CN111677896A - 一种微合金化低合金船用阀门及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微合金化低合金船用阀门及其加工工艺，用于解决现有的船用阀门不方便对其进行维护分析以及不能合理的匹配到对应的维护技术人员进行维护，从而影响阀门的使用的问题，包括阀门本体，所述阀门本体内部开设有开设有容腔，容腔的内部放置有阀芯，阀芯的顶端一体成型有连接杆；容腔的顶部安装有密封环，阀门本体的内部位于阀芯的正下方开设有凹槽，凹槽的内部安装有密封垫；本发明通过对阀门的数据采集并对数据进行分析得到维护提醒值，当维护提醒值大于设定阈值，利用公式合理的分配到对应的维护技术人员进行通知维护；在钢水中添加微合金化元素得到微合金化钢水，提高阀门的强度以及合金资源的生产和综合利用。

Description

一种微合金化低合金船用阀门及其加工工艺
技术领域
本发明涉及船用阀门技术领域，具体为一种微合金化低合金船用阀门及其加工工艺。
背景技术
目前作为一种阀门，特别是船用阀门，种类多，结构各异，包括阀体，阀体内设有阀盘，阀盘下端面与阀体连接形成密封面，阀盘经阀盖固定在阀体上，阀杆上端连接转动手轮，通过转动手轮带动阀杆移动，靠阀盘下端面与阀体接触形成的密封面来达到密封的目的。其存在的不足之处在于；现有的船用阀门不方便对其进行维护分析以及不能合理的匹配到对应的维护技术人员进行维护，从而影响阀门的使用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有的船用阀门不方便对其进行维护分析以及不能合理的匹配到对应的维护技术人员进行维护，从而影响阀门的使用的问题，而提出一种微合金化低合金船用阀门及其加工工艺；本发明通过对阀门的数据采集并对数据进行分析得到维护提醒值，当维护提醒值大于设定阈值，利用公式合理的分配到对应的维护技术人员进行通知维护；在钢水中添加微合金化元素得到微合金化钢水，提高阀门的强度以及合金资源的生产和综合利用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种微合金化低合金船用阀门，包括阀门本体，所述阀门本体内部开设有开设有容腔，容腔的内部放置有阀芯，阀芯的顶端一体成型有连接杆；容腔的顶部安装有密封环，阀门本体的内部位于阀芯的正下方开设有凹槽，凹槽的内部安装有密封垫；
所述阀门本体的上端面通过螺纹安装有固定基座，固定基座的内部中心处开设有中心通孔，固定基座的上端面位于中心通孔的外侧开设有第一弹簧固定环槽，固定基座的底端面开设有第一螺纹槽；
所述固定基座的上端面一体成型有支架，支架的上端面开设有螺纹孔，螺纹孔的内部螺纹连接有螺纹杆，螺纹杆的顶端安装有手轮；
所述连接杆的顶端通过螺纹安装在圆形盘底端面中心处开设的螺纹安装孔内，圆形盘的底端面位于螺纹安装孔的外侧开设有第二弹簧固定环槽，所述连接杆上套接有紧固弹簧，且紧固弹簧的顶端焊接在第二弹簧固定环槽内，紧固弹簧的底端焊接在第一弹簧固定环槽内。
所述阀门本体的两侧均一体成型有法兰盘，法兰盘上均匀开设有若干个法兰孔。
所述支架位于圆形盘的上方开设有安装槽，安装槽内通过焊接安装有检测盒，所述检测盒的内部安装有传感器模块、分析单元、存储单元、供电单元和无线通信单元；
所述传感器模块用于采集圆形盘每次移动的距离并将移动的距离发送至存储单元内存储；所述分析单元用于获取存储单元内存储的移动的距离和移动次数并进行分析，具体分析步骤为：
步骤一：将圆形盘每次移动的距离进行求和获取得到移动总距离并标记为G1；
步骤二：统计圆形盘的移动次数得到移动总次数并标记为G2；
步骤三：将阀芯的安装时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到安装时长并将其标记为G3；
