CN105598644B - 楔式闸阀密封面加工工艺及其自动堆焊设备 - Google Patents

Abstract

一种楔式闸板密封面加工工艺，包括铸造、车密封面、车堆焊槽、车定位孔、自动定位、自动堆焊等流程，旨在提供一种操作简单方便、加工精确的楔式闸阀加工工艺，另外本发明还公开了一种楔式闸板密封面加工工艺中使用的自动堆焊设备，包括：机架，用于放置闸板的斜度工作台，用于对闸板进行中心孔定位的定位臂，用于对闸板进行堆焊的自动焊臂，在定位臂上还安装有水平度检测机构，旨在提供一种高效、高精度、多功能的闸板加工用自动堆焊设备。

Description

楔式闸阀密封面加工工艺及其自动堆焊设备

技术领域

本发明涉及一种闸阀加工工艺，具体涉及一种楔式闸阀加工工艺。

背景技术

楔式闸阀阀体内有一个启闭件闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不适门参数而异,通常为5°,介质温度不高时为2°52′。改善其工艺性,弥补密封面角度在加工过程中产生的偏差,这种闸板叫做弹性闸板。

加工楔式闸阀的密封面时，必须保证两密封面斜度的准确性以及对称性，它的加工精度直接影响产品的密封性能，在专利号为CN201110346152.3的中国发明专利中公开了一种可互换闸板和阀体密封面的加工工艺，主要是：所述闸板密封面的加工工艺为：铸造→两侧密封面堆焊→车闸板连接孔和圆周→闸板连接孔内安装连接杆→通过连接杆将闸板安装在具有固定斜度动力头的专机水平工装上→闸板两侧密封面精车→闸板两侧密封面研磨；所述阀体密封面的加工工艺为：铸造→两侧密封面堆焊→两侧法兰加工→中法兰加工→中法兰通过转盘、斜度板安装在专机直角夹具上→精车阀体一侧密封面→转盘旋转180°精车阀体另一侧密封面→阀体一侧密封面研磨→转盘旋转180°研磨阀体另一侧密封面→钻孔→清洗。

上述工艺中的夹具为专一配置，一个夹角仅能实用与一种产品，在需更换产品时需更换夹角，导致生产效率降低。

又比如在专利号为CN201510057856.7的中国实用新型专利中公开了一种加工闸板密封面用带有闸板定位高度调节机构的工装夹具，其与闸阀闸板相配合，包括装夹圆盘、斜度环板、固定闸板的装夹环板、压块和球形绞支；斜度环板固定装夹圆盘上，上方有一斜面；装夹环板设于斜度环板斜面上，外侧壁与球形绞支的一端铰接；压块至少有一个，压块一端与装夹圆盘相固定，另一端与装夹环板相夹紧或相松开配合来实现装夹环板与斜度环板相固定或相脱离；球形绞支另一端与装夹圆盘相固定；当压块与装夹环板相松开时，装夹环板与斜度环板相脱离，并以球形绞支为支点绕球形绞支相旋转配合。

上述专利则针对与楔式闸板上密封面的加工研发出了新的闸板夹具，但是这种夹角的使用时要将闸板固定在该夹具上，操作比较繁琐，极大的制约了闸板的加工效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单方便、加工精确的楔式闸阀加工工艺。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种楔式闸板密封面加工工艺，其中包括以下步骤：

S1、铸造出两侧具有环状的楔形密封面的闸板毛坯，该楔形密封面的斜度角为α，并在楔形密封面的中心位置钻出中心孔；

S2、将闸板毛坯的一侧通过斜度板固定在车床上，以中心孔定位并通过三角卡爪固定闸板毛坯，该斜度板的斜度角为β，且β＝2α；

S3、启动车床，进刀车削第一面楔形密封面，在闸板毛坯固定在车床上的前提下，车削出竖直的第一面楔形密封面。

S4、取下闸板毛坯，翻转闸板毛坯，使第一面楔形密封面与斜度板贴合，以中心孔定位再次固定闸板毛坯，进刀车削第二面楔形密封面，在闸板毛坯固定在车床上的前提下，车削出竖直的第二面楔形密封面，且S3中的进刀量等于S4中的进刀量。

