CN114603319A - 一种浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，本发明提出一种浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，包括以下步骤：通过裁切机对钢板进行裁切以形成圆形坯板，将裁切后的圆形坯板落料整理，采用液压拉伸机将不锈钢圆形坯板拉伸以形成两个等壁厚的半球件，取两只加工好的半球件，两个半球件之间的圆形端面对接并环向点焊以使两个半球件相结合，通过自动环缝焊机把两个结合后的半球件对焊，使得两个半球件之间的结合面环向密封焊接以形成空心浮球，通过浮球打磨装置对空心浮球进行精细研磨，所述浮球打磨装置，所述浮球打磨装置包括底板、门架、第一夹盘、第二夹盘和打磨模具，所述门架固定安装在底板上，所述第一夹盘有两个。

Description

一种浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺

技术领域

本发明涉及浮球加工领域，特别涉及一种浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺。

背景技术

目前，国内生产的自由浮球式蒸汽疏水阀采用的自由空心浮球普通有两种：

一种是利用抛光机把空心浮球进行表面处理形成的不锈钢空心浮球，这种 抛光空心浮球往往只是浮球表面很光亮，没有焊接痕迹，但是唯一的缺点就是 浮球的圆度不够精细，类似于椭圆形状。这种抛光浮球应用于自由浮球式蒸汽 疏水阀中是极为不合理的，在疏水阀正常工作中往往起不到实际密封作用，经 常造成大量蒸汽严重泄漏。

一种是利用不倒翁原理加工而成的不锈钢空心浮球，即将不同壁厚的上下 两个半球焊接形成的空心浮球，壁薄的半球在上方，壁厚的半球在下方，始终利用下半球的弧面进行钟摆式运动，以期达到开启和关闭疏水阀。因为这种浮球上下半球的重量不一致，始终依靠下半浮球作为密封面，再加上浮球焊缝没 有进行处理，球圆精度不高，经过多次试验发现，利用这种焊接空心浮球作为自动阻汽排水的自由浮球式蒸汽疏水阀，在无负荷的工作状态下密封性能差，容易产生漏气，使用寿命很短。

因此，开发一种精密浮球制造工艺以提高浮球球圆精度是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺。

为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为:浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，包括以下步骤：

通过裁切机对钢板进行裁切以形成圆形坯板，将裁切后的圆形坯板落料整理，采用液压拉伸机将不锈钢圆形坯板拉伸以形成两个等壁厚的半球件，取两只加工好的半球件，两个半球件之间的圆形端面对接并环向点焊以使两个半球件相结合，通过自动环缝焊机把两个结合后的半球件对焊，使得两个半球件之间的结合面环向密封焊接以形成空心浮球，通过浮球打磨装置对空心浮球进行精细研磨，所述浮球打磨装置，所述浮球打磨装置包括底板、门架、第一夹盘、第二夹盘和打磨模具，所述门架固定安装在底板上，所述第一夹盘有两个，两个所述第一夹盘横向滑动安装在底板上且能够绕横向轴线转动，以对空心浮球横向夹紧，所述第二夹盘有两个，两个所述第二夹盘纵向滑动安装在底板上且能够绕纵向轴线转动，以对空心浮球纵向夹紧，所述打磨模具的下表面具有与空心浮球表面接触的打磨球面，所述打磨模具设置在门架的下方用于对空心浮球进行打磨。

进一步改进的是：研磨后空心浮球的球圆达到浮球直径0.2%的精细圆弧度，空心浮球的浮力保持在质力的二分之一。

进一步改进的是：所述门架的底部转动安装有偏轴连接件，所述偏轴连接件上通过万向节与所述打磨模具上的连接轴固定连接，初始状态下，所述偏轴连接件转轴的竖向轴线与空心浮球的竖向轴线共线，所述打磨模具上连接轴的竖向轴线与偏轴连接件转轴的竖向轴线的竖向轴线平行；当打磨模具与空心浮球接触的打磨状态下，万向节使得打磨模具上的连接轴呈倾斜状。

进一步改进的是：还包括多个弧形保持架，多个弧形保持架沿空心浮球的径向伸缩设置，弧形保持架的内表面滚动设置有多个滚球，滚球用于与空心浮球滚动接触，多个弧形保持架对空心浮球进行滚动支撑，以使得空心浮球处于未夹持状态时保持原位置的活动状态。

