CN106239346B - 一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机及抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机及安全阀阀瓣磁流体研磨抛光方法，其中，安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机包括用于安装安全阀阀瓣的第一安装机构以及用于盛放磁流体磨料的第二安装机构，第一安装机构可带动安全阀阀瓣选择性进入第二安装机构中，与其中的磁流体磨料相接触并发生相对运动实现对安全阀阀瓣的研磨抛光，第二安装机构还包括磁场发生装置，磁场发生装置可以选择性使磁流体磨料凝聚，以使安全阀阀瓣的研磨抛光在磁流体磨料凝聚的状态下进行。通过设计磁流体研磨抛光机，利用磁流体的柔性作用，将磨料分散于磁流体中后，通过外加磁场控制研磨和抛光，使得安全阀阀瓣能够均匀的受到外力作用，从而实现研磨、抛光修复。

Description

一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机及抛光方法

技术领域

本发明涉及抛光技术领域，特别涉及一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机及抛光方法。

背景技术

安全阀是非常重要的保护性阀门，广泛地应用在电力和石化等行业，是各类锅炉、压力容器和压力管道等特种设备上不可缺少的安全附件，起到超压保护作用。安全阀的密封性好坏，关系到承压设备能否正常经济运行，因而要求安全阀具有良好的密封性。由于密封面损伤(压痕、划痕、锈蚀、麻点、裂纹等)所引起的安全阀泄漏，是安全阀的常见故障之一，而研磨则是修复密封面损伤的关键工艺过程，因此，安全阀需要定期的研磨、抛光修复，以保证生产安全。

目前，安全阀阀瓣的研磨抛光机多为手工操作，由于安全阀的阀瓣结构的特殊性，研磨抛光需要耗费大量的时间和人力，且效果较为难以保证。

例如中国专利文献CN2523556公开了一种石油化工行业压力容器超压保护的安全阀阀座自动研磨装置，由主轴、固定套、轴承、摩擦轮、行星齿轮、支撑套、挡盖、垫片、弹簧片、锁簧和磨头等组成，电机输出轴带动主轴和行星齿轮转动，同时行星齿轮自转，带动下端的磨头实现公转和自转，磨头和行星齿轮在轴向可实现补偿。该装置减轻了工人的劳动强度，提高了时效和磨头的有效利用率。

又如中国专利文献CN2656082公开了一种用于全启密封式安全阀的研磨修理的安全阀密封面的研磨装置，包括齿轮总成、圆盘、弹簧、阀座研磨轴、安全阀、安全阀座、玻璃、减速机等，齿轮总成与圆盘、圆盘分别连接，齿轮总成上置有玻璃，齿轮总成与阀座研磨轴连接，阀座研磨轴上套有弹簧，该装置的上部设有长方盘，可以有效地与安全阀密封面产生摩擦，操作人员不拆安全阀座，可以随时更换研磨体，从而提高研磨质量和降低生产成本、减轻劳动强度。

再如中国专利文献CN102049726A公开了安全阀阀瓣的研磨装置，应用于安全阀阀瓣的研磨。在下支撑板上固定有两个轴承；主动齿轮下端中心轴固定在中间轴承中心孔内；主动齿轮下端固定减速电机，并且减速电机固定在下支撑板的下部。两个从动齿轮固定在两侧轴承内。两个从动齿轮分别与主动齿轮捏合。从动齿轮上端面分别垂直固定有一个摆动轴；轴承固定在上支撑板的轴承孔内，摆动轴穿过在弹簧限位垫圈中心孔，在摆动轴上部套有压缩弹簧和螺帽。在主动齿轮的上端面有圆形凹陷槽，凹陷槽内嵌入有研磨体。效果是：能研磨全启式安全阀阀瓣，改变手工研磨为电动研磨，提高研磨质量，提高了研磨效率。

上述对研磨装置的改进虽然均可以在一定程度上提高研磨效率以及研磨质量，但是均没有改变研磨的原理，仍然采用具有固定结构的磨头对阀瓣或阀座进行研磨。由于磨头的尺寸影响，上述方案仍然无法满足对安全阀阀座的全部表面进行均衡的研磨。

又如中国专利文献CN2349415公开了一种磁流体密封安全阀,磁芯管套装在导磁壳体中,在二者形成的空腔中插入带有框架的线圈,磁流体通过导入管、碟形盖、阀盖上导入孔注入到阀盖与磁芯管的接触面之间,形成分布均匀性能奇特的磁性密封层。这种阀磁力可调,易于控制,安全可靠,密封良好,使用寿命长,适用范围广,可广泛应用于石油化工机械仪表环保医疗等领域。但是由于其不同于传统安全阀的结构，相对结构复杂，限制了安全阀产品的推广应用。

