CN110319229B - 带有双球面阀座的硬密封球阀及双球面阀座的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了带有双球面阀座的硬密封球阀及双球面阀座的加工工艺，涉及阀门领域，包括阀杆、阀体、阀座以及球体，所述阀座被夹持设置在所述球体和阀体之间，且阀座的内外表面分别与球体和阀体采用球面密封。本发明具有研磨精度更高，密封效果更好的优点。

Description

带有双球面阀座的硬密封球阀及双球面阀座的加工工艺

技术领域

本发明涉及阀门领域，具体涉及带有双球面阀座的硬密封球阀及双球面阀座的加工工艺。

背景技术

在高温高压硬密封球阀的设计中，特别是用在含有颗粒状微粒的介质中，往往设计成浮动球结构，出口端设计浮动阀座。现有技术中，阀座的两面一般都分别是球面和平面，球面最终和球体配研，平面最终和阀体配研，他们配研后的表面粗糙度要求达到Ra0.1以上，阀座和阀体配研时，由于阀座外圆和装阀座的阀体内孔间隙很小，最大间隙只有0.26mm，配研时无法实现阀座扭摆，即研磨面无法实现紊乱轨迹，研磨效果不理想，密封效果也不是最好，还是有改进的空间。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种研磨精度更高，密封效果更好的双球面阀座的硬密封球阀。

本发明所采用的技术方案：带有双球面阀座的硬密封球阀，包括阀杆、阀体、阀座以及球体，所述阀座被夹持设置在所述球体和阀体之间，且阀座的内外表面分别与球体和阀体采用球面密封。

所述阀体上设有用于固定所述阀座的压板，所述压板通过周向设置的螺栓与阀体连接。

所述阀座面向球体一侧的密封面为凹球面，且面对阀体一侧的密封面为凸球面。

本发明还提供另一种技术方案：一种用于双球面硬密封阀座的研磨工装，其包括用于研磨阀座凹面的第一工装，所述第一工装包括：

连接器，其设有与摆臂钻床旋转轴连接的第一安装轴；

偏心件，其可水平滑移的安装在所述连接器下方；

凸型研磨头，其浮动连接在所述偏心件的下端且带有配重；

所述连接器上还安装有调节所述偏心件与旋转轴之间的偏心量的调节机构，所述凸型研磨头随着连接器旋转的同时进行扭摆。

所述连接器内开设有水平设置且供所述偏心件安装的滑移槽，所述调节机构包括：

第一固定板，其固定安装在所述连接器的侧面位置；

调节螺杆，其从侧面穿过第一固定板并插入连接器中，并与所述偏心件连接；

所述调节螺杆的首端安装有手轮，且其还套设有螺纹配合的锁紧螺母。

所述偏心件与凸型研磨头之间设有共同夹持且位于中心位置的定心球，且凸型研磨头与偏心件之间还设有若干围绕定心球的连接螺栓，所述连接螺栓保证凸型研磨头与偏心件为松配合。

还包括用于研磨阀座凸面的第二工装，所述第二工装包括：

偏心连接座，其设有与钻床连接的第二安装轴以及与所述第二安装轴轴心有间距的安装孔；

偏心杆，其竖向安装在所述安装孔中；

凹面研磨头，其上端安装有被所述偏心杆穿过的第二固定板且带有配重；

所述第二固定板与偏心杆之间防转配合，所述凹面研磨头随着偏心连接座旋转的同时进行扭摆。

所述偏心杆上套设有防转销，所述第二固定板设有与防转销适配的条形孔。

本发明还提供另一种技术方案：一种带有双球面硬密封阀座的加工工艺，其步骤包括：

A、将第一工装安装到摇臂钻床的旋转轴上，调节第一工装的研磨头的扭摆量；

B、将阀体凹面朝上安装在摇臂钻床的工作台上进行研磨，再将阀体替换为阀座，同样凹面朝上的安装在工作台上进行研磨；

C、将第二工装安装到摇臂钻床的旋转轴上，将阀座凸面朝上的安装在摇臂钻床的工作台上进行研磨；

D、将球阀的各个零部件进行组装。

所述步骤A中的调节研磨量，包括以下步骤：

A1、转动活动手柄，调节螺杆推动或者拉动偏心件前后移动，从而调节研磨头与摇臂钻床的旋转轴之间的偏心量；

A2、用锁紧螺母将调节螺杆锁紧，确定偏心量。

本发明的有益效果是：

1.通过采用本技术方案中的双球面阀座，阀座一侧凹面与球体配合，可以和球体配研，另一侧凸面与阀体的凹球面配合，两侧均可实现摆动加旋转研磨和配磨，阀座的研磨效果更好，密封性更好；