S5、将闸板毛坯的楔形密封面作为定位面放置在自动焊机的斜度工作台上，并通过中心孔将闸板毛坯与斜度工作台同轴心定位，该斜度工作台的台面斜度为β，移动自动焊机上的定位臂对准中心孔，自动焊机根据预设的闸板尺寸调整自动焊臂与定位臂之间的距离，该距离等于楔形密封面的半径；

S6、启动自动焊机，斜度工作台旋转，自动焊臂下降与楔形密封面接触开始堆焊，至工作台旋转一周完成封闭环状楔形密封面的堆焊；

S7、闸板两侧楔形密封面精车、研磨。

通过采用上述技术方案，利用斜度板固定闸板，固定方便、车削精准，加工效率显著提高。

本发明进一步设置为：在S3和S4中，在车床上安装第二把车刀，车出位于楔形密封面上的堆焊槽，S5中的堆焊焊在所述堆焊槽中。

通过采用上述方案，在车削楔形密封面的过程中，顺带加工出堆焊槽，在不额外增加工序的基础上，该堆焊槽用于为后续堆焊时，保证堆焊位置不偏移、焊接更加紧密、牢固，令工艺更加合理。

本发明进一步设置为：所述斜度板上开设有卡接槽，所述三角卡爪处在卡接槽内，所述闸板毛坯通过该三角卡爪固定在斜度板上。

通过采用上述技术方案，方便固定闸板、以及斜度板。

本发明进一步设置为：在S5中，首先将定位臂抵触堆焊槽的槽底，启动斜度工作台使斜度工作台带动闸板旋转，利用定位臂上的水平度检测机构检测堆焊槽的水平度，根据水平度结果调整工作台角度，使堆焊槽保持水平。

通过采用上述技术方案，在定位闸板中心位置之前，首先对堆焊槽的水平度进行检测，避免因斜度工作台的角度设置不准确导致堆焊时出现焊接偏差，影响后续闸板楔形密封面的平整度。

与现有技术相比，本发明所取得的有益效果是：

1、利用斜度板用为夹具，垫在车床夹头与闸板之间，令闸板的安装仅通过三角卡爪即可，非常方便、快捷，有效提高闸板的加工效率。

2、利用自动焊机堆焊，效率显著提高，焊接更加精准，降低了对人工的依赖性，有效降低生产成本。

本发明还提供了一种楔式闸板密封面加工工艺中使用的自动堆焊设备。

一种楔式闸板密封面加工用自动堆焊设备，包括：机架，用于放置闸板的斜度工作台，用于对闸板进行中心孔定位的定位臂，用于对闸板进行堆焊的自动焊臂；

所述斜度工作台包括底板，底板的侧面通过合页结构铰接有调整板，在合页结构的另一端具有斜度调整结构，该斜度调整结构包括固定在底板上的螺套，固定在调整板上的挡片，在螺套上穿设有螺杆，螺杆的顶端与挡片抵触，在调整板的中心位置设置有定位台，用于与闸板上的中心孔定位；

所述定位臂安装在伸缩臂中，伸缩臂与机架水平滑移连接，定位臂与伸缩臂竖直滑移连接，在定位臂上设置有水平度检测结构，该水平度检测机构包括用于与中心孔抵触的定位头，套设在定位头外的头套，保持定位头顶出头套的弹簧，安装在头套内侧壁上的电阻线圈；所述定位头由导电材料制成并滑动连接在头套上，且所述定位头上凸起有与电阻线圈电接触的触头，所述定位头和电阻线圈上分别设置有用于外接电阻检测器的接线点。