步骤四：将移动总距离、移动总次数和安装时长进行去量化取其数值；
步骤五：利用公式G＝G1×b1+G2×b2+G3×b3获取得到阀门的维护提醒值G；其中b1、b2和b3均为预设比例系数；
步骤六：当维护提醒值大于设定阈值，则生成获取指令并将获取指令发送至存储单元；存储单元接收到获取指令后将维护技术人员的人员信息和维护总次数发送至分析单元；
步骤七：将维护技术人员标记为Ck，k＝1、……、n；将维护技术人员的入职时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到入职时长并标记为G4Ck；设定维护技术人员的年龄记为G5Ck；维护总次数记为G6Ck；
步骤八：将入职时长、年龄和维护总次数进行去量化取其数值；
步骤九：利用公式
Figure BDA0002546060730000031
获取得到维护技术人员的维护匹配值WCk；其中，b4、b5和b6均为预设比例系数；
步骤十：选取维护匹配值最大的维护技术人员为选中人员，同时该维护技术人员的维护总次数增加一；
步骤十一：获取选中人员的手机号码并将阀门的安装位置和待维护提示语通过无线通信单元发送至该选中人员的手机终端上。
所述存储单元还用于存储阀门信息和人员信息；阀门信息包括阀门的安装位置和安装时间；人员信息包括维护技术人员的姓名、年龄、入职时间和手机号码。
所述供电单元用于为传感器模块、分析单元和无线通信单元供电；所述供电单元为可拆卸电池或可拆卸纽扣电池。
所述传感器模块为超声波测距传感器。
该阀门的加工工艺包括以下步骤：
S1：在钢水中添加微合金化元素得到微合金化钢水，其中微合金化钢水的重量百分含量为C：0.10-0.15％，Si：0.25-0.55％，Mn：1.30-1.60％，Nb：0.03-0.06％，V：0.06-0.09％，P：0-0.025％，S：0.01-0.020％，余量为Fe；
S2：将熔融状态下的微合金化钢水分别注入阀门本体、固定基座、螺纹杆、圆形盘、阀芯和连接杆对应的模具中，冷却成型后得到阀门本体、固定基座、螺纹杆、圆形盘、阀芯和连接杆；
S3：通过钻孔机对阀门本体的法兰盘上进行打孔得到若干个均匀分布在法兰盘上的法兰孔；
S4：通过数控车床对固定基座进行钻孔和螺纹加工，分别得到第一弹簧固定环槽、螺纹孔、安装槽、第一螺纹槽和中心通孔；通过数控车床对圆形盘进行钻孔和螺纹加工，分别得到螺纹安装孔和第二弹簧固定环槽；通过数控车床对连接杆的一端开设与第一螺纹槽相互配合的螺纹；
S5：通过数控车床在阀门本体的上端开设与第一螺纹槽相互配合的螺纹，在阀门本体内部的凹槽内通过强力胶粘贴密封垫，然后将阀芯和连接杆插入阀门本体的内部；在阀门本体的内壁通过强力胶粘贴密封环；
S6：将固定基座通过螺纹固定在阀门本体上，将紧固弹簧的底端通过焊接固定在第一弹簧固定环槽内，然后将圆形盘的螺纹安装孔通过螺纹固定在连接杆的一端，将紧固弹簧的顶端通过焊接固定在第二弹簧固定环槽内；
S7：在通过数控车床对螺纹杆进行螺纹加工，然后将螺纹杆旋转在螺纹孔内，同时使螺纹杆的底端与圆形盘的上端面相接触，再讲检测盒焊接在安装槽内，得到微合金化低合金船用阀门。