CN110500416B - 一种蝶阀弹性金属密封圈及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蝶阀弹性金属密封圈及其加工工艺，其结构包括金属密封圈，该金属密封圈具有与蝶板相适配的安装孔；其特征是在金属密封圈两侧平面内分别制有弹性槽，两侧的弹性槽的方向在金属密封圈密封面所形成的斜圆锥体的方向上，弹性槽形成的斜圆锥体中心线与金属密封圈密封面所形成的斜圆锥体中心线重合；在金属密封圈一侧平面内设置定位台阶。弹性槽采用轨迹仿真加工，与金属密封圈密封面曲线的一致性高。具有刚性好，密封面弹性补偿可靠性好，与阀座配合组成密封副的双向密封性能好等优点。
Description
技术领域
本发明适用于阀门领域，特别是关于一种蝶阀金属密封圈的结构和加工工艺。本发明适用于三偏心金属密封蝶阀的密封圈。
背景技术
现在国内外生产的三偏心金属密封蝶阀金属密封圈一般采用整体式结构或J型弹性圈结构，整体式结构的金属密封圈无弹性，通过金属密封圈与阀座的强制密封，只能简单实现单向密封，反向不能实现全压密封，金属密封圈无弹性补偿，阀门开关几次之后，金属密封面划伤造成泄漏，密封效果不理想。J型弹性圈结构的金属密封圈，一般是采用钢板通过压制工艺制造成型，其刚性较低，耐压性能较差，在使用过程中其弹性会逐渐下降，甚至失去弹性，导致密封性能下降产生泄漏。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种具有自动弹性补偿、刚性好、双向性能可靠的蝶阀弹性金属密封圈及其加工工艺。
本发明蝶阀弹性金属密封圈的结构包括金属密封圈，该金属密封圈具有与蝶板相适配的安装孔；其特征是在金属密封圈两侧平面内分别制有弹性槽，两侧的弹性槽的方向在金属密封圈密封面所形成的斜圆锥体的方向上，弹性槽形成的斜圆锥体中心线与金属密封圈密封面所形成的斜圆锥体中心线重合；在金属密封圈一侧平面内设置定位台阶。
本发明蝶阀弹性金属密封圈的加工工艺包括以下工序：工序一：粗加工工序，工序二：堆焊工序，工序三：精加工工序；
所述粗加工工序包括以下工艺：
1、车床夹持金属密封圈外圆，粗车内孔、定位台阶及其外侧的端平面；
2、车床夹持金属密封圈内孔，粗车外圆和另一侧端平面；
3、把金属密封圈装到蝶板工装上，金属密封圈内孔装在蝶板径向圆柱台阶上，压板将金属密封圈轴向压紧在蝶板上，金属密封圈、蝶板、压板组成工装组合件，工装组合件上斜度盘工装后整体安装在定位工装上，粗车金属密封圈密封面；
所述堆焊工序为：将工装组合件安装在堆焊工装转盘上，堆焊工装转盘带动工装组合件圆周旋转，在金属密封圈径向外圆周面上氩弧焊硬质合金；
所述精加工工序包括以下工艺：
1、用软爪定位金属密封圈内孔，精车金属密封圈两端面，修毛刺；
2、精车密封圈内孔；
3、将金属密封圈内孔装在蝶板径向圆柱台阶上，在两者接触平面之间安装复合密封垫，划好记号线，压板将金属密封圈轴向压紧在蝶板上，金属密封圈、蝶板、压板组成工装组合件，工装组合件安装在斜度盘工装上后整体安装在定位工装上，精车金属密封圈密封面；
4、金属密封圈两侧平面内的弹性槽加工；
5、金属密封圈密封面研磨；
其特征是：金属密封圈两侧平面内的弹性槽采用以下加工工艺：
1、将金属密封圈安装在五轴联动数控加工中心上，用R角成型刀采用轨迹仿真加工金属密封圈一侧平面内的弹性槽；
2、将金属密封圈换向安装在五轴联动数控加工中心上，用R角成型刀采用轨迹仿真加工金属密封圈另一侧平面内的弹性槽；
3、弹性槽加工好后，修毛刺、加工金属密封圈密封面椭圆轨迹两端倒角。
本发明与现有技术相比的有益效果是：在金属密封圈两侧平面加工弹性槽，其刚性好，密封面弹性补偿可靠性好，与阀座配合组成密封副的双向密封性能好；弹性槽采用轨迹仿真加工，与金属密封圈密封面曲线的一致性高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的蝶阀弹性金属密封圈及其加工工艺，其结构包括金属密封圈1，该金属密封圈1具有与蝶板相适配的安装孔2；其特征是在金属密封圈1两侧平面内分别制有弹性槽3，两侧的弹性槽3的方向在金属密封圈1密封面所形成的斜圆锥体的方向上，弹性槽3形成的斜圆锥体中心线与金属密封圈1密封面所形成的斜圆锥体中心线重合；在金属密封圈1一侧平面内设置定位台阶4。