通过采用上述技术方案，设置在定位臂中的水平检测机构利用其内部的触头与电阻线圈结构实现滑动变阻，通过与定位臂上的水平检测机构相配合，本自动堆焊设备利用斜度工作台实现了实时、准确、高精度调整闸板水平度，结构合理，加工精度高。

附图说明

图1是本发明实施例中卧式车床的立体示意图；

图2是本发明实施例中自动堆焊机的立体示意图；

图3是本发明实施例中闸阀毛坯的立体示意图；

图4是本发明实施例中闸阀毛坯的截面示意图；

图5是本发明实施例中斜度工作台的放大示意图；

图6是本发明实施例三中定位臂的结构剖视图。

附图说明：1、闸板毛坯；2、中心孔；3、第一密封面；4、第二密封面；5、车床；6、斜度板；7、三角卡爪；8、车刀座；9、定位座；10、斜度工作台；11、定位臂；12、自动焊臂；13、控制台；14、堆焊槽；15、堆焊部；16、固定座；17、调整板；18、底板；19、螺杆；20、螺套；21、挡片；22、定位台；23、伸缩臂；24、定位头；25、头套；26、弹簧；27、触头；28、线圈；29、接线点。

具体实施方式

参照图1至图4所示，一种楔式闸板密封面加工工艺，其中包括以下步骤：

实施例一：

第一步：铸造出两侧具有环状的楔形密封面的闸板毛坯1，该楔形密封面的斜度角为α，优选2°5′，并在楔形密封面的中心位置钻出中心孔2；

第二步:将闸板毛坯1的一侧通过斜度板6固定在车床5的固定座16上，以中心孔2定位并通过三角卡爪7固定闸板毛坯1，该斜度板6的斜度角为β，且β＝2α。在本实施例中即为4°10′，将车刀固定架设在车刀座8上，同时移动车床5的定位座9，将其对准闸阀的中心孔2；

第三步：启动车床5，进刀车削第一面楔形密封面，在闸板毛坯1固定在车床5上的前提下，车削出竖直的第一面楔形密封面；

第四步：取下闸板毛坯1，翻转闸板毛坯1，使第一面楔形密封面与斜度板6贴合，以中心孔2定位再次固定闸板毛坯1，进刀车削第二面楔形密封面，在闸板毛坯1固定在车床5上的前提下，车削出竖直的第二面楔形密封面，为保证楔形闸板的对称性，在上述两次车削第一楔形密封面3、第二楔形密封面4的进刀量必须相同；

第五步：将闸板毛坯1的楔形密封面作为定位面放置在自动焊机的斜度工作台10上，并通过中心孔2将闸板毛坯1与斜度工作台10同轴心定位，该斜度工作台10的台面斜度为β，在本实施例中即为4°10′。定位臂11安装在伸缩臂22中，由伸缩臂22带动定位臂11水平移动。通过移动自动焊机上的定位臂11对准中心孔2，自动焊机根据预设的闸板尺寸调整自动焊臂12与定位臂11之间的距离，该距离等于楔形密封面的半径；

第六步：启动自动焊机，斜度工作台10旋转，自动焊臂12下降与楔形密封面接触开始堆焊，至工作台旋转一周完成封闭环状楔形密封面的堆焊，其中自动焊接的焊接速度等参数同可以通过控制台13控制；

第七步：闸板两侧楔形密封面精车、研磨。

实施例二：

第一步：铸造出两侧具有环状的楔形密封面的闸板毛坯1，该楔形密封面的斜度角为α，优选2°5′，并在楔形密封面的中心位置钻出中心孔2，之后对闸板毛坯1进行热处理，该热处理包括退火，正火，正火回火，其中回火温度≤550℃，从而使得闸板的焊接性能更好；

第二步：将闸板毛坯1的一侧通过斜度板6固定在车床5上，以中心孔2定位并通过三角卡爪7固定闸板毛坯1，该斜度板6的斜度角为β，且β＝2α。在本实施例中即为4°10′；

