CN108167524A - 一种偏心阀块及偏心阀块的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏心阀块及偏心阀块的加工方法，属于工件加工技术领域。偏心阀块包括阀块底板和焊接设置在阀块底板上的阀体，阀体的与阀块底板相配合的一面上设有定位凸台，定位凸台的轴线与阀体的中心线重合，阀块底板的与阀体相配合的一面上设有与定位凸台相配合的定位止口，定位止口的轴线与阀块底板的中心线平行，且定位止口的轴线与阀块底板的距离为e，e＞0，使得整个偏心阀块的偏心距为e。且阀体与阀块底板焊接，保证了阀体与阀块底板之间不会发生相对窜动，提高了偏心阀块的结构稳定性。

Description

一种偏心阀块及偏心阀块的加工方法

技术领域

本发明涉及工件加工技术领域，特别涉及一种偏心阀块及偏心阀块的加工方法。

背景技术

土压平衡盾构机是一种通过有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体并向前推进的机械设备。土压平衡盾构机包括刀盘和中心回转接头组件，土压平衡盾构机的中心回转组件位于土压平衡盾构机前盾的中心位置，其前端与刀盘后端连接。中心回转组件的内部设有数个流体通道，中心回转组件与刀盘连接后，该流体通道与刀盘上的管路连通，其作用是向刀盘的面板上输送泡沫或膨润土。当刀盘转动时，中心回转接头组件中的转动件会随刀盘同步转动。由于中心回转组件的中心轴线与刀盘的中心轴线不重合，且相距e，因此在中心回转组件的前端与刀盘后端设有一个偏心距为e的偏心阀块，以使得中心回转组件的转动件与刀盘能同步旋转。

现有的偏心阀块包括阀体和阀块底板两部分，阀体与刀盘后端连接，阀块底板与中心回转组件的前端连接，阀体与阀块底板之间通过多个螺栓连接。阀体的中心与阀块底板的中心不重合，且中心距为e(即偏心阀块的偏心距e)。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于阀体和阀块底板是通过螺栓固定，阀体和阀块底板上的通孔与螺栓之间会存在间隙，且该间隙不均匀，在偏心阀块的工作过程中，阀体相对于阀块底板会发生窜动，使得阀体受到不均衡的剪力，导致多个螺栓会逐个断裂，最终使得偏心阀块失效。

发明内容

为了解决现有技术中阀体受到不均衡的剪力，导致多个螺栓会逐个断裂，最终使得偏心阀块失效的问题，本发明实施例提供了一种偏心阀块及偏心阀块的加工方法。所述技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种偏心阀块，所述偏心阀块包括阀块底板和焊接设置在所述阀块底板上的阀体，所述阀体的与所述阀块底板相配合的一面上设有定位凸台，所述定位凸台的轴线与所述阀体的中心线重合，所述阀块底板的与所述阀体相配合的一面上设有与所述定位凸台相配合的定位止口，所述定位止口的轴线与所述阀块底板的中心线平行，且所述定位止口的轴线与所述阀块底板的中心线的距离为e，e＞0。

进一步地，所述定位凸台包括同轴设置的圆柱段和圆台段，所述圆柱段包括相对平行的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述阀体连接，所述圆台段包括相互平行的顶面和底面，所述底面与所述第二表面连接，所述底面的直径与所述第二表面的直径相同，且所述底面的直径大于所述顶面的直径。

进一步地，所述圆台段的轴向长度为5～8mm，所述圆台段的斜角为15～30°。

进一步地，所述阀体的设有所述定位凸台的一面上设有焊接坡口。

进一步地，所述定位凸台与所述定位止口过渡配合或过盈配合。

进一步地，所述定位止口的开口处设有30-60°倒角。

进一步地，所述定位凸台的轴向长度比所述定位止口的深度小1～2mm。

第二方面，本发明提供了一种偏心阀块的加工方法，所述加工方法包括：

提供一阀体和一阀块底板；

在所述阀体的一端面上加工出一定位凸台，所述定位凸台的轴线与所述阀体的中心线重合；

在所述阀块底板的一端面上加工出一与所述定位凸台相匹配的定位止口，所述定位止口的轴线与所述阀块底板的中心线平行，且所述定位止口的轴线与所述阀块底板的中心线相距e，e＞0；