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过旋转手轮带动螺纹杆向下运动，然后通过螺纹杆向下推动连接杆，从而将阀芯向下推动至凹槽内，继而对阀门进行关闭，支架位于圆形盘的上方开设有安装槽，安装槽内通过焊接安装有检测盒，检测盒的内部安装有传感器模块、分析单元、存储单元、供电单元和无线通信单元；通过传感器模块采集圆形盘每次移动的距离并将移动的距离发送至存储单元内存储；分析单元用于获取存储单元内存储的移动的距离和移动次数并进行分析，将圆形盘每次移动的距离进行求和获取得到移动总距离，统计圆形盘的移动次数得到移动总次数，将阀芯的安装时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到安装时长，将移动总距离、移动总次数和安装时长进行去量化取其数值；利用公式获取得到阀门的维护提醒值；当维护提醒值大于设定阈值，则生成获取指令并将获取指令发送至存储单元；存储单元接收到获取指令后将维护技术人员的人员信息和维护总次数发送至分析单元；利用公式获取得到维护技术人员的维护匹配值；选取维护匹配值最大的维护技术人员为选中人员，获取选中人员的手机号码并将阀门的安装位置和待维护提示语通过无线通信单元发送至该选中人员的手机终端上，通过对阀门的数据采集并对数据进行分析得到维护提醒值，当维护提醒值大于设定阈值，利用公式合理的分配到对应的维护技术人员进行通知维护；在钢水中添加微合金化元素得到微合金化钢水，提高阀门的强度以及合金资源的生产和综合利用。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构剖视图；
图3为本发明的阀芯整体结构示意图；
图4为本发明的固定基座整体结构示意图；
图5为本发明的第一螺纹槽开设示意图；
图6为本发明的圆形盘整体结构示意图；
图7为本发明的检测盒内部原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7所示，一种微合金化低合金船用阀门，包括阀门本体1，阀门本体1内部开设有开设有容腔101，容腔101的内部放置有阀芯17，阀芯17的顶端一体成型有连接杆18；容腔101的顶部安装有密封环102，阀门本体1的内部位于阀芯17的正下方开设有凹槽，凹槽的内部安装有密封垫103；
阀门本体1的上端面通过螺纹安装有固定基座12，固定基座12的内部中心处开设有中心通孔126，固定基座12的上端面位于中心通孔126的外侧开设有第一弹簧固定环槽121，固定基座12的底端面开设有第一螺纹槽125；
固定基座12的上端面一体成型有支架122，支架122的上端面开设有螺纹孔123，螺纹孔123的内部螺纹连接有螺纹杆15，螺纹杆15的顶端安装有手轮151；
连接杆18的顶端通过螺纹安装在圆形盘14底端面中心处开设的螺纹安装孔142内，圆形盘14的底端面位于螺纹安装孔142的外侧开设有第二弹簧固定环槽141，连接杆18上套接有紧固弹簧13，且紧固弹簧13的顶端焊接在第二弹簧固定环槽141内，紧固弹簧13的底端焊接在第一弹簧固定环槽121内。
阀门本体1的两侧均一体成型有法兰盘，法兰盘上均匀开设有若干个法兰孔11。
支架122位于圆形盘14的上方开设有安装槽124，安装槽124内通过焊接安装有检测盒16，检测盒16的内部安装有传感器模块、分析单元、存储单元、供电单元和无线通信单元；
传感器模块用于采集圆形盘14每次移动的距离并将移动的距离发送至存储单元内存储；分析单元用于获取存储单元内存储的移动的距离和移动次数并进行分析，具体分析步骤为：
步骤一：将圆形盘14每次移动的距离进行求和获取得到移动总距离并标记为G1；
步骤二：统计圆形盘14的移动次数得到移动总次数并标记为G2；
步骤三：将阀芯17的安装时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到安装时长并将其标记为G3；
步骤四：将移动总距离、移动总次数和安装时长进行去量化取其数值；
步骤五：利用公式G＝G1×b1+G2×b2+G3×b3获取得到阀门的维护提醒值G；其中b1、b2和b3均为预设比例系数；
