CN110732837A - 离心机轴端迷宫密封改造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及离心机轴端迷宫密封改造工艺，包括毛坯加工以及机械加工，涉及到工艺步骤改进，步骤一，模具、毛坯粉料一同进入烘箱中升温到150°恒温3小时，取出模具；步骤二，将模具涂上脱模剂，再放入烘箱直升120°恒温3小时；步骤三，取出模具后投模加粉料，后按700kg单位压力冷压外模进入烘箱，直升395°达到温度后恒温40小时；步骤四，开炉取模按250kg单位压制，用高温棉布保温，连续补压多次，保压1小时20分。本发明的有益效果在于：改进后的用料及工艺实现了离心机迷宫密封材质在氧化性介质中的抗腐蚀性，同时改进的胚料还能实现优秀的抗压性能和机械加工性能，以及工艺中设计的工装材料设计合理结构简单可靠。
Description
技术领域
本发明涉及密封加工，尤其涉及离心机轴端迷宫密封改造工艺。
背景技术
现有技术中，离心机进口备件迷宫密封材质通常为铸铝，而离心机入口介 质中H2S含量较高，维持在1.1％(v/v)以上，最高达7.4％(v/v)，CO2含量也 在1％(v/v)以上，温度在40℃-60℃，介质中存在的少量水以凝液和湿蒸汽 形式存在。
离心机进口备件迷宫密封材质在上述氧化性介质中极易钝化产生致密的 Al2O3保护膜。但在H2O和H2S+CO2环境下，铝质梳齿表面安装前行成的氧化 膜在运行过程中被介质中焦粉杂质冲刷磨损、破坏后，环境中不存在足够的氧 化性介质，从而氧化膜不能自动修复而失去保护作用。产生严重的电化学腐蚀， 梳齿被腐蚀平，迷宫密封失效。
虽然对铸铝材质进行过合金铝或表面喷涂巴氏合金等手段，但效果均不理 想。因此亟待对离心机疏齿密封铣床工艺及工艺中涉及到的机械加工亟待专用 工装夹具进行改造。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种离心机轴端迷宫密封改造工艺。 针对以上状况，我们对该工况进行详细研究分析得出结论：PEEK材质能胜任 此工况，但尚无对此产品加工成型的经验，经过若干次试验得到相应的技术方 案。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于：包括毛坯加工，工艺步 骤如下：
步骤一，模具、毛坯粉料一同进入烘箱中升温到150°恒温3小时，取出 模具；
步骤二，将模具涂上脱模剂，再放入烘箱直升120°恒温3小时；
步骤三，取出模具后投模加粉料，后按700kg单位压力冷压外模进入烘箱， 直升395°达到温度后恒温40小时；
步骤四，开炉取模按250kg单位压制，用高温棉布保温，连续补压多次， 保压1小时20分。
PEEK材质，为了保证该材料的抗压性能和机械加工性能，我们在此树脂中 加入25％炭纤维，5％玻璃纤维，10％PTFE。
该产品体积庞大，热加工时间长，为保证其压制效果，模具采用H13材料， 模具分三节，成形模腔高220。
包括毛坯机械加工，工艺步骤如下：
步骤一，在200℃条件下回火处理24小时；粗车内径、两端面，进刀0.5mm， 转速350r；
步骤二，用离心机疏齿密封铣床开口夹具以工件内径定位固定，压板压工 件端面夹持工件夹具可依工件长度调节；2-3mm铣刀沿中心线切，硬质合金锯 片转速设定为100r，进刀0.1mm/r，依工件端面中心线铣剖2瓣口；
步骤三，磨床精磨2瓣剖口面，使其拼合后无缝隙，用铁丝将2瓣拼合后 绑扎；
步骤四，数控车床精加工
步骤1，车床四爪卡盘夹持工件外径，精车工件2端面至图纸尺寸，粗车 内径做基准圆；
步骤2，车床四爪卡盘装夹离心机疏齿密封精车外径夹具校正，工件内径 套于夹具芯轴上，压盖压住端面，压紧工件，解去铁丝，夹具轴向在60-110mm 范围内适应不同轴向长度工件需要；按图纸要求精车除一端大倒角/R角外其余 尺寸到位；到位进口0.5-1mm，转速150r-250r；
步骤3，精车内径，离心机疏齿密封精车内径夹具上车床校正夹紧，夹持 夹具定芯盘一端台阶；工件以外径定位，压盖压住端面夹持工件，按图精车内 径各部位尺寸至图纸要求；进刀1ram，转速150r-250r；
步骤4，外径倒角/R角车到位，离心机疏齿密封倒角夹具的定芯盘上车床 校正加紧，工件以外径定位，将非倒角/R角一端朝向机床主轴侧装入夹具，套 上压板，旋上螺栓，压紧工件，按图车倒角/R角至图纸要求。