进一步改进的是：所述弧形保持架有四个，四个弧形保持架两两对称分布。

进一步改进的是：所述弧形保持架滑动设置在安装板上，位于上方的安装板通过连接杆与所述门架固定连接，位于下方的安装板通过连接杆与底板固定连接。所述安装板上设置有用于驱动所述弧形保持架滑移的伸缩气缸。

进一步改进的是：还包括两个第一盘座，所述第一盘座横向滑动安装在底板上，所述第一夹盘转动安装在第一盘座上，第一盘座上固定安装有用于驱动第一夹盘转动的第一夹盘电机。

进一步改进的是：还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置包括第一转轴和第一电机，所述第一转轴横向布置并转动安装在所述底板上，所述第一转轴上靠近两端位置设置有两个方向相反的第一螺纹段，所述第一盘座与第一螺纹段连接。

进一步改进的是：还包括两个第二盘座，所述第二盘座纵向滑动安装在底板上，所述第二夹盘转动安装在第二盘座上，第二盘座上固定安装有用于驱动第二夹盘转动的第二夹盘电机。

进一步改进的是：将对焊后形成的空心浮球通过外型整形机去除空心浮球对接环面的焊接痕迹。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：。

本发明的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，将裁切的圆形坯板进行拉伸并制得两个等壁厚的半球件，并将两个半球件通过点焊和对焊的方式焊接制得空心浮球，再通过浮球打磨装置对空心浮球进行精细研磨，且通过浮球打磨装置上的第一夹盘、第二夹盘依次对空心浮球进行横向夹持、纵向夹持，并同时带动空心浮球转动，在转动过程中通过打磨模具进行研磨，从而能够保证空心浮球表面的任意位置均能够得到精细研磨，消除研磨死角，大幅度提高浮球的圆度，保证浮球各部分的密度均匀，生产制得的浮球圆度精密，质量均匀，其任意球面均能够用作与阀座密封接触的密封面，进而提高密封性能。

附图说明

图1是本发明实施例浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺中浮球的打磨状态示意图。

图2是本发明实施例中浮球打磨装置的结构示意图。

图3是图2的主视图。

图4是本发明实施例中浮球打磨装置的横向剖视图。

图中：底板1、座体11、门架2、打磨模具3、打磨球面3a、打磨电机31、万向节32、连接轴33、偏轴连接件34、第一夹盘4、第一盘座41、第一夹盘电机42、第二夹盘5、第二盘座51、第二夹盘电机52、弧形保持架6、滚球6a、安装板61、伸缩气缸62、连接杆63、空心浮球7、第一驱动装置8、第一螺纹段81、第一转轴82、第一限位座83、第一电机84、第二驱动装置9、第二螺纹段91、第二转轴92、第二限位座93、第二电机94。

具体实施方式

现结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

实施例一：

本发明实施例所揭示的是浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，包括以及步骤：

裁板：通过裁切机对钢板进行裁切，以形成圆形坯板；

落料：将裁切后的圆形坯板落料整理，并检验坯板直径；

拉伸：采用液压拉伸机将不锈钢圆形坯板拉伸以形成两个等壁厚的半球件，对半球件进行并切边，以使得半球件的圆形端面更加光滑，提高两个半球件的圆形端面的吻合度；

点焊：取两只加工好的半球件，两个半球件之间的圆形端面对接并环向点焊以使两个半球件相结合；

对焊：通过自动环缝焊机把两个结合后的半球件对焊，使得两个半球件之间的结合面环向密封焊接以形成空心浮球7；

整形：将对焊后形成的空心浮球7通过外型整形机去除空心浮球7对接环面的焊接痕迹；

研磨：通过浮球打磨装置对整个空心浮球7进行整体精细研磨，直至球圆达到浮球直径0.2%的精细圆弧度，并在研磨过程中，控制浮球质量，使空心浮球7的浮力保持在质力的二分之一。

采用上述浮球加制造工艺，能够大幅度提高浮球的圆度，保证浮球各部分的密度均匀，从而使浮球在工作状态下，其任意球面均能够用作与阀座密封接触的密封面，进而提高密封性能。