第三步：启动车床5，进刀车削第一面楔形密封面，在闸板毛坯1固定在车床5上的前提下，车削出竖直的第一面楔形密封面；

第四步：取下闸板毛坯1，翻转闸板毛坯1，使第一面楔形密封面与斜度板6贴合，以中心孔2定位再次固定闸板毛坯1，进刀车削第二面楔形密封面，在闸板毛坯1固定在车床5上的前提下，车削出竖直的第二面楔形密封面，为了保证闸板的对称性，两次的进刀量必须相同。另外在车削楔形密封面时，在车床5上安装有第二把车刀，用于车出位于楔形密封面上的堆焊槽14；

第五步：将闸板毛坯1的楔形密封面作为定位面放置在自动焊机的斜度工作台10上，并通过中心孔2将闸板毛坯1与斜度工作台10同轴心定位，该斜度工作台10的台面斜度为β，在本实施例中即为4°10′。定位臂11安装在伸缩臂22中，由伸缩臂22带动定位臂11水平移动。首先将定位臂抵触堆焊槽的槽底，启动斜度工作台10使斜度工作台10带动闸板旋转，利用定位臂11上的水平度检测机构检测堆焊槽的水平度，根据水平度结果调整斜度工作台10角度，使堆焊槽保持水平，再通过移动自动焊机上的定位臂11对准中心孔2，自动焊机根据预设的闸板尺寸调整自动焊臂12与定位臂11之间的距离，该距离等于楔形密封面的半径；

第六步：启动自动焊机，斜度工作台10旋转，自动焊臂12下降与楔形密封面接触开始堆焊，堆焊在上述堆焊槽14中，从而保证堆焊部15位的焊接强度更高。至工作台旋转一周完成封闭环状楔形密封面的堆焊；

第七步：将闸板两侧的堆焊部15楔形密封面精车、研磨。

实施例三：一种楔式闸板密封面加工用自动堆焊机，机架，用于放置闸板的斜度工作台10，用于对闸板进行中心孔定位的定位臂11，用于对闸板进行堆焊的自动焊臂12，控制机架各个部分工作的控制台13，以及与控制台13连接用于显示机器运转参数的显示屏。参见说明书附图1可见，所述斜度板6上开设有卡接槽，所述三角卡爪7处在卡接槽内作伸缩调整。所述斜度板6的中心位置开设有定位孔，所述斜度板6的偏心位置开设有用于与车床5固定螺纹连接的螺纹孔。另如说明书附图4所示，斜度工作台10包括底板18，底板18的侧面通过合页结构铰接有调整板17，在合页结构的另一端具有斜度调整结构，该斜度调整结构包括固定在底板18上的螺套20，固定在调整板17上的挡片21，在螺套20上穿设有螺杆19，螺杆19的顶端与挡片21抵触，通过旋转螺杆19即可改变调整板17与底板18之间的夹角大小，在调整板17的中心位置设置有定位台22，用于与闸板上的中心孔2定位。

所述定位臂11安装在伸缩臂23中，伸缩臂23通过气缸结构与机架水平滑移连接，定位臂11则通过气缸结构与伸缩臂23竖直滑移连接，参见说明书附图6，在定位臂11上设置有水平度检测结构，该水平度检测机构包括用于与中心孔2抵触的定位头24，套设在定位头24外的头套25，保持定位头24顶出头套25的弹簧26，安装在头套25内侧壁上的电阻线圈28；所述定位头24由导电材料制成并滑动连接在头套25上，且所述定位头24上凸起有与电阻线圈28电接触的触头27，所述定位头24和电阻线圈28上分别设置有用于外接电阻检测器的接线点29。而电阻检测器则藕接在自动堆焊机的控制系统中，在定位头24与堆焊槽14的槽底抵触，斜度工作台10开始带动闸板旋转之后，定位头24上的触电与线圈28根据堆焊槽14槽底的水平度偏差产生相对滑动，从而改变两接线点29之间的阻值，该阻值通过电阻检测器反馈给控制系统，从而实现堆焊槽14水平度的实时监测，保证斜度工作台10的斜度调整到位。设置在定位臂11中的水平检测机构利用其内部的触头27与电阻线圈28结构实现滑动变阻，通过与定位臂11上的水平检测机构相配合，本自动堆焊设备利用斜度工作台10实现了实时、准确、高精度调整闸板水平度，结构合理，加工精度高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种楔式闸板密封面加工工艺，其特征在于包括以下步骤：