将所述定位凸台设置在所述定位止口中；

将所述阀体的设有所述定位凸台的一面与所述阀块底板的设有所述定位止口的一面焊接在一起。

进一步地，所述定位凸台为圆柱体，在所述将所述定位凸台设置在所述定位止口中之前，所述加工方法还包括：

在所述定位凸台的远离所述阀体的一端的端面上加工出15～30°的倒角。

进一步地，在所述将所述阀体的设有所述定位凸台的一面与所述阀块底板的设有所述定位止口的一面焊接在一起之前，所述加工方法还包括：

在所述阀体的设有所述定位凸台的一面上加工出焊接坡口。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在阀体的与阀块底板相配合的一面上设置一定位凸台，在阀块底板的与阀体相配合的一面上设有与定位凸台相配合的定位止口，使得阀体和阀块底板可以通过定位凸台和定位止口定位，且定位凸台的轴线与阀体的中心线重合，定位止口的轴线与阀块底板的中心线平行且相距e，e＞0，使得整个偏心阀块的偏心距为e。且阀体与阀块底板焊接，保证了阀体与阀块底板之间不会发生相对窜动，提高了偏心阀块的结构稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种偏心阀块的结构示意图；

图2是图1提供的偏心阀块的侧视图；

图3是本发明实施例提供的一种阀体的结构示意图；

图4是图3提供的阀体的侧视图；

图5是本发明实施例提供的一种阀块底板的结构示意图；

图6是图5提供的阀块底板的侧视图；

图7是图4中P部分的放大示意图；

图8是本发明提供了一种偏心阀块的加工方法的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种偏心阀块，图1是本发明实施例提供的一种偏心阀块的结构示意图，图2是图1提供的偏心阀块的侧视图，如图1和图2所示，偏心阀块包括阀体1和阀块底板2，阀体1焊接设置在阀块底板2上。

阀体1的与阀块底板2相配合的一面上设有定位凸台11，定位凸台11的轴线与阀体1的中心线重合，阀块底板2的与阀体1相配合的一面上设有与定位凸台11相配合的定位止口21，定位止口21的轴线与阀块底板2的中心线平行，且定位止口11的轴线与阀块底板2的中心线的距离为e，e＞0。

其中，e的取值大小可以根据刀盘的中心轴线和中心回转接头组件的中心轴线的距离进行设置。

本发明实施通过在阀体的与阀块底板相配合的一面上设置一定位凸台，在阀块底板的与阀体相配合的一面上设有与定位凸台相配合的定位止口，使得阀体和阀块底板可以通过定位凸台和定位止口定位，且定位凸台的轴线与阀体的中心线重合，定位止口的轴线与阀块底板的中心线平行且相距e，e＞0，使得整个偏心阀块的偏心距为e。且阀体与阀块底板焊接，保证了阀体与阀块底板之间不会发生相对窜动，提高了偏心阀块的结构稳定性。

本发明实施例提供的一种偏心阀块尤其适用于土压平衡盾构机中的刀盘和中心回转接头组件之间的连接。下面通过图3和图4对此进行详细说明：

图3是本发明实施例提供的一种阀体的结构示意图，图4是图3提供的阀体的侧视图，如图3和图4所示，在本实施例中，阀体1可以为长方体，便于设计和制作。

阀体1的远离阀块底板2的端面B上同轴设有一安装止口12，阀体1的端面B上的安装止口12与土压平衡盾构机中的刀盘后端的一个矩形法兰板连接。

进一步地，阀体1的端面B的安装止口12中设有多个螺纹孔12a，当土压平衡盾构机中的刀盘后端的矩形法兰板设置在安装止口12中后，在该多个螺纹孔12a中设置螺栓使得阀体1与刀盘后端的矩形法兰板固定连接。

图5是本发明实施例提供的一种阀块底板的结构示意图，图6是图5提供的阀块底板的侧视图，如图5和图6所示，阀块底板2可以为矩形底板，便于设计和制作。

阀块底板2的远离阀体1的端面D上同轴设有一安装凸台22，阀块底板2的端面D上的安装凸台22与中心回转接头组件前端的一个矩形法兰板上的止口相连接。

进一步地，阀块底板2上还设有多个螺纹孔2a，用于与中心回转接头组件前端的一个矩形法兰板连接。

需要说明的是，如图3和图4所示，在阀体1的各端面上分别设有多个油路通孔1a，该多个油路通孔1a用于使刀盘上的管路穿过与中心回转接头组件内部的数个流体通道连接。该多个油路通孔1a的端部设有密封槽1b，用于设置密封圈，以对多个油路通孔1a进行密封，该多个油路通孔1a的端部还设有与管路的外螺纹相匹配的内螺纹(图中未示出)。其中，多个油路通孔1a的具体设置方式可以根据实际需要进行设置。