本发明的浮球制造工艺中，重点采用浮球打磨装置对其进行精细研磨，从而达到更加精密的浮球圆度。参阅图1-4，所述浮球打磨装置包括底板1、门架2、第一夹盘4、第二夹盘5、弧形保持架6和打磨模具3。其中，所述底板1为矩形板体，为了便于说明，将所述底板1的长度方向表征为左右延伸的横向，底板1的宽度方向表征为前后延伸的纵向，底板1的厚度方向（高度方向）为上下延伸的竖向，需要说明的是，上述的横向、纵向和竖向仅为了便于对该浮球打磨装置的说明，而不应理解为对技术方案的具体限定。

所述浮球打磨装置中，所述门架2固定安装在底板1上，所述第一夹盘4和第二夹盘5结构相同，其分别用于对浮球进行夹紧并转动，其中，所述第一夹盘4有两个，两个所述第一夹盘4横向滑动安装在底板1上用于对空心浮球7横向夹紧，且两个所述第一夹盘4均能够绕横向轴线转动，当两个第一夹盘4由横向两侧对空心浮球7进行横向夹紧后，并通过其绕横向轴线转动以带动浮球沿横向轴线转动，再配合打磨模具3对空心浮球7表面进行打磨，从而使浮球在沿横向轴线转动过程中，边转动边打磨。

同样的，第二夹盘5有两个，两个所述第二夹盘5纵向滑动安装在底板1上用于对空心浮球7纵向夹紧，且两个所述第二夹盘5均能够绕纵向轴线转动，当两个第二夹盘5由纵向两侧对空心浮球7进行纵向夹紧后，并通过其绕纵向轴线转动以带动浮球沿纵向轴线转动，再配合打磨模具3对空心浮球7表面进行打磨，从而使浮球在沿纵向轴线转动过程中，边转动边打磨。

通过第一夹盘4和第二夹盘5的设置，使得浮球能够分别沿横向轴向、纵向轴向转动，并通过打磨模具3进行打磨，从而能够保证空心浮球7的表面的任意位置均能够得到精细研磨，即不会由于夹盘与浮球之间的夹紧位置的重合而产生打磨死角。在打磨过程中，先通过第一夹盘4夹紧使空心浮球7沿横向轴线转动研磨，再通过第二夹盘5夹紧使空心浮球7沿纵向轴线转动研磨，重复上述步骤，直至空心浮球7表面达到圆度标准。

所述打磨模具3的下表面具有与空心浮球7表面接触的打磨球面3a，所述打磨模具3设置在门架2的下方，打磨模具3绕竖向轴线转动，以在空心浮球7的表面进行沿竖向轴线环绕转动，从而提高打磨面积，以进一步提高打磨效率。

具体的，所述门架2的底部沿竖向轴线转动安装有偏轴连接件34，所述偏轴连接件34上通过万向节32与所述打磨模具3上的连接轴33固定连接，初始状态下，所述偏轴连接件34转轴的竖向轴线与空心浮球7的竖向轴线共线，所述打磨模具3上连接轴33的竖向轴线与偏轴连接件34转轴的竖向轴线的竖向轴线平行；当打磨模具3与空心浮球7接触的打磨状态下，万向节32使得打磨模具3上的连接轴33呈倾斜状，此时，连接轴33的轴线与空心浮球7的竖向轴线之间产生夹角，通过固定安装在门架2上的打磨电机31驱动偏轴连接件34转动，从而使得打磨模具3绕空心浮球7的竖向轴向环绕转动，配合空心浮球7沿横向轴线或纵向轴线转动以实现空芯浮球的全方位打磨，从而提高打磨效率。

如前所述，该浮球打磨装置在打磨过程中，通过第一夹盘4、第二夹盘5分别对空心浮球7进行横向夹紧或纵向夹紧，使空心浮球7分别沿横向轴线、纵向轴线转动，并配合打磨模具3进行全方位打磨，在此过程中，需要对第一夹盘4、第二夹盘5进行夹持切换，即第一夹盘4向第二夹盘5的夹持切换，或第二夹盘5向第一夹盘4的夹持切换，在切换时需要将打磨电机31停机，切换完成后重新启动打磨电机31，这种停机的分段式夹持切换操作会产生如下问题：其一，打磨电机31需要频繁启停，影响电机使用寿命，增加生产维护成本；其二，停机切换会出现打磨空档期，影响研磨作业效率。