S1、铸造出两侧具有环状的楔形密封面的闸板毛坯，该楔形密封面的斜度角为α，并在楔形密封面的中心位置钻出中心孔；

S2、将闸板毛坯的一侧通过斜度板固定在车床上，以中心孔定位并通过三角卡爪固定闸板毛坯，该斜度板的斜度角为β，且β＝2α；

S3、启动车床，进刀车削第一面楔形密封面，在闸板毛坯固定在车床上的前提下，车削出竖直的第一面楔形密封面；

S4、取下闸板毛坯，翻转闸板毛坯，使第一面楔形密封面与斜度板贴合，以中心孔定位再次固定闸板毛坯，进刀车削第二面楔形密封面，在闸板毛坯固定在车床上的前提下，车削出竖直的第二面楔形密封面，且S3中的进刀量等于S4中的进刀量；

S5、将闸板毛坯的楔形密封面作为定位面放置在自动焊机的斜度工作台上，并通过中心孔将闸板毛坯与斜度工作台同轴心定位，该斜度工作台的台面斜度为β，移动自动焊机上的定位臂对准中心孔，自动焊机根据预设的闸板尺寸调整自动焊臂与定位臂之间的距离，该距离等于楔形密封面的半径；

S6、启动自动焊机，斜度工作台旋转，自动焊臂下降与楔形密封面接触开始堆焊，至工作台旋转一周完成封闭环状楔形密封面的堆焊；

S7、闸板两侧楔形密封面精车、研磨。

2.根据权利要求1所述的楔式闸板密封面加工工艺，其特征在于：

在S3和S4中，在车床上安装第二把车刀，车出位于楔形密封面上的堆焊槽，S5中的堆焊焊在所述堆焊槽中。

3.根据权利要求2所述的楔式闸板密封面加工工艺，其特征在于：所述斜度板上开设有卡接槽，所述三角卡爪处在卡接槽内，所述闸板毛坯通过该三角卡爪固定在斜度板上。

4.根据权利要求3所述的楔式闸板密封面加工工艺，其特征在于：在S5中，首先将定位臂抵触堆焊槽的槽底，启动斜度工作台使斜度工作台带动闸板旋转，利用定位臂上的水平度检测机构检测堆焊槽的水平度，根据水平度结果调整斜度工作台角度，使堆焊槽保持水平。

5.一种楔式闸板密封面加工用自动堆焊设备，其特征在于包括：机架，用于放置闸板的斜度工作台，用于对闸板进行中心孔定位的定位臂，用于对闸板进行堆焊的自动焊臂；

所述斜度工作台包括底板，底板的侧面通过合页结构铰接有调整板，在合页结构的另一端具有斜度调整结构，该斜度调整结构包括固定在底板上的螺套，固定在调整板上的挡片，在螺套上穿设有螺杆，螺杆的顶端与挡片抵触，在调整板的中心位置设置有定位台，用于与闸板上的中心孔定位；

所述定位臂安装在伸缩臂中，伸缩臂与机架水平滑移连接，定位臂与伸缩臂竖直滑移连接，在定位臂上设置有水平度检测机构，该水平度检测机构包括用于与中心孔抵触的定位头，套设在定位头外的头套，保持定位头顶出头套的弹簧，安装在头套内侧壁上的电阻线圈；所述定位头由导电材料制成并滑动连接在头套上，且所述定位头上凸起有与电阻线圈电接触的触头，所述定位头和电阻线圈上分别设置有用于外接电阻检测器的接线点。