步骤5，铣床借用车床精车外径夹具上回转工作台或万能分度头，依图钴 外径槽内孔，转速300r，进刀0.05mm/r。
本发明的有益效果在于：改进后的用料及工艺实现了离心机迷宫密封材质 在氧化性介质中的抗腐蚀性，同时改进的胚料还能实现优秀的抗压性能和机械 加工性能，以及工艺中设计的工装材料设计合理结构简单可靠。
附图说明
图1为离心机疏齿密封铣床开口夹具整体结构示意图。
图1中：1为芯轴，2为压盖，3为固定调节组件。
图2为离心机疏齿密封精车外径夹具整体结构示意图。
图2中：21为芯轴，22为压盖。
图3为离心机疏齿密封精车内径夹具整体结构示意图。
图3中：31为定心盘，32为压盖。
图4为离心机疏齿密封倒角夹具整体结构示意图。
图4中：41为定心盘，42为压板，43为固定调节组件。
图5为离心机轴端迷宫密封改造工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，相信对本领域技术人员 来说是清楚的。
本发明设计的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于：包括毛坯 加工，工艺步骤如下：
步骤一，模具、毛坯粉料一同进入烘箱中升温到150°恒温3小时，取出 模具；
步骤二，将模具涂上脱模剂，再放入烘箱直升120°恒温3小时；
步骤三，取出模具后投模加粉料，后按700kg单位压力冷压外模进入烘箱， 直升395°达到温度后恒温40小时；
步骤四，开炉取模按250kg单位压制，用高温棉布保温，连续补压多次， 保压1小时20分。
PEEK材质，为了保证该材料的抗压性能和机械加工性能，我们在此树脂中 加入25％炭纤维，5％玻璃纤维，10％PTFE。
该产品体积庞大，热加工时间长，为保证其压制效果，模具采用H13材料， 模具分三节，成形模腔高220。
包括毛坯机械加工，工艺步骤如下：
步骤一，在200℃条件下回火处理24小时；粗车内径、两端面，进刀0.5mm， 转速350r；
步骤二，用离心机疏齿密封铣床开口夹具以工件内径定位固定，压板压工 件端面夹持工件夹具可依工件长度调节；2-3mm铣刀沿中心线切，硬质合金锯 片转速设定为100r，进刀0.1mm/r，依工件端面中心线铣剖2瓣口；
步骤三，磨床精磨2瓣剖口面，使其拼合后无缝隙，用铁丝将2瓣拼合后 绑扎；
步骤四，数控车床精加工
步骤1，车床四爪卡盘夹持工件外径，精车工件2端面至图纸尺寸，粗车 内径做基准圆；
步骤2，车床四爪卡盘装夹离心机疏齿密封精车外径夹具校正，工件内径 套于夹具芯轴上，压盖压住端面，压紧工件，解去铁丝，夹具轴向在60-110mm 范围内适应不同轴向长度工件需要；按图纸要求精车除一端大倒角/R角外其余 尺寸到位；到位进口0.5-1mm，转速150r-250r；
步骤3，精车内径，离心机疏齿密封精车内径夹具上车床校正夹紧，夹持 夹具定芯盘一端台阶；工件以外径定位，压盖压住端面夹持工件，按图精车内 径各部位尺寸至图纸要求；进刀1ram，转速150r-250r；
步骤4，外径倒角/R角车到位，离心机疏齿密封倒角夹具的定芯盘上车床 校正加紧，工件以外径定位，将非倒角/R角一端朝向机床主轴侧装入夹具，套 上压板，旋上螺栓，压紧工件，按图车倒角/R角至图纸要求。
步骤5，铣床借用车床精车外径夹具上回转工作台或万能分度头，依图钴 外径槽内孔，转速300r，进刀0.05mm/r。
实施例一
如图1所示，一种离心机疏齿密封铣床开口夹具，包括：
芯轴1，芯轴1外径以工件的内径定位；如图所示，该芯轴中央设有阶梯 凸台，利用所述阶梯凸台的外径与工件的内径相适配实现定位。
压盖2，压盖2压住工件端面；进一步的，所述压盖端侧设有倒角。
固定调节组件3，芯轴与压盖之间通过固定调节组件连接固定。
实施例二
在实施例一的基础上，将固定调节组件设计为可调节结构，实现夹持工件 夹具可依工件长度调节。具体的说，采用螺栓及螺母，利用螺纹调节芯轴与压 盖间隙。
使用时，以铣开2瓣为例
1专用夹具以工件内径定位，压板压工件端面夹持工件夹具可依工件长度 调节。
2硬质合金锯片，转速100。依工件端面中心线铣剖2瓣口。
3磨床精磨2瓣剖口面，使其拼合后无缝隙，用铁丝将2瓣拼合后绑扎。
实施例三
