融合在迷宫芯包中，大大提高迷宫芯包的质量和调节阀的使用寿命。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法，所述的迷宫芯包是由多个迷宫盘片堆叠并粘结制成的整体结构，相邻的迷宫盘片之间为钎焊层，其特征在于，该迷宫芯包在制作时先将迷宫盘片和钎焊层交错堆叠在夹具组件上，并在最上面压上重力块后放入至真空炉中加热，在重力块的重力补偿下，熔化的钎焊层使迷宫盘片粘结在一起形成迷宫芯包。

上述的迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法中具体包括有如下步骤：

第一步，制造出迷宫盘片和钎焊层，在钢板上车削和磨削出盘片形状，并用电火花在盘片加工出迷宫通道，并加工完成的多个迷宫盘片清理干净待用；所述的钎焊层为由镍合金制成的片状结构，钎焊层的外形被剪裁为盘片形状；

第二步，准备夹具组件，该夹具组件包括有底板、盘片芯棒、压紧螺母、重力块和重力块导轨，在所述底板的中部垂直固定有所述的盘片芯棒，重力块导轨垂直固定于底板上盘片芯棒的两侧位置，所述的压紧螺母可拧于盘片芯棒的顶端，所述的重力块用以穿设于重力块导轨上；

第三步，将迷宫盘片和钎焊层交错叠加放置于底板上，迷宫盘片和钎焊层均穿于所述的盘片芯棒上，与底板接触的最底层为迷宫盘片，位于最上层的也为迷宫盘片，在盘片芯棒的顶端拧上压紧螺母以压紧堆叠好的迷宫盘片，并且将最上层的迷宫盘片上压上重力块；

第四步，将组合完成的迷宫盘片、钎焊层和夹具组件整体放置于真空炉中；

第五步，将真空炉抽真空并加热至1000℃，夹设在相邻迷宫盘片之间的钎焊层逐渐熔化，在重力块作用下对熔化后空间进行重力补偿以压实粘合，保温2个小时；

第六步，待真空炉的温度逐渐冷却至室温，堆叠的迷宫盘片和钎焊层粘结成一个整体即为迷宫芯包。

在本发明迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法中，第一步中所述的钎焊层为由镍合金碾压而成的、厚度为0.05mm的纸片状结构，该钎焊层被剪裁成为与迷宫盘片内径和外径大小一致。

在本发明迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法中，所述第三步中迷宫盘片堆叠放置时，迷宫盘片最外侧的缺口交替错位放置。

基于上述技术方案，本发明中迷宫芯包的制造方法与现有技术的制造方法相比具有如下技术优点：

本发明的制造方法中采用重力补偿，重力块在重力块导轨的导向下均匀的压紧迷宫盘片，即使在钎焊材料高温融合状态下也有一定的压紧力，因此可以保证迷宫盘片很好的融合，大大提高产品质量。

附图说明

图1是现有技术中用迷宫盘片制作迷宫芯包的压紧状态示意图。

图2本发明的制作方法中用迷宫盘片制作迷宫芯包时的压紧状态示意图。

图3是本发明迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明的迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解本发明的原理和工艺流程，但不能以此来限制本发明的保护范围。

迷宫芯包主要应用在迷宫式调节阀中，主要是由迷宫盘片组成，迷宫盘片的结构在专利201120062882.6（一种用于迷宫式调节阀上的迷宫盘片）已经公开，这里不再赘述。本发明主要讲述的迷宫芯包是由多个迷宫盘片堆叠并粘结制成的整体结构，相邻的迷宫盘片之间为钎焊层。通过钎焊层将迷宫盘片粘结成为一个整体，并且要能够保证不存在缝隙。

本发明是一种迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法，该迷宫芯包在制作时先将迷宫盘片和钎焊层交错堆叠在夹具组件上，并在最上面压上重力块后放入至真空炉中加热，在重力块的重力补偿下，熔化的钎焊层使迷宫盘片粘结在一起形成迷宫芯包。

作为上述的迷宫式调节阀中主要的部件，迷宫芯包的制作方法如3所示的流程，其中具体包括有如下步骤：

第一步，制造出迷宫盘片和钎焊层，在钢板上通过车削和磨削的方式制出盘片形状，并用电火花在盘片加工出迷宫通道，并加工完成的多个迷宫盘片清理干净待用；所述的钎焊层为由镍合金制成的片状结构，钎焊层的外形被剪裁为盘片形状。这里的钎焊层为由镍合金碾压而成的、厚度为0.05mm的纸片状结构，该钎焊层被剪裁成为与迷宫盘片内径和外径大小一致。

