CN110671511A - 一种抗变形空心球体及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗变形空心球体及加工方法，包括外层空心球体、内层、流通通道，所述外层空心球体内设有贯穿的内层，所述内层内设有供介质流通的流通通道，所述内层的外壁与外层空心球体的内壁形成空心层，所述空心层内设有加强筋，以及一种抗变形球体的加工模具，包括球体钢模、砂芯、内层钢模，通过砂芯一体成型的加强筋，增强产品的整体强度，提高产品使用安全，同时也降低生产成本。

Description

一种抗变形空心球体及其加工方法
技术领域
本发明涉及球阀领域，尤其是一种抗变形空心球体及其加工方法。
背景技术
现如今，阀门已广泛应用于生产生活的各个领域中。阀门球体是阀门中的启闭件，尤其是在球阀中是不可或缺的启闭件。阀门球体一般分为两种，一种是实心球体，另一种是空心球体。实心球体通过实心棒料加工而来，加工余量大，产生废料多，材料成本浪费严重。实心球体重量较重，特别是直径较大的球体，安装于球阀内对阀座密封面的压力是长期的，因此容易造成对密封面的损坏，尤其是在浮动球阀当中，球体的重量限制了大口径浮动球阀的技术研发；另外，较重的球体也会给阀门的启闭带来不利影响，需要很大的启闭扭矩，操作非常迟钝缓慢，甚至造成阀杆或底座轴承的损坏，成本损失大。市场上多数采用空心球体，然而现有空心球体在长期压力下使用会出现变形，导致阀门在使用中出现泄漏甚至无法启闭。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种抗变形空心球体及其加工方法，解决空心球体在长期压力下使用会出现变形，导致阀门在使用中出现泄漏甚至无法启闭的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下优选的技术方案：
在本发明实施例的第一个方面，提供了一种抗变形空心球体，包括外层空心球体、内层、流通通道，所述外层空心球体内设有贯穿的内层，内层为圆筒结构，内层的两端连接外层空心球体的球面，所述内层内设有供介质流通的流通通道，所述内层的外壁与外层空心球体的内壁形成空心层。
进一步的， 所述空心层内设有加强筋，加强筋由砂芯一体成型，加强筋一端设置在空心层的外壁，加强筋另一端设置在外层空心球体的内壁上，加强筋与内层中心轴垂直设置，加强筋呈环状排列，包括内环加强筋、中环加强筋、外环加强筋，内环加强筋、中环加强筋、外环加强筋呈同心圆设置，所述内环加强筋的直截面为三角形状，内环加强筋具体有8个，所述中环加强筋的直截面为正方形状，中环加强筋具体有14个，所述外环加强筋的直截面为圆形状，外环加强筋具体有12个，加强筋的尺寸与外层空心球体、内层的厚度，依据阀门最大允许工作压力而定，加强筋用于支撑外层空心球体与内层，以增强空心球体的整体强度。
进一步的，所述外层空心球体的外壁上分别设有供钢水注入的浇铸口以及用于安装砂芯的通孔，浇铸口与通孔的位置沿内层中心轴对称设置。
在本发明实施例的第二个方面，提供了一种抗变形球体的加工模具，包括球体钢模、砂芯、内层钢模，所述球体钢模为可打开的两半球体结构，球体钢模合拢呈球体结构，合拢后的球体钢模的一端设有供砂芯固定的砂芯通道，砂芯通道为圆柱形结构，球体钢模的另一端设有供钢水注入的浇铸通道，浇铸通道为喇叭形状，砂芯通道与浇铸通道的中心在同一水平面上，所述砂芯设置在球体钢模内，砂芯的外壁设有与加强筋结构相对应的凹槽，所述内层钢模设置在砂芯内，内层钢模与砂芯通道垂直设置。