2.采用本申请的加工工艺，研磨轨迹紊乱，研磨效果理想，使用研磨膏，可以达到镜面，用粗糙度仪测量，可达Ra0.06，使阀门达到最佳密封效果。

附图说明

图1为本发明实施例带有双球面阀座的硬密封球阀的结构示意图。

图2为带有单球面阀座的硬密封球阀的结构示意图。

图3为第一工装的结构示意图。

图4为第一工装的侧视图。

图5为第二工装的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图所示，：带有双球面阀座的硬密封球阀，包括阀杆、阀体1、阀座2以及球体3，所述阀座2被夹持设置在所述球体3和阀体1之间，且阀座2的内外表面分别与球体3和阀体1采用球面密封，通过采用本技术方案中的双球面阀座，阀座一侧凹面与球体配合，可以和球体配研，另一侧凸面与阀体的凹球面配合，两侧均可实现摆动加旋转研磨和配磨，阀座的研磨效果更好，密封性更好。

所述阀体1上设有用于固定所述阀座2的压板4，所述压板4通过周向设置的螺栓与阀体1连接，压板用于将阀座固定在阀体上，结构稳定。

所述阀座2面向球体3一侧的密封面为凹球面，且面对阀体1一侧的密封面为凸球面。

本发明还提供另一种技术方案：一种用于双球面硬密封阀座的研磨工装，其包括用于研磨阀座凹面的第一工装5，所述第一工装5包括：

连接器51，其设有与摆臂钻床旋转轴连接的第一安装轴511；

偏心件52，其可水平滑移的安装在所述连接器51下方；

凸型研磨头53，其浮动连接在所述偏心件52的下端；

所述连接器51上还安装有调节所述偏心件52与旋转轴之间的偏心量的调节机构54，所述凸型研磨头53随着连接器51旋转的同时进行扭摆。

所述连接器51内开设有水平设置且供所述偏心件52安装的滑移槽512，所述调节机构54包括：

第一固定板541，其固定安装在所述连接器51的侧面位置；

调节螺杆542，其从侧面穿过第一固定板541并插入连接器51中，并与所述偏心件52连接；

所述调节螺杆542的首端安装有手轮543，且其还套设有螺纹配合的锁紧螺母544。

所述偏心件52与凸型研磨头53之间设有共同夹持且位于中心位置的定心球55，以保证凸型研磨头全方位浮动旋转，且凸型研磨头53与偏心件52之间还设有若干围绕定心球55的连接螺栓56，所述连接螺栓56保证凸型研磨头53与偏心件52为松配合，凸型研磨头通过连接螺母与偏心件连接，本实施例安装4根连接螺栓，这4根螺栓只起浮动连接，带动旋转，不能压紧，螺栓孔放偏心件调节余量。

当摆臂钻床的旋转轴开始旋转时，连接器通过第一安装轴也一起转动，第一工装通过连接器和互配的莫氏锥度（第一安装轴）固定到摇臂钻床的旋转轴上，连接器的下部有一导向槽，导向槽内安放偏心件，偏心件的一端由第一固定板与调节螺杆连接，调节螺杆通过螺纹与第一固定板连接，第一固定板通过4个螺钉固定在连接器上。

调节螺杆可通过手轮旋转，推动或拉动偏心件前后移动，调节凸型研磨头与摇臂钻床旋转轴的偏心量，也就是调整凸型研磨头的扭摆量；偏心量调整后，用锁紧螺母将调节螺杆锁紧，偏心量确定；偏心件的下端中心设计一个半球孔，与凸型研磨头上端的半球孔中间安放定心球，以保证凸型研磨头全方位浮动旋转。凸型研磨头通过连接螺母与偏心件连接，本实施例安装4根连接螺栓，这4根螺栓只起浮动连接，带动旋转，不能压紧，螺栓孔放偏心件调节余量。凸型研磨头的球面堆焊STL硬质合金，上面安放配重，配重可根据粗、精研磨和研磨膏的号数来选择。阀体的密封面全部被研磨头的硬化层所覆盖，由于研磨头偏摆旋转，研磨轨迹紊乱，所以能研磨出镜面效果。

附图3中a代表偏心量。

还包括用于研磨阀座2凸面的第二工装6，所述第二工装6包括：

偏心连接座61，其设有与钻床连接的第二安装轴611以及与所述第二安装轴611轴心有间距的安装孔612；

偏心杆62，其竖向安装在所述安装孔612中；

凹面研磨头63，其上端安装有被所述偏心杆62穿过的第二固定板64；

所述第二固定板64与偏心杆62之间防转配合，所述凹面研磨头63随着偏心连接座61旋转的同时进行扭摆。

所述偏心杆62上套设有防转销65，所述第二固定板64设有与防转销65适配的条形孔66，防止凹面研磨头与偏心杆之间发生相对转动。第二工装的研磨方式和第一工装相同，同样是偏心研磨的原理，摆臂钻床的旋转轴带动偏心连接座上的偏心杆转动，偏心杆将转动力矩通过防转销传递到凹面研磨头上，凹面研磨头的凹面也堆焊STL硬质合金，第二固定板上面安放配重，配重可根据粗、精研磨和研磨膏的号数来选择。由于研磨头偏摆旋转，研磨轨迹紊乱，所以能研磨出镜面效果。