进一步地，图7是图4中P部分的放大示意图，如图7所示，定位凸台11包括同轴设置的圆柱段111和圆台段112，圆柱段111包括相对平行的第一表面111a和第二表面111b，第一表面111a与阀体1连接，圆台段112包括相互平行的顶面112a和底面112b，底面112b与第二表面111b连接，底面112a的直径与第二表面111b的直径相同，底面112b的面积大于顶面112a的面积。通过设置圆柱段111和圆台段112，圆台段112有利于阀体1和阀块底板2顺利组装，以便于阀体1和阀块底板2精确定位。

另外，定位凸台11采用圆柱段111加圆台段112设计，相应地，可以在阀块底板2的端面C上围绕定位止口21同轴设置有一圈环形凸起，采用这种设计在装配时，可以先将圆台段112先设置在环形凸起中然后沿该环形凸起的内壁轴向移动至定位止口21中，使得定位凸台11和定位止口21的定位更加准确。

进一步地，圆台段112的轴向长度为5～8mm，若圆台112的轴向长度过长，则会造成材料浪费，若圆台112的轴向长度过短则不能起到导向作用。圆台段112的斜角为15～30°。若将圆台段112的斜角设置的过大或过小，导向效果不好。

进一步地，如图7所示，阀体1的设有定位凸台11的端面A上设有焊接坡口13。通过设置焊接坡口13以便于后续将阀体1与阀块底板2进行焊接。则阀体1与阀块底板2之间通过定位凸台11和定位止口21之间圆周摩擦以及焊缝传递扭矩。

具体地，焊接坡口13位于端面边缘，该坡口的角度为15-60°。在本实施例中坡口的角度为45°，即可以保证阀体1与阀块底板2的焊接质量，又可以减少焊接量。

进一步地，定位凸台11与定位止口21过渡配合，过渡配合包括间隙配合和过盈配合。当定位凸台11与定位止口21间隙配合时，定位凸台11与定位止口21之间的间隙小于0.05mm。将阀体1与阀块底板2组装后相对位置固定不变，保证阀体1和阀块底板2的定位精度。

进一步地，定位止口21的开口处设有30-60°倒角(图中未示出)。通过设置倒角以便于阀体1与阀块底板2组装时，阀体1上的定位凸台11能够顺利插入定位止口21中。

优选地，倒角的角度可以为45°，便于加工。

进一步地，定位凸台11的轴向长度比定位止口21的深度小1～2mm。

本发明提供了一种偏心阀块的加工方法，适用于加工如前述实施例所述的偏心阀块，图8是本发明提供了一种偏心阀块的加工方法的方法流程图，如图8所示，该加工方法包括：

步骤801、提供一阀体。

其中，该阀体为一方块，该方块包括四个待加工的侧面以及两个待加工的端面。

步骤802、提供一阀块底板。

其中，该阀块底板为一平板，该平板包括包括两个待加工的端面和四个待加工的侧面。

步骤803、在阀体的一端的端面上加工出一定位凸台。

具体地，将阀体放置在车床上，将阀体的四个侧面加工成平面，然后以该阀体的四个侧面为基准，将阀体的两个端面加工成平面。在本实施例中，还可以在阀体的中部加工出一个同轴的基柱孔，该基准孔为通孔，然后以该孔为基准，如图4所示，在阀体1的一个端面A上加工出一圆柱形的定位凸台11，且定位凸台11的轴线与阀体1的中心线重合。

在执行步骤803之后，如图4所示，该加工方法还可以包括：

在阀体1的另一端的端面B上以基准孔为基准粗加工出一安装止口12，该安装止口12的轴线与基准孔的轴线重合。然后在阀体1的各个侧面上加工多个油路通孔1a并在多个油路通孔的端部加工密封槽1b，在多个油路通孔1a的端部加工与管路的外螺纹相匹配的内螺纹(图中未示出)，密封槽1b用于设置O型圈，以对多个油路通孔1a进行密封。

在本实施例中，该粗加工出的安装止口12的深度为1～2mm，直径留有10mm的加工余量。

进一步地，参见图7，该加工方法还可以包括：

在定位凸台11的远离阀体1的一端的端面上加工出15～30°的倒角，使得定位凸台11包括一圆柱111和一圆台段112，该圆台段112可以起到导向作用，以便于后续阀体1和阀块底板2顺利组装。

在本实施例中，圆台段112的轴向长度为5～8mm，圆台段112的斜角为15～30°。

步骤804、在阀块底板的一端的端面上加工出一定位止口。

具体地，如图5和图6所示，先粗加工阀块底板2的其中一个端面D，然后在阀块底板2的中部加工出一个同轴的基准孔2b，该基准孔2b为通孔，然后以该基准孔2b为基准，加工阀块底板2的另一个端面C，然后在端面C上加工出一定位止口21，该定位止口21与阀体1上的定位凸台11相匹配，该定位止口21的轴线与阀块底板2的中心线平行且相距e，e＞0。在本实施例中e＝43±0.1mm，加工出的定位止口21与定位凸台11的直径相同，定位止口21的深度比定位凸台11的轴向长度小1～2mm。定位凸台11的轴向长度为10mm。