因此亟需提供一种能够对传统安全阀阀瓣进行高质量、高效率研磨抛光的研磨设备。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，通过利用磁流体在磁场作用下变硬的特性，设计安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，实现安全阀阀瓣的快速、高效研磨抛光。

本发明的另一个目的在于：提供一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光方法，采用该方法对外形结构复杂的安全阀阀瓣进行研磨抛光，效果好、处理更为均匀。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，包括用于安装安全阀阀瓣的第一安装机构以及用于盛放磁流体磨料的第二安装机构，所述第一安装机构可带动所述安全阀阀瓣选择性进入第二安装机构中，与其中的所述磁流体磨料相接触并发生相对运动实现对所述安全阀阀瓣的研磨抛光，所述第二安装机构还包括磁场发生装置，所述磁场发生装置可以选择性使所述磁流体磨料凝聚，以使所述安全阀阀瓣的研磨抛光在所述磁流体磨料凝聚的状态下进行。

作为所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机的一种优选技术方案，所述第一安装机构包括第一底座以及设置在所述第一底座的顶部的第一安装台，所述第一安装台上设置有用于安装所述安全阀阀瓣的阀瓣夹具，所述第一安装台为至少一个，每个所述第一安装台上均设置有所述阀瓣夹具，所述阀瓣夹具可拆卸设置。

作为所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机的一种优选技术方案，所述第一安装台上还设置有第一驱动装置，所述阀瓣夹具在所述第一驱动装置的驱动下可带动所述安全阀阀瓣在所述磁流体磨料中自转。

作为所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机的一种优选技术方案，所述第二安装机构包括第二底座、设置在所述第二底座上用于盛放所述磁流体磨料的磨料容器，以及用于驱动所述磨料容器相对于所述第一安装机构进行旋转的第二驱动装置。

作为所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机的一种优选技术方案，述第一安装台通过支撑杆固定安装在所述第一底座的顶部，所述第二安装机构设置在所述第一安装台与所述第一底座之间的所述支撑杆上，并可沿所述支撑杆上下滑动。

作为所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机的一种优选技术方案，所述磨料容器具有容器底部、凸设于所述容器底部的上表面的第一环形容器壁以及第二环形容器壁，所述第一环形容器壁与所述第二环形容器壁同心设置，两者之间形成容置槽，所述磁流体磨料盛放在所述容置槽中，所述磨料容器的数量与所述第一安装台的数量相对应，每个所述磨料容器可拆卸的安装在所述第二底座上。

作为所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机的一种优选技术方案，所述第一环形容器壁远离所述容置槽的一侧以及所述第二环形容器壁远离所述容置槽的一侧分别对应的设置有第一电磁铁组件以及第二电磁铁组件，所述第一电磁铁组件与所述第二电磁铁组件构成所述磁场发生装置。

作为所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机的一种优选技术方案，所述磁场发生装置相对于所述第二安装机构的位置可调。

作为所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机的一种优选技术方案，所述容置槽的宽度可根据安全阀阀瓣的尺寸不同进行调节。

另一方面，提供一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光方法，包括以下步骤：

步骤S1、提供盛放有磁流体磨料的容置槽；

步骤S2、调整所述容置槽周部的磁场角度；

步骤S3、控制安全阀阀瓣进入所述容置槽中，并使其与所述磁流体磨料发生相对转动进行研磨抛光。

本发明的有益效果为：通过设计磁流体研磨抛光机，利用磁流体的柔性作用，将磨料分散于磁流体中后，通过外加磁场控制研磨和抛光，使得安全阀阀瓣能够均匀的受到外力作用，从而实现研磨、抛光修复。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例一所述安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机结构示意图。

图2为图1中Ⅰ处放大图。

图3为实施例三所述安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机结构示意图。

图中：

100、第一安装机构；101、第一底座；102、第一安装台；103、第一驱动装置；104、阀瓣夹具；105、安全阀阀瓣；106、支撑杆；

200、第二安装机构；210、第二底座；220、磨料容器；221、容器底部；222、第一环形容器壁；223、第二环形容器壁；230、磁流体磨料；240、第二驱动装置；250、涡轮蜗杆减速器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