本实施例中，为了解决上述问题，优选的，还包括多个弧形保持架6，多个弧形保持架6沿空心浮球7的径向伸缩设置，弧形保持架6的内表面滚动设置有多个滚球6a，滚球6a用于与空心浮球7滚动接触，多个弧形保持架6对空心浮球7进行滚动支撑，以使得空心浮球7处于未夹持状态时保持原位置的活动状态，此时，由于打磨模具3与空心浮球7的表面具有摩擦力，因此，在驱动电机未停机状态下，使得打磨模具3与空心浮球7同步运动，而空心浮球7在弧形保持架6上的滚球6a上作任意活动，一方面能够保持位置，另一方面，由于打磨模具3与空心浮球7同步运动，而非打磨状态，因此，在夹持切换过程中，使得空心浮球7处于未打磨状态，避免在夹持切换空档期造成过渡打磨，从而进一步保证研磨均匀性。

以第一夹盘4向第二夹盘5的夹持切换操作为例，在切换前，空心浮球7沿横向轴线转动，弧形保持架6与空心浮球7分离，切换时，弧形保持架6沿径向向内滑动以使滚球6a与空心浮球7表面滚动接触，两侧的第一夹盘4向外滑动分离，空心浮球7处于活动状态，且空心浮球7与打磨模具3在二者的摩擦力作用下在原位置上同步活动，第二夹盘5向内滑动并对空心浮球7进行纵向夹持，纵向夹持完成后同步带动空心浮球7沿纵向轴线转动，进而进入打磨状态，弧形保持架6径向向外滑动并与空心浮球7分离，从而完成夹持切换。第二夹盘5向第一夹盘4切换过程与上述过程相同，此处不作赘述。

通过多个弧形保持架6的设置，从而消除两对夹盘之间的换向空档期，打磨电机31无需停机，避免电机频繁启停，同时在电机持续运动过程中避免过渡打磨，提高空心浮球7的研磨均匀性，进一步提高研磨效率。

本实施例中，具体的，所述弧形保持架6有四个，四个弧形保持架6两两对称分布，所述弧形保持架6滑动设置在安装板61上，位于上方的安装板61通过连接杆63与所述门架2固定连接，位于下方的安装板61通过连接杆63与底板1固定连接。所述安装板61上设置有用于驱动所述弧形保持架6滑移的伸缩气缸62。

本实施例中，为了实现第一夹盘4的横向滑动以及沿横向轴线的转动，还包括两个第一盘座41，所述第一盘座41横向滑动安装在底板1上，所述第一夹盘4转动安装在第一盘座41上，第一盘座41上固定安装有用于驱动第一夹盘4转动的第一夹盘电机42。

本实施例中，优选的，还包括用于驱动两个第一盘座41同步相向或对向滑动的第一驱动装置8，所述第一驱动装置8包括第一转轴82、第一限位座83和第一电机84，所述底板1上固定安装有座体11，所述第一转轴82横向布置并转动安装在所述座体11上，所述第一转轴82上靠近两端位置设置有两个方向相反的第一螺纹段81，所述第一盘座41与第一螺纹段81连接，所述第一限位座83有两对（即四个），所述第一限位座83固定安装在底座上，第一限位座83与第一转轴82转动连接，且所述第一螺纹段81分别位于其中一对第一限位座83之间，每对第一限位座83用于对其中一个第一盘座41进行滑动限位，所述第一电机84与所述第一转轴82传动连接。工作状态下，第一电机84带动第一转轴82转动，位于两侧的两个反向第一螺纹段81驱动两个第一盘座41相向或对向同步滑动，从而对空心浮球7进行横向夹持或分离。

为了实现第二夹盘5的纵向滑动以及沿纵向轴线的转动，还包括两个第二盘座51，所述第二盘座51纵向滑动安装在底板1上，所述第二夹盘5转动安装在第二盘座51上，第二盘座51上固定安装有用于驱动第二夹盘5转动的第二夹盘电机52。