蝶阀弹性金属密封圈加工工艺包括以下工序：工序一：粗加工工序，工序二：堆焊工序，工序三：精加工工序；
所述粗加工工序包括以下工艺：
1、车床夹持金属密封圈外圆，粗车内孔、定位台阶及其外侧的端平面，内孔和定位台阶端平面单边放加工余量，以备精加工需要，定位台阶端平面的环面径向宽度以适合压板压装为宜；
2、车床夹持金属密封圈内孔，粗车外圆和另一侧端平面，即与蝶板接触平面，单边放加工余量，以备精加工需要；
3、把金属密封圈装到蝶板工装上，即金属密封圈内孔装在蝶板径向圆柱台阶上，压板将金属密封圈轴向压紧在蝶板上，金属密封圈、蝶板、压板组成工装组合件，工装组合件安装在斜度盘工装上后整体安装在定位工装上，粗车金属密封圈密封面；蝶板、压板、金属密封圈径向外圆面一起车平。
所述堆焊工序为：将工装组合件安装在堆焊工装转盘上，堆焊工装转盘带动工装组合件圆周旋转，在金属密封圈径向外圆周面上氩弧焊硬质合金；堆焊层厚度有加工余量。
所述精加工工序包括以下工艺：
1、用软爪定位金属密封圈内孔，精车金属密封圈两端面，修毛刺；
2、夹持定位台阶外圆面，精车密封圈内孔；
3、将金属密封圈内孔装在蝶板径向圆柱台阶上，在两者接触平面之间安装复合密封垫，划好记号线，确定蝶板与密封圈大小边的位置，压板将金属密封圈轴向压紧在蝶板上，金属密封圈、蝶板、压板组成工装组合件，工装组合件安装在斜度盘工装上后整体安装在定位工装上，精车金属密封圈密封面；留研磨余量；
4、金属密封圈两侧平面内的弹性槽加工；
5、金属密封圈密封面研磨；
其特征是：金属密封圈两侧平面内的弹性槽采用以下加工工艺：
1、将金属密封圈安装在五轴联动数控加工中心上，用R角成型刀采用轨迹仿真加工金属密封圈一侧平面内的弹性槽；
2、将金属密封圈换向安装在五轴联动数控加工中心上，用R角成型刀采用轨迹仿真加工金属密封圈另一侧平面内的弹性槽。弹性槽的边距尺寸和深度尺寸根据金属密封圈的直径设计；
所述轨迹仿真是指弹性槽仿真金属密封圈密封面的轨迹，使两者具有相同的椭圆形轨迹，弹性槽沿金属密封圈方向所构成的圆锥体中心线与密封面构成的圆锥体中心线重合；
3、弹性槽加工好后，修毛刺、加工金属密封圈密封面椭圆轨迹两端倒角。
Claims (1)
1.一种蝶阀弹性金属密封圈的加工工艺，其结构包括金属密封圈（1），该金属密封圈（1）具有安装孔（2），金属密封圈（1）两侧平面内分别制有弹性槽（3），弹性槽（3）的方向在金属密封圈（1）密封面所形成的斜圆锥体的方向上，弹性槽（3）形成的斜圆锥体中心线与金属密封圈（1）密封面所形成的斜圆锥体中心线重合；在金属密封圈1一侧平面内设置定位台阶（4）；
其加工工艺，包括以下工序：工序一：粗加工工序，工序二：堆焊工序，工序三：精加工工序；
所述粗加工工序包括以下工艺：
1）、车床夹持金属密封圈外圆，粗车内孔、定位台阶及其外侧的端平面；
2）、车床夹持金属密封圈内孔，粗车外圆和另一侧端平面；
3）、把金属密封圈装到蝶板工装上，金属密封圈内孔装在蝶板径向圆柱台阶上，压板将金属密封圈轴向压紧在蝶板上，金属密封圈、蝶板、压板组成工装组合件，工装组合件上斜度盘工装后整体安装在定位工装上，粗车金属密封圈密封面；
所述堆焊工序为：将工装组合件安装在堆焊工装转盘上，堆焊工装转盘带动工装组合件圆周旋转，在金属密封圈径向外圆周面上氩弧焊硬质合金；
所述精加工工序包括以下工艺：
1）、用软爪定位金属密封圈内孔，精车金属密封圈两端面，修毛刺；
2）、精车密封圈内孔；
3）、将金属密封圈内孔装在蝶板径向圆柱台阶上，在两者接触平面之间安装复合密封垫，划好记号线，压板将金属密封圈轴向压紧在蝶板上，金属密封圈、蝶板、压板组成工装组合件，工装组合件安装在斜度盘工装上后整体安装在定位工装上，精车金属密封圈密封面；
4）、金属密封圈两侧平面内的弹性槽加工；
5）、金属密封圈密封面研磨；
其特征是：金属密封圈两侧平面内的弹性槽采用以下加工工艺：
1）、将金属密封圈安装在五轴联动数控加工中心上，用R角成型刀采用轨迹仿真加工金属密封圈一侧平面内的弹性槽；
2）、将金属密封圈换向安装在五轴联动数控加工中心上，用R角成型刀采用轨迹仿真加工金属密封圈另一侧平面内的弹性槽；
3）、弹性槽加工好后，修毛刺、加工金属密封圈密封面椭圆轨迹两端倒角。
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