第二步，准备夹具组件，如图2所示，该夹具组件包括有底板3、盘片芯棒4、压紧螺母5、重力块6和重力块导轨7，在所述底板3的中部垂直固定有所述的盘片芯棒4，重力块导轨7垂直固定于底板3上盘片芯棒4的两侧位置，所述的压紧螺母5可拧于盘片芯棒4的顶端，所述的重力块6用以穿设于重力块导轨7上。

第三步，将迷宫盘片1和钎焊层2交错叠加放置于底板3上，迷宫盘片1和钎焊层2均穿于所述的盘片芯棒4上，与底板3接触的最底层为迷宫盘片1，位于最上层的也为迷宫盘片1，在盘片芯棒4的顶端拧上压紧螺母5以压紧堆叠好的迷宫盘片1和钎焊层2，并且将最上层的迷宫盘片1上压上重力块6。这里的迷宫盘片1堆叠放置时，迷宫盘片1最外侧的缺口交替错位放置，这样组合成为迷宫芯包的迷宫盘片外侧迷宫出口相互有交错。

第四步，将组合完成的迷宫盘片、钎焊层和夹具组件整体放置于真空炉中。

第五步，开启真空炉，先将真空炉抽真空，然后加热至1000℃，夹设在相邻迷宫盘片之间的钎焊层在高温下逐渐熔化，在重力块作用下对熔化后空间进行重力补偿以压实粘合，保温2个小时。

第六步，待真空炉的温度逐渐冷却至室温，堆叠的迷宫盘片和钎焊层粘结成一个整体即为迷宫芯包。

以下为迷宫芯包的钎焊对比，采用新旧两种钎焊工艺制造出型号为TL09-204的迷宫芯包（各做5个零件对比），获得的关键尺寸对比：

   以下对加工完成的迷宫芯包在零件机械性能方面进行比较，该试验主要测试钎焊连接处的粘结强度：

本发明中迷宫式调节阀由大量的迷宫盘片在真空的高温下钎焊成一个整体，现采用重力补偿，重力块在导向轴的导向下均匀的压紧迷宫盘片，在钎焊材料高温融合状态下也有一定的压紧力，因此可以保证迷宫盘片很好的融合，大大提高产品质量。

Claims (3)

1.迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法，所述的迷宫芯包是由多个迷宫盘片堆叠并粘结制成的整体结构，相邻的迷宫盘片之间为钎焊层，该迷宫芯包在制作时先将迷宫盘片和钎焊层交错堆叠在夹具组件上，并在最上面压上重力块后放入至真空炉中加热，在重力块的重力补偿下，熔化的钎焊层使迷宫盘片粘结在一起形成迷宫芯包，其特征在于，该迷宫芯包的制作工艺具体包括有如下步骤：

第一步，制造出迷宫盘片和钎焊层，在钢板上车削和磨削出盘片形状，并用电火花在盘片加工出迷宫通道，并将加工完成的多个迷宫盘片清理干净待用；所述的钎焊层为由镍合金制成的薄片纸状结构，钎焊层的外形被剪裁为盘片形状；

第二步，准备夹具组件，该夹具组件包括有底板、盘片芯棒、压紧螺母、重力块和重力块导轨，在所述底板的中部垂直固定有所述的盘片芯棒，重力块导轨垂直固定于底板上盘片芯棒的两侧位置，所述的压紧螺母可拧于盘片芯棒的顶端，所述的重力块用以穿设于重力块导轨上；

第三步，将迷宫盘片和钎焊层交错叠加放置于底板上，迷宫盘片和钎焊层均穿于所述的盘片芯棒上，与底板接触的最底层为迷宫盘片，位于最上层的也为迷宫盘片，在盘片芯棒的顶端拧上压紧螺母以压紧堆叠好的迷宫盘片，并且将最上层的迷宫盘片上压上重力块；

第四步，将组合完成的迷宫盘片、钎焊层和夹具组件整体放置于真空炉中；

第五步，将真空炉抽真空并加热至1000℃，夹设在相邻迷宫盘片之间的钎焊层逐渐熔化，在重力块作用下对熔化后空间进行重力补偿以压实粘合，保温2个小时；

第六步，待真空炉的温度逐渐冷却至室温，堆叠的迷宫盘片和钎焊层粘结成一个整体即为迷宫芯包。

2.根据权利要求1所述的迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法，其特征在于，第一步中所述的钎焊层为由镍合金碾压而成的、厚度为0.05mm的纸片状结构，该钎焊层被剪裁成为与迷宫盘片内径和外径大小一致。

3.根据权利要求1所述的迷宫式调节阀中迷宫芯包的制作方法，其特征在于，所述第三步中迷宫盘片堆叠放置时，迷宫盘片最外侧的缺口交替错位放置。