如图2所示，一种离心机疏齿密封精车外径夹具，包括：
芯轴1，芯轴外径以工件的内径定位，工件内径套于夹具芯轴上；具体的 说，芯轴1中央设有阶梯凸台，所述阶梯凸台的外径与工件的内径相适配,工 件内径套于阶梯凸台。
压盖2，压盖压住工件端面；
芯轴1与压盖2对向嵌入固定，夹持工件。具体的说，芯轴设有三级中空 内腔，第一级中空内腔、第二级中空内腔、第三级中空内腔内径依次变大，压 盖中央设有阶梯凸台，第一级中空内腔恰与压盖的阶梯凸台外径相适配。
压盖2的阶梯凸台端侧与第二级中空内腔的内壁设有间隙。
实施例四
在实施例一的基础上，芯轴与压盖轴向间距可调，适应不同轴向长度工件 需要。进一步的，芯轴与压盖轴向间距在60-110mm范围内可调。
使用时实施例，以车床为例
车床四爪卡盘夹持工件外径，精车工件2端面至图纸尺寸。粗车内径做基准圆。 车床四爪卡盘装夹精车外径专用夹具校正。工件内径套于夹具芯轴上，压盖压 住端面，压紧工件，解去铁丝。夹具简易可靠轴向可在60-110mm范围内适应 不同轴向长度工件需要。
实施例五
如图3所示，一种离心机疏齿密封精车内径夹具，包括：
定心盘1，定心盘1内径以工件的外径定位，工件设于定心盘1内；如图 所示，该定心盘1中央设有阶梯型腔，所述阶梯型腔的内径与工件的外径相适 配,工件套于阶梯型腔内，实现定位。
压盖2，压盖2压住工件端面，夹持工件；进一步的，所述压盖端侧设有 倒角。
定心盘1与压盖2对向嵌入固定，形成三阶阶梯型腔，夹持工件。具体的 说，定心盘盘内设有二阶阶梯型腔，第一阶阶梯型腔、第二阶阶梯型腔内径依 次变大，压盖设有开口槽，第二阶阶梯型腔外径恰与压盖的开口槽内径相适配。
进一步的，压盖的开口槽端侧与第二阶阶梯型腔的内壁设有间隙。
实施例六
在实施例一的基础上，进一步的，将定心盘与压盖轴向间距设计为可调节 结构，适应不同轴向长度工件需要。实现夹持工件夹具可依工件长度调节。
使用时，以精车内径为例
①精车内径夹具上车床校正夹紧，夹持住定心盘一端的台阶面。
②工件以外径定位，压盖压住端面夹持工件；
③按图精车内径各部位尺寸至图纸要求。
实施例七
如图4所示，一种离心机疏齿密封倒角夹具，其特征在于，包括：
定心盘1，定心盘内径以工件的外径定位；具体的说，所述定心盘中央设 有型腔，所述型腔的内径与工件的外径相适配。定心盘另一端与车床校正加紧， 工件非倒角/R角一端朝向机床主轴侧装入夹具。
压板2，压板压住工件的倒角/R角端面；所述压板端侧设有与工件的倒角 /R角端面相适配的倒角。
固定调节组件3，定心盘与压板之间通过固定调节组件连接固定。
实施例八
在实施例一的基础上，将固定调节组件设计为可调节结构，实现夹持工件 夹具可依工件长度调节。具体的说，采用螺栓及螺母，利用螺纹调节定心盘与 压板间隙。
使用时，以外径倒角/R角车到位为例
①夹具定芯盘上车床校正加紧，工件以外径定位，将非倒角/R角一端朝向 机床主轴侧装入夹具，套上压板，旋上螺栓，压紧工件。
②按图车倒角/R角至图纸要求。
Claims (9)
1.一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于：包括毛坯加工，工艺步骤如下：
步骤一，模具、毛坯粉料一同进入烘箱中升温到150°恒温3小时，取出模具；
步骤二，将模具涂上脱模剂，再放入烘箱直升120°恒温3小时；
步骤三，取出模具后投模加粉料，后按700kg单位压力冷压外模进入烘箱，直升395°达到温度后恒温40小时；
步骤四，开炉取模按250kg单位压制，用高温棉布保温，连续补压多次，保压1小时20分。
2.如权利要求1所述的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于，毛坯粉料采用PEEK材质，粉料内增加25％炭纤维，5％玻璃纤维，10％PTFE。
3.如权利要求1所述的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于，模具采用H13材料，制成三节模具，成形模腔高220。
4.如权利要求1所述的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于，包括毛坯机械加工，工艺步骤如下：
步骤一，在200℃条件下回火处理24小时；粗车内径、两端面，进刀0.5mm，转速350r；