步骤六：当维护提醒值大于设定阈值，则生成获取指令并将获取指令发送至存储单元；存储单元接收到获取指令后将维护技术人员的人员信息和维护总次数发送至分析单元；
步骤七：将维护技术人员标记为Ck，k＝1、……、n；将维护技术人员的入职时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到入职时长并标记为G4Ck；设定维护技术人员的年龄记为G5Ck；维护总次数记为G6Ck；
步骤八：将入职时长、年龄和维护总次数进行去量化取其数值；
步骤九：利用公式
Figure BDA0002546060730000081
获取得到维护技术人员的维护匹配值WCk；其中，b4、b5和b6均为预设比例系数；
步骤十：选取维护匹配值最大的维护技术人员为选中人员，同时该维护技术人员的维护总次数增加一；
步骤十一：获取选中人员的手机号码并将阀门的安装位置和待维护提示语通过无线通信单元发送至该选中人员的手机终端上。
存储单元还用于存储阀门信息和人员信息；阀门信息包括阀门的安装位置和安装时间；人员信息包括维护技术人员的姓名、年龄、入职时间和手机号码。
供电单元用于为传感器模块、分析单元和无线通信单元供电；供电单元为可拆卸电池或可拆卸纽扣电池。
传感器模块为超声波测距传感器。
该阀门的加工工艺包括以下步骤：
S1：在钢水中添加微合金化元素得到微合金化钢水，其中微合金化钢水的重量百分含量为C：0.10-0.15％，Si：0.25-0.55％，Mn：1.30-1.60％，Nb：0.03-0.06％，V：0.06-0.09％，P：0-0.025％，S：0.01-0.020％，余量为Fe；
S2：将熔融状态下的微合金化钢水分别注入阀门本体1、固定基座12、螺纹杆15、圆形盘14、阀芯17和连接杆18对应的模具中，冷却成型后得到阀门本体1、固定基座12、螺纹杆15、圆形盘14、阀芯17和连接杆18；
S3：通过钻孔机对阀门本体1的法兰盘上进行打孔得到若干个均匀分布在法兰盘上的法兰孔11；
S4：通过数控车床对固定基座12进行钻孔和螺纹加工，分别得到第一弹簧固定环槽121、螺纹孔123、安装槽124、第一螺纹槽125和中心通孔126；通过数控车床对圆形盘14进行钻孔和螺纹加工，分别得到螺纹安装孔142和第二弹簧固定环槽141；通过数控车床对连接杆18的一端开设与第一螺纹槽125相互配合的螺纹；
S5：通过数控车床在阀门本体1的上端开设与第一螺纹槽125相互配合的螺纹，在阀门本体1内部的凹槽内通过强力胶粘贴密封垫103，然后将阀芯17和连接杆18插入阀门本体1的内部；在阀门本体1的内壁通过强力胶粘贴密封环102；
S6：将固定基座12通过螺纹固定在阀门本体1上，将紧固弹簧13的底端通过焊接固定在第一弹簧固定环槽121内，然后将圆形盘14的螺纹安装孔142通过螺纹固定在连接杆18的一端，将紧固弹簧13的顶端通过焊接固定在第二弹簧固定环槽141内；
S7：在通过数控车床对螺纹杆15进行螺纹加工，然后将螺纹杆15旋转在螺纹孔123内，同时使螺纹杆15的底端与圆形盘14的上端面相接触，再讲检测盒16焊接在安装槽124内，得到微合金化低合金船用阀门。
本发明在使用时，通过旋转手轮151带动螺纹杆15向下运动，然后通过螺纹杆15向下推动连接杆18，从而将阀芯17向下推动至凹槽内，继而对阀门进行关闭，支架122位于圆形盘14的上方开设有安装槽124，安装槽124内通过焊接安装有检测盒16，检测盒16的内部安装有传感器模块、分析单元、存储单元、供电单元和无线通信单元；通过传感器模块采集圆形盘14每次移动的距离并将移动的距离发送至存储单元内存储；分析单元用于获取存储单元内存储的移动的距离和移动次数并进行分析，将圆形盘14每次移动的距离进行求和获取得到移动总距离，统计圆形盘14的移动次数得到移动总次数，将阀芯17的安装时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到安装时长，将移动总距离、移动总次数和安装时长进行去量化取其数值；利用公式G＝G1×b1+G2×b2+G3×b3获取得到阀门的维护提醒值G；当维护提醒值大于设定阈值，则生成获取指令并将获取指令发送至存储单元；存储单元接收到获取指令后将维护技术人员的人员信息和维护总次数发送至分析单元；利用公式