本实施例中，优选的，还包括用于驱动两个第二盘座51同步相向或对向滑动的第二驱动装置9，所述第二驱动装置9包括第二转轴92、第二限位座93和第二电机94，所述第二转轴92纵向布置并转动安装在所述座体11上，所述第二转轴92上靠近两端位置设置有两个方向相反的第二螺纹段91，所述第二盘座51与第二螺纹段91连接，所述第二限位座93有两对（即四个），所述第二限位座93固定安装在底座上，第二限位座93与第二转轴92转动连接，且所述第二螺纹段91分别位于其中一对第二限位座93之间，每对第二限位座93用于对其中一个第二盘座51进行滑动限位，所述第二电机94与所述第二转轴92传动连接。工作状态下，第二电机94带动第二转轴92转动，位于两侧的两个反向第二螺纹段91驱动两个第二盘座51相向或对向同步滑动，从而对空心浮球7进行纵向夹持或分离。

运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (10)

1.一种浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

通过裁切机对钢板进行裁切以形成圆形坯板，将裁切后的圆形坯板落料整理，采用液压拉伸机将不锈钢圆形坯板拉伸以形成两个等壁厚的半球件，取两只加工好的半球件，两个半球件之间的圆形端面对接并环向点焊以使两个半球件相结合，通过自动环缝焊机把两个结合后的半球件对焊，使得两个半球件之间的结合面环向密封焊接以形成空心浮球，通过浮球打磨装置对空心浮球进行精细研磨，所述浮球打磨装置，所述浮球打磨装置包括底板、门架、第一夹盘、第二夹盘和打磨模具，所述门架固定安装在底板上，所述第一夹盘有两个，两个所述第一夹盘横向滑动安装在底板上且能够绕横向轴线转动，以对空心浮球横向夹紧，所述第二夹盘有两个，两个所述第二夹盘纵向滑动安装在底板上且能够绕纵向轴线转动，以对空心浮球纵向夹紧，所述打磨模具的下表面具有与空心浮球表面接触的打磨球面，所述打磨模具设置在门架的下方用于对空心浮球进行打磨。

2.根据权利要求1所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：研磨后空心浮球的球圆达到浮球直径0.2%的精细圆弧度，空心浮球的浮力保持在质力的二分之一。

3.根据权利要求1所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：所述门架的底部转动安装有偏轴连接件，所述偏轴连接件上通过万向节与所述打磨模具上的连接轴固定连接，初始状态下，所述偏轴连接件转轴的竖向轴线与空心浮球的竖向轴线共线，所述打磨模具上连接轴的竖向轴线与偏轴连接件转轴的竖向轴线的竖向轴线平行；当打磨模具与空心浮球接触的打磨状态下，万向节使得打磨模具上的连接轴呈倾斜状。

4.根据权利要求1所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：还包括多个弧形保持架，多个弧形保持架沿空心浮球的径向伸缩设置，弧形保持架的内表面滚动设置有多个滚球，滚球用于与空心浮球滚动接触，多个弧形保持架对空心浮球进行滚动支撑，以使得空心浮球处于未夹持状态时保持原位置的活动状态。

5.根据权利要求4所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：所述弧形保持架有四个，四个弧形保持架两两对称分布。

6.根据权利要求5所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：所述弧形保持架滑动设置在安装板上，位于上方的安装板通过连接杆与所述门架固定连接，位于下方的安装板通过连接杆与底板固定连接。所述安装板上设置有用于驱动所述弧形保持架滑移的伸缩气缸。

7.根据权利要求1所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：还包括两个第一盘座，所述第一盘座横向滑动安装在底板上，所述第一夹盘转动安装在第一盘座上，第一盘座上固定安装有用于驱动第一夹盘转动的第一夹盘电机。

8.根据权利要求7所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置包括第一转轴和第一电机，所述第一转轴横向布置并转动安装在所述底板上，所述第一转轴上靠近两端位置设置有两个方向相反的第一螺纹段，所述第一盘座与第一螺纹段连接。

9.根据权利要求1所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：还包括两个第二盘座，所述第二盘座纵向滑动安装在底板上，所述第二夹盘转动安装在第二盘座上，第二盘座上固定安装有用于驱动第二夹盘转动的第二夹盘电机。

10.根据权利要求1所述的浮球式蒸汽疏水阀中浮球的制造工艺，其特征在于：将对焊后形成的空心浮球通过外型整形机去除空心浮球对接环面的焊接痕迹。

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