在执行完步骤804后，该加工方法还可以包括：

在定位止口的开口处加工出30-60°的倒角，以便于后续定位凸台与定位止口的安装。

进一步地，如图6所示，该加工方法还可以包括：

在阀块底板2的端面D上以基准孔2b为基准加工出一个安装凸台22，该安装凸台22的轴线与基准孔2b的轴线重合。

步骤805、将定位凸台设置在定位止口中。

具体地，定位凸台11与定位止口21过渡配合，根据定位凸台11和定位止口21的尺寸公差采用挤压或冷套的方式，将定位凸台11与定位止口21进行组装。

进一步地，如图7所示，在执行步骤806之前，该加工方法还包括：

在阀体1的设有定位凸台11的端面A上加工出焊接坡口13，该焊接坡口13便于后续将阀体1与阀块底板2焊接在一起。

步骤806、将阀体与阀块底板焊接在一起。

将阀体1的设有定位凸台11的端面A与阀块底板2的设有定位止口21的端面C焊接在一起。具体地，利用在定位凸台11上加工出焊接坡口13将阀体1与阀块底板2焊接成一体式结构。

在执行完步骤806之后，该加工方法还可以包括：

精加工阀体1上的安装止口12和阀块底板2上的安装凸台22，并在安装止口12上加工出螺纹和密封槽，以便于后续在安装止口12中设置法兰板。在阀块底板2上加工出多个螺纹孔，以便于后续将阀块底板2与法兰板通过螺栓连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种偏心阀块，其特征在于，所述偏心阀块包括阀块底板和焊接设置在所述阀块底板上的阀体，所述阀体的与所述阀块底板相配合的一面上设有定位凸台，所述定位凸台的轴线与所述阀体的中心线重合，所述阀块底板的与所述阀体相配合的一面上设有与所述定位凸台相配合的定位止口，所述定位止口的轴线与所述阀块底板的中心线平行，且所述定位止口的轴线与所述阀块底板的中心线的距离为e，e＞0。

2.根据权利要求1所述的偏心阀块，其特征在于，所述定位凸台包括同轴设置的圆柱段和圆台段，所述圆柱段包括相对平行的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述阀体连接，所述圆台段包括相互平行的顶面和底面，所述底面与所述第二表面连接，所述底面的直径与所述第二表面的直径相同，且所述底面的直径大于所述顶面的直径。

3.根据权利要求2所述的偏心阀块，其特征在于，所述圆台段的轴向长度为5～8mm，所述圆台段的斜角为15～30°。

4.根据权利要求1～3任一项所述的偏心阀块，其特征在于，所述阀体的设有所述定位凸台的一面上设有焊接坡口。

5.根据权利要求1～3任一项所述的偏心阀块，其特征在于，所述定位凸台与所述定位止口过渡配合。

6.根据权利要求1～3任一项所述的偏心阀块，其特征在于，所述定位止口的开口处设有30-60°倒角。

7.根据权利要求1～3任一项所述的偏心阀块，其特征在于，所述定位凸台的轴向长度比所述定位止口的深度小1～2mm。

8.一种偏心阀块的加工方法，适用于如权利要求1-7任一项所述的偏心阀块，其特征在于，所述加工方法包括：

提供一阀体和一阀块底板；

在所述阀体的一端面上加工出一定位凸台，所述定位凸台的轴线与所述阀体的中心线重合；

在所述阀块底板的一端面上加工出一与所述定位凸台相匹配的定位止口，所述定位止口的轴线与所述阀块底板的中心线平行，且所述定位止口的轴线与所述阀块底板的中心线相距e，e＞0；

将所述定位凸台设置在所述定位止口中；

将所述阀体的设有所述定位凸台的一面与所述阀块底板的设有所述定位止口的一面焊接在一起。

9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，所述定位凸台为圆柱体，在所述将所述定位凸台设置在所述定位止口中之前，所述加工方法还包括：

在所述定位凸台的远离所述阀体的一端的端面上加工出15～30°的倒角。

10.根据权利要求8或9所述的加工方法，其特征在于，在所述将所述阀体的设有所述定位凸台的一面与所述阀块底板的设有所述定位止口的一面焊接在一起之前，所述加工方法还包括：

在所述阀体的设有所述定位凸台的一面上加工出焊接坡口。