Figure BDA0002546060730000101
获取得到维护技术人员的维护匹配值WCk；选取维护匹配值最大的维护技术人员为选中人员，获取选中人员的手机号码并将阀门的安装位置和待维护提示语通过无线通信单元发送至该选中人员的手机终端上，通过对阀门的数据采集并对数据进行分析得到维护提醒值，当维护提醒值大于设定阈值，利用公式合理的分配到对应的维护技术人员进行通知维护；在钢水中添加微合金化元素得到微合金化钢水，提高阀门的强度以及合金资源的生产和综合利用。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种微合金化低合金船用阀门，包括阀门本体(1)，其特征在于，所述阀门本体(1)内部开设有开设有容腔(101)，容腔(101)的内部放置有阀芯(17)，阀芯(17)的顶端一体成型有连接杆(18)；容腔(101)的顶部安装有密封环(102)，阀门本体(1)的内部位于阀芯(17)的正下方开设有凹槽，凹槽的内部安装有密封垫(103)；
所述阀门本体(1)的上端面通过螺纹安装有固定基座(12)，固定基座(12)的内部中心处开设有中心通孔(126)，固定基座(12)的上端面位于中心通孔(126)的外侧开设有第一弹簧固定环槽(121)，固定基座(12)的底端面开设有第一螺纹槽(125)；
所述固定基座(12)的上端面一体成型有支架(122)，支架(122)的上端面开设有螺纹孔(123)，螺纹孔(123)的内部螺纹连接有螺纹杆(15)，螺纹杆(15)的顶端安装有手轮(151)；
所述连接杆(18)的顶端通过螺纹安装在圆形盘(14)底端面中心处开设的螺纹安装孔(142)内，圆形盘(14)的底端面位于螺纹安装孔(142)的外侧开设有第二弹簧固定环槽(141)，所述连接杆(18)上套接有紧固弹簧(13)，且紧固弹簧(13)的顶端焊接在第二弹簧固定环槽(141)内，紧固弹簧(13)的底端焊接在第一弹簧固定环槽(121)内。
2.根据权利要求1所述的一种微合金化低合金船用阀门，其特征在于，所述阀门本体(1)的两侧均一体成型有法兰盘，法兰盘上均匀开设有若干个法兰孔(11)。
3.根据权利要求1所述的一种微合金化低合金船用阀门，其特征在于，所述支架(122)位于圆形盘(14)的上方开设有安装槽(124)，安装槽(124)内通过焊接安装有检测盒(16)，所述检测盒(16)的内部安装有传感器模块、分析单元、存储单元、供电单元和无线通信单元；
所述传感器模块用于采集圆形盘(14)每次移动的距离并将移动的距离发送至存储单元内存储；所述分析单元用于获取存储单元内存储的移动的距离和移动次数并进行分析，具体分析步骤为：
步骤一：将圆形盘(14)每次移动的距离进行求和获取得到移动总距离并标记为G1；
步骤二：统计圆形盘(14)的移动次数得到移动总次数并标记为G2；
步骤三：将阀芯(17)的安装时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到安装时长并将其标记为G3；
步骤四：将移动总距离、移动总次数和安装时长进行去量化取其数值；
步骤五：利用公式G＝G1×b1+G2×b2+G3×b3获取得到阀门的维护提醒值G；其中b1、b2和b3均为预设比例系数；