步骤二，用离心机疏齿密封铣床开口夹具以工件内径定位固定，压板压工件端面夹持工件夹具可依工件长度调节；2-3mm铣刀沿中心线切，硬质合金锯片转速设定为100r，进刀0.1mm/r，依工件端面中心线铣剖2瓣口；
步骤三，磨床精磨2瓣剖口面，使其拼合后无缝隙，用铁丝将2瓣拼合后绑扎；
步骤四，数控车床精加工
步骤1，车床四爪卡盘夹持工件外径，精车工件2端面至图纸尺寸，粗车内径做基准圆；
步骤2，车床四爪卡盘装夹离心机疏齿密封精车外径夹具校正，工件内径套于夹具芯轴上，压盖压住端面，压紧工件，解去铁丝，夹具轴向在60-110mm范围内适应不同轴向长度工件需要；按图纸要求精车除一端大倒角/R角外其余尺寸到位；到位进口0.5-1mm，转速150r-250r；
步骤3，精车内径，离心机疏齿密封精车内径夹具上车床校正夹紧，夹持夹具定芯盘一端台阶；工件以外径定位，压盖压住端面夹持工件，按图精车内径各部位尺寸至图纸要求；进刀1ram，转速150r-250r；
步骤4，外径倒角/R角车到位，离心机疏齿密封倒角夹具的定芯盘上车床校正加紧，工件以外径定位，将非倒角/R角一端朝向机床主轴侧装入夹具，套上压板，旋上螺栓，压紧工件，按图车倒角/R角至图纸要求。
步骤5，铣床借用车床精车外径夹具上回转工作台或万能分度头，依图钴外径槽内孔，转速300r，进刀0.05mm/r。
5.如权利要求1所述的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于，离心机疏齿密封铣床开口夹具，包括：
芯轴，芯轴外径以工件的内径定位；所述芯轴中央设有阶梯凸台，所述阶梯凸台的外径与工件的内径相适配；所述芯轴的内腔采用中空结构；
压盖，压盖压住工件端面；所述压盖端侧设有倒角；
固定调节组件，芯轴与压盖之间通过固定调节组件连接固定，所述固定调节组件夹持工件夹具可依工件长度调节，所述固定调节组件采用螺栓及螺母，利用螺纹调节芯轴与压盖间隙。
6.如权利要求1所述的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于，离心机疏齿密封精车外径夹具，包括：
芯轴，芯轴外径以工件的内径定位，工件内径套于夹具芯轴上；
压盖，压盖压住工件端面；
芯轴与压盖对向嵌入固定，芯轴与压盖轴向间距可调，夹持工件。
7.如权利要求6所述的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于，所述芯轴中央设有阶梯凸台，所述阶梯凸台的外径与工件的内径相适配,工件内径套于阶梯凸台；芯轴设有三级中空内腔，第一级中空内腔、第二级中空内腔、第三级中空内腔内径依次变大，压盖中央设有阶梯凸台，第一级中空内腔恰与压盖的阶梯凸台外径相适配；压盖的阶梯凸台端侧与第二级中空内腔的内壁设有间隙。
8.如权利要求1所述的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于，离心机疏齿密封精车内径夹具，包括：
定心盘，定心盘内径以工件的外径定位，工件设于定心盘内，所述定心盘中央设有阶梯型腔，所述阶梯型腔的内径与工件的外径相适配,工件套于阶梯型腔内；定心盘盘内设有二阶阶梯型腔，第一阶阶梯型腔、第二阶阶梯型腔内径依次变大，压盖设有开口槽，第二阶阶梯型腔外径恰与压盖的开口槽内径相适配；
压盖，压盖压住工件端面，夹持工件，压盖的开口槽端侧与第二阶阶梯型腔的内壁设有间隙；
定心盘与压盖对向嵌入固定，形成三阶阶梯型腔，夹持工件，定心盘与压盖轴向间距可调，适应不同轴向长度工件需要。
9.如权利要求1所述的一种离心机轴端迷宫密封改造工艺，其特征在于，离心机疏齿密封倒角夹具，包括：
定心盘，定心盘内径以工件的外径定位，所述定心盘中央设有型腔，所述型腔的内径与工件的外径相适配，倒角夹具的定心盘另一端与车床校正加紧，工件非倒角/R角一端朝向机床主轴侧装入夹具；
压板，压板压住工件的倒角/R角端面，所述压板端侧设有与工件的倒角/R角端面相适配的倒角；
固定调节组件，定心盘与压板之间通过固定调节组件连接固定，所述固定调节组件采用螺栓及螺母，利用螺纹调节定心盘与压板间隙依工件长度调节。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200131 |