在本发明实施例的第三个方面，提供了一种抗变形球体的加工方法，其步骤包括：一、将耐温涂料喷涂在球体钢模内壁与内层钢模外壁，二、将砂芯安装在球体钢模内，球体钢模合拢并锁紧，三、将内层钢模安装在砂芯内，三、将安装有内层钢模的砂芯固定，防止砂芯位置的偏移，四、通过浇铸通道向砂芯与球体钢模之间注入钢水，五、拆开球体钢模，最终得到成型的空心球体铸件，将空心球体铸件内的砂芯敲碎，做到砂的重复利用，六、在空心球体铸件的浇铸口进行开孔，形成阀杆安装槽，七、通过球面机床专机对球体表面进行切削加工；八、通过磨床对球体表面进行精磨加工后再进行抛光处理。
本发明的有益效果：通过砂芯一体成型的加强筋，增强产品的整体强度，提高产品使用安全，同时也降低生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例一的主视图；
图2为本发明图1中A-A线的剖视图；
图3为本发明图1中B-B线的剖视图；
图4为本发明图2中C-C线的剖视图；
图5为本发明图4中D-D线的剖视图；
图6为本发明实施例一中加工模具的结构示意图；
图7为本发明图6中E-E线的剖视图；
图8为本发明实施例一中加工模具中砂芯的结构示意图；
图9为本发明实施例二的主视图；
图10为本发明图9中F-F线的剖视图；
图11为本发明图9中G-G线的剖视图；
图12为本发明图9中H-H线的剖视图；
图13为本发明实施例二中加工模具的结构示意图；
图14为本发明图13中J-J线的剖视图；
图15为本发明实施例二中加工模具中砂芯的结构示意图；
图中，1、外层空心球体，2、内层，3、流通通道，4、空心层，5、加强筋，501、内环加强筋，502、中环加强筋，503、外环加强筋，6、浇铸口，7、通孔，8、球体钢模，801、砂芯通道，802、浇铸通道，9、砂芯，10、内层钢模，11、凹槽。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：一种抗变形空心球体，包括外层空心球体1、内层2、流通通道3，所述外层空心球体1内设有贯穿的内层2，内层2为圆筒结构，内层2的两端连接外层空心球体1的球面，所述内层2内设有供介质流通的流通通道3，所述内层2的外壁与外层空心球体1的内壁形成空心层4。
进一步的， 所述空心层4内设有加强筋5，加强筋5由砂芯9一体成型，加强筋5一端设置在空心层4的外壁，加强筋5另一端设置在外层空心球体1的内壁上，加强筋5与内层2中心轴垂直设置，加强筋5呈环状排列，包括内环加强筋501、中环加强筋502、外环加强筋503，内环加强筋501、中环加强筋502、外环加强筋503呈同心圆设置，所述内环加强筋501的直截面为三角形状，内环加强筋501具体有8个，所述中环加强筋502的直截面为正方形状，中环加强筋502具体有14个，所述外环加强筋503的直截面为圆形状，外环加强筋503具体有12个，加强筋5的尺寸与外层空心球体1、内层2的厚度，依据阀门最大允许工作压力而定，加强筋5用于支撑外层空心球体1与内层2，以增强空心球体的整体强度。
进一步的，所述外层空心球体1的外壁上分别设有供钢水注入的浇铸口6以及用于安装砂芯的通孔7，浇铸口6与通孔7的位置沿内层2中心轴对称设置。
实施例二：一种抗变形空心球体，包括外层空心球体1、内层2、流通通道3，所述外层空心球体1内设有贯穿的内层2，内层2为圆筒结构，内层2的两端连接外层空心球体1的球面，所述内层2内设有供介质流通的流通通道3，所述内层2的外壁与外层空心球体1的内壁形成空心层4。
进一步的，所述空心层4内设有加强筋5，加强筋5由砂芯9一体成型，加强筋5一端设置在空心层4的外壁，加强筋5另一端设置在外层空心球体1的内壁上，加强筋5优选为6个，6个加强筋5垂直设置在内层2的外壁上，且3个加强筋5为一组，3个一组的加强筋5与另一组加强筋5沿内层2中心轴对称设置，相邻的3个加强筋5之间的平行设置，所述加强筋5呈板片形状，加强筋5与外层空心球体1、内层2的厚度，依据阀门最大允许工作压力而定，加强筋5用于支撑外层空心球体1与内层2，以增强空心球体的整体强度。