如图1、2所示，于本实施例中，本发明所述的一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，包括用于安装安全阀阀瓣105的第一安装机构100以及用于盛放磁流体磨料230的第二安装机构200，所述第一安装机构100可带动所述安全阀阀瓣105选择性进入第二安装机构200中，与其中的所述磁流体磨料230相接触并发生相对运动实现对所述安全阀阀瓣105的研磨抛光，所述第二安装机构200还包括磁场发生装置，所述磁场发生装置可以选择性使所述磁流体磨料230凝聚，以使所述安全阀阀瓣105的研磨抛光在所述磁流体磨料230凝聚的状态下进行。

磁流体磨料230在磁场的作用下发生凝聚，变成粘度增大且具有一定硬度的“小磨头”，由于每个“小磨头”的尺寸均很小，因此具有很强的适应安全阀阀瓣105的外形的特性，利用磁流体的柔性作用，将磨料分散于磁流体中后，通过外加磁场控制研磨和抛光，使得安全阀阀瓣105能够均匀的受到外力作用，从而实现研磨、抛光修复。

于本实施例中，所述第一安装机构100包括第一底座101以及设置在所述第一底座101顶部的第一安装台102，所述第一安装台102上设置有用于安装所述安全阀阀瓣105的阀瓣夹具104。所述第一安装台102上还设置有第一驱动装置103，所述阀瓣夹具104在所述第一驱动装置103的驱动下可带动所述安全阀阀瓣105在所述磁流体磨料230中自转。所述第一安装台102通过支撑杆106固定安装在所述第一底座101的顶部，所述第二安装机构200设置在所述第一安装台102与所述第一底座101之间的所述支撑杆106上，并可沿所述支撑杆106上下滑动。

本实施例中所述的安全阀阀瓣105相对于磁流体磨料230的运动通过安全阀阀瓣105的自转实现，此时用于盛放磁流体磨料230的第二安装机构200可以静止也可以进行转动，本实施例中所述第二安装机构200处于转动状态。

具体的，本实施例中所述第一驱动装置103为第一变频电机，所述第一变频电机通过第一传动装置与所述阀瓣夹具104连接，所述阀瓣夹具104带动安装在其上的所述阀瓣夹具104转动，本实施例中的所述第一传动装置可以为传动带，在其他实施例中所述第一传动装置也可以为传动带。

所述第二安装机构200包括第二底座210、设置在所述第二底座210上用于盛放所述磁流体磨料230的磨料容器220。所述磨料容器220具有容器底部221以及凸设于所述容器底部221的上表面的第一环形容器壁222以及第二环形容器壁223，所述第一环形容器壁222与所述第二环形容器壁223同心设置，两者之间形成容置槽，所述磁流体磨料230盛放在所述容置槽中。

本实施例所述的第二驱动装置240为第二变频电机，所述第二变频装置通过作为第二传动装置的涡轮蜗杆减速器250与所述磨料容器220传动连接，并可选择性带动所述磨料容器220转动。

本实施例中所述磨料容器220的转动方向以及所述安全阀阀瓣105的转动方向可以相同也可以不同，作为一种优选的技术方案，所述磨料容器220的转动方向间歇性变换，即当其沿一个方向在设定的理想转速下转动一定时长后可以调节为沿另一个方向转动，同样的，所述安全阀阀瓣105的转动方向也为间歇性变换转动，即当在阀瓣夹具104的带动下，安全阀阀瓣105沿一个方向在设定的理想转速下转动一定时长后可以调节为沿另一个方向转动。通过转动方向的转换可以提高研磨抛光的均匀性，提高加工质量。

具体的，本实施例中所述第一环形容器壁222远离所述容置槽的一侧以及所述第二环形容器壁223远离所述容置槽的一侧分别对应的设置有第一电磁铁组件以及第二电磁铁组件，所述第一电磁铁组件与所述第二电磁铁组件构成所述磁场发生装置。

所述第一电磁铁组件包括沿所述第一环形容器壁222均匀布置的若干磁铁，所述第二电磁铁组件包括沿所述第二环形容器壁223均匀布置的若干磁铁，所述第一电磁铁组件与所述第二电磁铁组件中的磁铁数量相同，位置相对应，两对应的磁铁之间形成磁场，作用于磁流体磨料230。

进一步的，所述磁场发生装置相对于所述第二安装机构的位置可调。

所述位置可调包括调整位置以及调整角度，通过在研磨、抛光的过程中改变磁场的方向，从而使磁流体磨料230对安全阀阀瓣105的作用位置发生变化，使得研磨抛光进行的更加均匀。

实施例二：

于本实施例中，本发明所述的一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光方法，采用如上所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，具体包括以下步骤：

