CN110216423B - 液压釜卡箍和上法兰齿形结构及制造方法 - Google Patents

Abstract

液压釜卡箍和上法兰齿形结构及制造方法，属于快开啮齿形式承压设备的设计和制造领域。本发明在卡箍以及上法兰组件加工最后阶段的齿形加工工序，将卡箍以及上法兰上端面分别垂直装夹固定并找正→采用大规格圆柱铣刀使用数控镗铣床镗铣机加齿形、粗加工齿根→再采用小规格圆柱铣刀精加工齿根→齿形样板检查。本发明有效地解决了以往液压釜卡箍和上法兰齿形设计结构工艺性差、应力高、工序复杂、产品质量差、生产效率低、制造费用大的难题。

Description

液压釜卡箍和上法兰齿形结构及制造方法

技术领域

本发明涉及一种液压釜卡箍和上法兰齿形结构及制造方法，属于快开啮齿形式承压设备的设计和制造领域。

背景技术

长期以来，具有快开啮齿形式密封锁紧结构的液压釜，上法兰组件由上向下装入卡箍内部后，通过上法兰外齿上紧固的下斜块斜面与卡箍内齿下紧固的上斜块斜面环向旋紧，将上法兰组件与下法兰组件的密封面密封锁紧。其中卡箍由两个卡箍半环与凸耳组件通过紧固件、销轴把紧而成。卡箍内圆、上法兰外圆各自均匀分布、相互配合的16或18个齿。由于齿尖和齿根圆角为R3、近乎直角、应力集中高；卡箍与上法兰之间隙小、光洁度和尺寸精度要求高、制造难度大。导致液压釜卡箍、上法兰设计结构不合理、制造工序复杂、生产效率低、制造费用和成本高，质量较差。

发明内容

本发明针对现有技术中上述的不足，提供了液压釜卡箍和上法兰齿形结构及制造方法。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

液压釜卡箍和上法兰齿形制造方法，包括卡箍半环、凸耳、紧固件、上法兰、上法兰齿尖、上法兰齿根、卡箍齿尖和卡箍齿根，所述的卡箍半环的数量为两个，每个卡箍半环的两侧均通过连接焊缝焊接有凸耳，两个卡箍半环的凸耳处采用紧固件连接形成环状卡箍，环状卡箍的内圈均匀分布有内齿，每个内齿有卡箍齿尖和卡箍齿根，所述的上法兰的外圈均匀分布有外齿，每个外齿有上法兰齿尖和上法兰齿根，卡箍和上法兰的齿形上都有大圆角的齿尖和齿根形状，内齿和外齿一次性装夹加工成形，所述的内齿下端紧固连接有上斜块，所述的外齿的上端紧固连接有下斜块，内齿下端紧固件连接的上斜块与外齿上端紧固件连接的下斜块相接触配合，通过卡箍与上法兰环向相对旋转将液压釜上下法兰密封面实现紧固密封；

本发明技术方案在卡箍以及上法兰组件加工最后阶段的齿形加工工序，在卡箍以及上法兰组件加工最后阶段的齿形加工工序，将卡箍以及上法兰上端面分别垂直工作平台一次性装夹固定并找正→采用大规格圆柱铣刀使用数控镗铣床镗铣机加齿形、上法兰齿尖、卡箍齿尖粗加工上法兰齿根、卡箍齿根→再采用小规格圆柱铣刀精加工齿根上法兰齿根、卡箍齿根→齿形样板检查。

优选的：所述的上斜块和下斜块的外形分别与卡箍内齿及上法兰外齿的齿形、齿尖相一致，与齿根圆角一致或齿根采用直角。

优选的：卡箍及上法兰齿形齿根齿尖大圆角半径为8～20mm。

优选的：卡箍及上法兰齿形一次性装夹数控镗铣加工成形。

本发明具有以下有益效果：

本发明在满足设计、制造、使用要求的前提下，将以往长期以来液压釜卡箍和上法兰近似直角的应力集中的齿形结构进行优化、创新，发明了“大圆弧、低应力集中”的齿根和齿尖齿形结构，充分发挥了数控镗铣床设备高效、精确、优质的技术优势，克服和解决了原制造工艺工序复杂、制造周期长、加工质量差的难题，改进和简化了制造方法，实现了卡箍和上法兰齿形“一次性装夹加工成型”，明显提高了产品质量、生产效率和经济效益。涉及液压釜等快开啮齿形式承压设备的设计和制造领域，具体涉及卡箍和上法兰的齿形设计结构及制造工艺技术；

本发明创造有效地解决了以往液压釜卡箍和上法兰齿形设计结构工艺性差、应力高、工序复杂、产品质量差、生产效率低、制造费用大等难题。通过创新发明液压釜卡箍和上法兰齿形结构及制造方法，使液压釜卡箍和上法兰设计结构工艺性、产品质量、经济效益、制造技术水平得到优化和提升。技术新颖、实用、先进、可行。

附图说明

图1是本发明液压釜上法兰齿形结构示意图；

图2是本发明液压釜卡箍和上法兰齿形结构配合安装示意图；

图3是本发明液压釜卡箍结构示意图；

图4是本发明具体实施例中液压釜卡箍结构尺寸示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明具体实施例中现有液压釜卡箍内齿现有齿根加工残余金属圆角钻孔示意图；