进一步的，所述外层空心球体1的外壁上分别设有供钢水注入的浇铸口6以及用于安装砂芯的通孔7，浇铸口6与通孔7的位置沿内层2中心轴对称设置。
本发明一种抗变形球体的加工模具，包括球体钢模8、砂芯9、内层钢模10，所述球体钢模8为可打开的两半球体结构，球体钢模8合拢呈球体结构，合拢后的球体钢模8的一端设有供砂芯9固定的砂芯通道801，砂芯通道801为圆柱形结构，球体钢模8的另一端设有供钢水注入的浇铸通道802，浇铸通道802为喇叭形状，砂芯通道801与浇铸通道802的中心在同一水平面上，所述砂芯9设置在球体钢模8内，砂芯9的外壁设有与加强筋5结构相对应的凹槽11，砂芯9外壁的凹槽11用于加强筋5的形成，所述内层钢模10设置在砂芯9内，内层钢模10与砂芯9通道垂直设置，内层钢模10用于内层2的形成。
本发明一种抗变形球体的加工方法，其步骤包括：一、将耐温涂料喷涂在球体钢模8内壁与内层钢模10外壁；二、将砂芯9安装在球体钢模8内，球体钢模8合拢并锁紧，三、将内层钢模10安装在砂芯9内；三、将安装有内层钢模10的砂芯9固定，防止砂芯9位置的偏移；四、通过浇铸通道802向砂芯9与球体钢模8之间注入钢水；五、拆开球体钢模8，最终得到成型的空心球体铸件，将空心球体铸件内的砂芯9敲碎，做到砂的重复利用；六、在空心球体铸件的浇铸口6进行开孔，形成阀杆安装槽；七、通过球面机床专机对球体表面进行切削加工；八、通过磨床对球体表面进行精磨加工后再进行抛光处理。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (6)

1.一种抗变形空心球体，包括外层空心球体、内层、流通通道，所述外层空心球体内设有贯穿的内层，所述内层内设有供介质流通的流通通道，所述内层的外壁与外层空心球体的内壁形成空心层，其特征在于： 所述空心层内设有加强筋，所述外层空心球体的外壁上分别设有供钢水注入的浇铸口以及用于安装砂芯的通孔，浇铸口与通孔的位置沿内层中心轴对称设置。
2.根据权利要求1所述的一种抗变形空心球体，其特征在于：所述加强筋由砂芯一体成型，加强筋一端设置在空心层的外壁，加强筋另一端设置在外层空心球体的内壁上，加强筋与内层中心轴垂直设置，加强筋呈环状排列，包括内环加强筋、中环加强筋、外环加强筋，内环加强筋、中环加强筋、外环加强筋呈同心圆设置。
3.根据权利要求2所述的一种抗变形空心球体，其特征在于：所述内环加强筋的直截面为三角形状，内环加强筋具体有8个，所述中环加强筋的直截面为正方形状，中环加强筋具体有14个，所述外环加强筋的直截面为圆形状，外环加强筋具体有12个。
4.一种抗变形球体的加工模具，包括球体钢模、砂芯、内层钢模，其特征在于：所述球体钢模为可打开的两半球体结构，球体钢模合拢呈球体结构，合拢后的球体钢模的一端设有供砂芯固定的砂芯通道，球体钢模的另一端设有供钢水注入的浇铸通道，所述砂芯设置在球体钢模内，砂芯的外壁设有与加强筋结构相对应的凹槽，所述内层钢模设置在砂芯内，内层钢模与砂芯通道垂直设置。
5.根据权利要求4所述的一种抗变形球体的加工模具，其特征在于：所述砂芯通道为圆柱形结构，浇铸通道为喇叭形状，砂芯通道与浇铸通道的中心在同一水平面上。
6.一种抗变形球体的加工方法，其特征在于，其步骤包括：一、将耐温涂料喷涂在球体钢模内壁与内层钢模外壁，二、将砂芯安装在球体钢模内，球体钢模合拢并锁紧，三、将内层钢模安装在砂芯内，三、将安装有内层钢模的砂芯固定，防止砂芯位置的偏移，四、通过浇铸通道向砂芯与球体钢模之间注入钢水，五、拆开球体钢模，最终得到成型的空心球体铸件，将空心球体铸件内的砂芯敲碎，做到砂的重复利用，六、在空心球体铸件的浇铸口进行开孔，形成阀杆安装槽，七、通过球面机床专机对球体表面进行切削加工；八、通过磨床对球体表面进行精磨加工后再进行抛光处理。
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