步骤S1、提供盛放有磁流体磨料的容置槽；

步骤S2、调整所述容置槽周部的磁场角度；

步骤S3、控制安全阀阀瓣进入所述容置槽中，并使其与所述磁流体磨料发生相对转动进行研磨抛光。

所述磁流体磨料包括磁流体以及均匀掺杂在所述磁流体中的研磨颗粒。所述研磨颗粒可根据研磨抛光的精度不同进行选择更换。

实施例三：

如图3所示，本实施例中所述的安全阀阀瓣105磁流体研磨抛光机包括用于安装安全阀阀瓣105的第一安装机构100以及用于盛放磁流体磨料的第二安装机构200，所述第一安装机构100可带动所述安全阀阀瓣105选择性进入第二安装机构200中，与其中的所述磁流体磨料相接触并发生相对运动实现对所述安全阀阀瓣105的研磨抛光，所述第二安装机构200还包括磁场发生装置，所述磁场发生装置可以选择性使所述磁流体磨料凝聚，以使所述安全阀阀瓣105的研磨抛光在所述磁流体磨料凝聚的状态下进行，本实施例中所述第一安装台102为两个，每个所述第一安装台102上均设置有一个阀瓣夹具104，所述磨料容器220的数量与所述第一安装台102的数量相对应，每个所述磨料容器220可拆卸的安装在所述第二底座210上，本实施例中的所述阀瓣夹具104可拆卸的安装在所述第一安装台102上，在使用该安全阀阀瓣105磁流体研磨抛光机对不同尺寸的安全阀阀瓣105进行研磨抛光时可以更换不同的夹具，使得安全阀阀瓣105磁流体研磨抛光机通用性更强，本实施例中设置两个安装台以及两个阀瓣夹具104，设置与阀瓣夹具104数量对应的磨料容器220能够通过同一驱动装置或不同驱动装置带动同时运动，同时对多个安全阀阀瓣105进行研磨抛光，具有更高的工作效率。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于在描述上加以区分，不具有特殊含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。

Claims (8)

1.一种安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，其特征在于,包括用于安装安全阀阀瓣的第一安装机构以及用于盛放磁流体磨料的第二安装机构，所述第一安装机构可带动所述安全阀阀瓣选择性进入第二安装机构中，与其中的所述磁流体磨料相接触并发生相对运动实现对所述安全阀阀瓣的研磨抛光，所述第二安装机构还包括磁场发生装置，所述磁场发生装置可以选择性使所述磁流体磨料凝聚，以使所述安全阀阀瓣的研磨抛光在所述磁流体磨料凝聚的状态下进行，所述第二安装机构包括第二底座，设置在所述第二底座上用于盛放所述磁流体磨料的磨料容器，所述磨料容器具有容器底部、凸设于所述容器底部的上表面的第一环形容器壁以及第二环形容器壁，所述第一环形容器壁与所述第二环形容器壁同心设置，两者之间形成容置槽，所述第一环形容器壁远离所述容置槽的一侧以及所述第二环形容器壁远离所述容置槽的一侧分别对应的设置有第一电磁铁组件以及第二电磁铁组件，所述第一电磁铁组件与所述第二电磁铁组件构成所述磁场发生装置。

2.根据权利要求1所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，其特征在于，所述第一安装机构包括第一底座以及设置在所述第一底座的顶部的第一安装台，所述第一安装台上设置有用于安装所述安全阀阀瓣的阀瓣夹具，所述第一安装台为至少一个，每个所述第一安装台上均设置有所述阀瓣夹具，所述阀瓣夹具可拆卸设置。

3.根据权利要求2所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，其特征在于，所述第一安装台上还设置有第一驱动装置，所述阀瓣夹具在所述第一驱动装置的驱动下可带动所述安全阀阀瓣在所述磁流体磨料中自转。

4.根据权利要求2或3所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，其特征在于，所述第二安装机构还包括用于驱动所述磨料容器相对于所述第一安装机构进行旋转的第二驱动装置。

5.根据权利要求4所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，其特征在于，所述第一安装台通过支撑杆固定安装在所述第一底座的顶部，所述第二安装机构设置在所述第一安装台与所述第一底座之间的所述支撑杆上，并可沿所述支撑杆上下滑动。

6.根据权利要求5所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，其特征在于，所述磁流体磨料盛放在所述容置槽中，所述磨料容器的数量与所述第一安装台的数量相对应，每个所述磨料容器可拆卸的安装在所述第二底座上。

7.根据权利要求1所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，其特征在于，所述磁场发生装置相对于所述第二安装机构的位置可调。

8.根据权利要求6所述的安全阀阀瓣磁流体研磨抛光机，其特征在于，所述容置槽的宽度可根据安全阀阀瓣的尺寸不同进行调节。