图7是本发明具体实施例中液压釜卡箍齿形结构示意图；

其中：1-卡箍半环，2-凸耳，3-连接焊缝，4-紧固件，5-内齿，6-上法兰，7-外齿，8-上斜块，9-下斜块，10-上法兰齿尖，11-上法兰齿根，12-卡箍齿尖，13-卡箍齿根。

具体实施方式

具体实施例：某液压釜卡箍，其中，液压釜卡箍高度H＝720mm、凸耳厚度T＝150mm、卡箍公称内径Dn＝2400mm；内齿共18个、每个齿所占圆心角10.5°、对应的上法兰每个齿所占圆心角9.2°、齿尖和齿根圆角Ra＝3mm，齿厚H1＝170mm、齿高H2＝60mm；卡箍与上法兰之间间隙1～1.5mm；

采用现有加工工序的主要工艺流程为：在卡箍组件加工最后阶段的齿形加工工序，上端面垂直装夹固定并找正→采用

圆柱铣刀数控镗铣床镗铣机加齿根至R＝32mm→上端面水平装夹固定，划线、在R＝32mm齿根余量处采用d＝8mm钻头钻孔共36个，见图5→镗铣并手工修磨残余金属图5阴影部分及齿根圆角Ra＝3mm成形→齿形样板检查→待加工内齿上的螺栓孔、销轴孔。

受到内齿齿根加工影响，卡箍内齿加工过程中细长8mm钻头多根折断、齿根处打磨表面凹凸不平、表面质量和尺寸精度差、多次返工、生产效率低、工序复杂、制造周期长。

按照本发明液压釜卡箍和上法兰齿形结构及制造方法，经过设计核算和应力分析，卡箍内齿齿尖、齿根圆角随刀具改取Rb＝12mm(上法兰齿形及上下斜块圆角需做相应调整)，液压釜卡箍新型齿形结构见图7。

该液压釜卡箍内齿加工主要工艺流程为：在卡箍组件加工最后阶段的齿形加工工序，将卡箍半环1上端面垂直装夹固定并找正→先采用

圆柱铣刀数控镗铣床镗铣机加齿尖Rb＝12mm、加工齿根至R＝32mm，然后采用

圆柱铣刀机加齿根至Rb＝12mm→齿形样板检查。

本实施时方案的卡箍齿形设计结构工艺性得到优化、制造工艺得到简化，生产效率和产品质量及经济效益得到提高。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.液压釜卡箍和上法兰齿形制造方法，包括卡箍半环(1)、凸耳(2)、紧固件(4)、上法兰(6)、上法兰齿尖(10)、上法兰齿根(11)、卡箍齿尖(12)和卡箍齿根(13)，所述的卡箍半环(1)的数量为两个，每个卡箍半环(1)的两侧均通过连接焊缝焊接有凸耳(2)，两个卡箍半环(1)的凸耳(2)处采用紧固件(4)连接形成环状卡箍，环状卡箍的内圈均匀分布有内齿(5)，每个内齿(5)有卡箍齿尖(12)和卡箍齿根(13)，所述的上法兰(6)的外圈均匀分布有外齿(7)，每个外齿(7)有上法兰齿尖(10)和上法兰齿根(11)，卡箍和上法兰(6)的齿形上都有圆角的齿尖和齿根形状，内齿(5)和外齿(7)一次性装夹加工成形，所述的内齿(5)下端紧固连接有上斜块(8)，所述的外齿(7)的上端紧固连接有下斜块(9)，内齿(5)下端紧固件(4)连接的上斜块(8)与外齿(7)上端紧固件(4)连接的下斜块(9)相接触配合，通过环向相对旋转环状卡箍与上法兰(6)将液压釜上下法兰密封面实现紧固密封；其特征在于：在卡箍以及上法兰(6)组件加工最后阶段的齿形加工工序，将卡箍以及上法兰(6)上端面分别垂直工作平台一次性装夹固定并找正→采用

圆柱铣刀使用数控镗铣床镗铣机加上法兰齿尖(10)、卡箍齿尖(12)，上法兰齿根(11)、卡箍齿根(13)→再采用

圆柱铣刀精加工上法兰齿根(11)、卡箍齿根(13)→齿形样板检查。

2.根据权利要求1所述的液压釜卡箍和上法兰齿形制造方法，其特征在于：所述的上斜块(8)和下斜块(9)的外形分别与卡箍内齿(5)及上法兰外齿(7)的卡箍齿尖(12)和上法兰齿尖(10)相一致，与卡箍齿根(13)和上法兰齿根(11)圆角一致。

3.根据权利要求1所述的液压釜卡箍和上法兰齿形制造方法，其特征在于：卡箍及上法兰(6)齿尖、齿根具有圆角，圆角半径为8～20mm。

4.根据权利要求1所述的液压釜卡箍和上法兰齿形制造方法，其特征在于：卡箍及上法兰(6)齿形一次性装夹，数控镗铣加工成形。

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