本发明还提供另一种技术方案：一种带有双球面硬密封阀座的加工工艺，其步骤包括：

A、将第一工装安装到摇臂钻床的旋转轴上，调节第一工装的研磨头的扭摆量；

B、将阀体凹面朝上的安装在摇臂钻床的工作台上进行研磨，再阀体1替换为阀座，同样凹面朝上的安装在工作台上进行研磨；

C、将第二工作安装到摇臂钻床的旋转轴上，将阀座凸面朝上的安装在摇臂钻床的工作台上进行研磨；

D、将球阀的各个零部件进行组装。

所述步骤A中的调节研磨量，包括以下步骤：

A1、转动活动手柄，调节螺杆推动或者拉动偏心件前后移动，从而调节研磨头与摇臂钻床的旋转轴之间的偏心量；

A2、用锁紧螺母将调节螺杆锁紧，确定偏心量。

采用上述加工工艺，研磨轨迹紊乱，研磨效果理想，使用研磨膏，可以达到镜面，用粗糙度仪测量，可达Ra0.06，使阀门达到最佳密封效果。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于双球面硬密封阀座的研磨工装，其特征在于：其包括用于研磨阀座凹面的第一工装（5），所述第一工装（5）包括：

连接器（51），其设有与摆臂钻床旋转轴连接的第一安装轴（511）；

偏心件（52），其可水平滑移的安装在所述连接器（51）下方；

凸型研磨头（53），其浮动连接在所述偏心件（52）的下端且带有配重（7）；

所述连接器（51）上还安装有调节所述偏心件（52）与旋转轴之间的偏心量的调节机构（54），所述凸型研磨头（53）随着连接器（51）旋转的同时进行扭摆；

所述偏心件（52）与凸型研磨头（53）之间设有共同夹持且位于中心位置的定心球（55），且凸型研磨头（53）与偏心件（52）之间还设有若干围绕定心球（55）的连接螺栓（56），所述连接螺栓（56）保证凸型研磨头（53）与偏心件（52）为松配合。

2.根据权利要求1所述的用于双球面硬密封阀座的研磨工装，其特征在于：所述连接器（51）内开设有水平设置且供所述偏心件（52）安装的滑移槽（512），所述调节机构（54）包括：

第一固定板（541），其固定安装在所述连接器（51）的侧面位置；

调节螺杆（542），其从侧面穿过第一固定板（541）并插入连接器（51）中，并与所述偏心件（52）连接；

所述调节螺杆（542）的首端安装有手轮（543），且其还套设有螺纹配合的锁紧螺母（544）。

3.根据权利要求1所述的用于双球面硬密封阀座的研磨工装，其特征在于：还包括用于研磨阀座（2）凸面的第二工装（6），所述第二工装（6）包括：

偏心连接座（61），其设有与钻床连接的第二安装轴（611）以及与所述第二安装轴（611）轴心有间距的安装孔（612）；

偏心杆（62），其竖向安装在所述安装孔（612）中；

凹面研磨头（63），其上端安装有被所述偏心杆（62）穿过的第二固定板（64）且带有配重（7）；

所述第二固定板（64）与偏心杆（62）之间防转配合，所述凹面研磨头（63）随着偏心连接座（61）旋转的同时进行扭摆。

4.根据权利要求3所述的用于双球面硬密封阀座的研磨工装，其特征在于：所述偏心杆（62）上套设有防转销（65），所述第二固定板（64）设有与防转销（65）适配的条形孔（66）。

5.带有双球面阀座的硬密封球阀，采用权利要求1-4任一项的研磨工装加工，包括阀杆、阀体（1）、阀座（2）以及球体（3），其特征在于：所述阀座（2）被夹持设置在所述球体（3）和阀体（1）之间，且阀座（2）的内外表面分别与球体（3）和阀体（1）采用球面密封。

6.根据权利要求5所述的带有双球面阀座的硬密封球阀，其特征在于：所述阀体（1）上设有用于固定所述阀座（2）的压板（4），所述压板（4）通过周向设置的螺栓与阀体（1）连接。

7.根据权利要求5所述的带有双球面阀座的硬密封球阀，其特征在于：所述阀座（2）面向球体（3）一侧的密封面为凹球面，且面对阀体（1）一侧的密封面为凸球面。

8.一种双球面硬密封阀座的加工工艺，其特征在于，采用权利要求1-4任一项的研磨工装加工，其步骤包括：

A、将第一工装安装到摇臂钻床的旋转轴上，调节第一工装的研磨头的扭摆量；

B、将阀体凹面朝上的安装在摇臂钻床的工作台上进行研磨，再阀体（1）替换为阀座，同样凹面朝上的安装在工作台上进行研磨；

C、将第二工作安装到摇臂钻床的旋转轴上，将阀座凸面朝上的安装在摇臂钻床的工作台上进行研磨；

D、将球阀的各个零部件进行组装。

9.根据权利要求8所述的双球面硬密封阀座的加工工艺，其特征在于：所述步骤A中的调节研磨量，包括以下步骤：

A1、转动活动手柄，调节螺杆推动或者拉动偏心件前后移动，从而调节研磨头与摇臂钻床的旋转轴之间的偏心量；

A2、用锁紧螺母将调节螺杆锁紧，确定偏心量。

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