步骤六：当维护提醒值大于设定阈值，则生成获取指令并将获取指令发送至存储单元；存储单元接收到获取指令后将维护技术人员的人员信息和维护总次数发送至分析单元；
步骤七：将维护技术人员标记为Ck，k＝1、……、n；将维护技术人员的入职时间与系统当前时间进行时间差计算获取得到入职时长并标记为G4Ck；设定维护技术人员的年龄记为G5Ck；维护总次数记为G6Ck；
步骤八：将入职时长、年龄和维护总次数进行去量化取其数值；
步骤九：利用公式
Figure FDA0002546060720000021
获取得到维护技术人员的维护匹配值WCk；其中，b4、b5和b6均为预设比例系数；
步骤十：选取维护匹配值最大的维护技术人员为选中人员，同时该维护技术人员的维护总次数增加一；
步骤十一：获取选中人员的手机号码并将阀门的安装位置和待维护提示语通过无线通信单元发送至该选中人员的手机终端上。
4.根据权利要求3所述的一种微合金化低合金船用阀门，其特征在于，所述存储单元还用于存储阀门信息和人员信息；阀门信息包括阀门的安装位置和安装时间；人员信息包括维护技术人员的姓名、年龄、入职时间和手机号码。
5.根据权利要求3所述的一种微合金化低合金船用阀门，其特征在于，所述供电单元用于为传感器模块、分析单元和无线通信单元供电；所述供电单元为可拆卸电池或可拆卸纽扣电池。
6.根据权利要求3所述的一种微合金化低合金船用阀门及，其特征在于，所述传感器模块为超声波测距传感器。
7.根据权利要求1所述的一种微合金化低合金船用阀门，其特征在于，该阀门的加工工艺包括以下步骤：
S1：在钢水中添加微合金化元素得到微合金化钢水，其中微合金化钢水的重量百分含量为C：0.10-0.15％，Si：0.25-0.55％，Mn：1.30-1.60％，Nb：0.03-0.06％，V：0.06-0.09％，P：0-0.025％，S：0.01-0.020％，余量为Fe；
S2：将熔融状态下的微合金化钢水分别注入阀门本体(1)、固定基座(12)、螺纹杆(15)、圆形盘(14)、阀芯(17)和连接杆(18)对应的模具中，冷却成型后得到阀门本体(1)、固定基座(12)、螺纹杆(15)、圆形盘(14)、阀芯(17)和连接杆(18)；
S3：通过钻孔机对阀门本体(1)的法兰盘上进行打孔得到若干个均匀分布在法兰盘上的法兰孔(11)；
S4：通过数控车床对固定基座(12)进行钻孔和螺纹加工，分别得到第一弹簧固定环槽(121)、螺纹孔(123)、安装槽(124)、第一螺纹槽(125)和中心通孔(126)；通过数控车床对圆形盘(14)进行钻孔和螺纹加工，分别得到螺纹安装孔(142)和第二弹簧固定环槽(141)；通过数控车床对连接杆(18)的一端开设与第一螺纹槽(125)相互配合的螺纹；
S5：通过数控车床在阀门本体(1)的上端开设与第一螺纹槽(125)相互配合的螺纹，在阀门本体(1)内部的凹槽内通过强力胶粘贴密封垫(103)，然后将阀芯(17)和连接杆(18)插入阀门本体(1)的内部；在阀门本体(1)的内壁通过强力胶粘贴密封环(102)；
S6：将固定基座(12)通过螺纹固定在阀门本体(1)上，将紧固弹簧(13)的底端通过焊接固定在第一弹簧固定环槽(121)内，然后将圆形盘(14)的螺纹安装孔(142)通过螺纹固定在连接杆(18)的一端，将紧固弹簧(13)的顶端通过焊接固定在第二弹簧固定环槽(141)内；
S7：在通过数控车床对螺纹杆(15)进行螺纹加工，然后将螺纹杆(15)旋转在螺纹孔(123)内，同时使螺纹杆(15)的底端与圆形盘(14)的上端面相接触，再讲检测盒(16)焊接在安装槽(124)内，得到微合金化低合金船用阀门。
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