PL64614B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: , Opublikowano: 15.Y.1972 64614 KI. 7 c, 51/08 MKP B 21 d, 31 08 UKD T#órcaf Wynalazku: JanKniezyk Wlasciciel patentu: Bielska Fabryka Armatur „BEFA" Przedsiebiorstwo Pan¬ stwowe, Bielsko-Biala (Polska) Sposób wytwarzania zawieradel w ksztalcie kulistych lob beczkowatych tuki, zwlaszcza do zaworów kulowych Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania zawieradel w ksztalcie kulistych lub beczkowatych tulei, zwlaszcza do zaworów kulowych. Ponadto wynalazek moze zna¬ lezc zastosowanie równiez przy wytwarzaniu innych, po¬ dobnych elementów.Podstawowym elementem skladowym zaworów kulo¬ wych — obok kadluba oraz ewentualnie pokrywy — jest zawieradlo o ksztalcie mniej lub bardziej zblizonym dc kuli z przelotowym, wspólsrodkowym, kolowo-walco- wym otworem o srednicy równej lub zblizonej do sred¬ nicy nominalnej rurociagu, stanowiacym kanal przeply¬ wowy dla przeplywajacego przez dany rurociag i zawór medium. Zawieradlo musi odznaczac sie duza doklad¬ noscia ksztaltów geometrycznych i wymiarów oraz wy¬ soka klasa gladkosci zewnetrznej, kulistej powierzchni roboczej, przy czym zawieradla te wykonywane sa na og^l z metali lub stopów o bardzo wysokiej odpornosci na»korozje — najczesciej z wysokostopowych stali nie¬ rdzewnych lub kwasoodpornych.Dotychczas omawiane zawieradla do zaworów kulo¬ wych wykonuje sie z odlewu, odkuwki, pelnego bloku czy tez na przyklad walcowanego preta o przekroju okraglym, przy czym kolejnosc operacji jest przewaznie taka, ze najpierw, jako operacje wstepna, wykonuje sfe i obrabia z duza dokladnoscia wspomniany wyzej, prze¬ lotowy otwór walcowy na kanal przeplywowy, który na¬ stepnie jest wykorzystywany jako baza obróbcza w na¬ stepnych operacjach, polegajacych na niemniej doklad¬ nej a w dodatku technologicznie trudnej obróbce (tocze¬ nie, szlifowanie oraz docieranie, dogladzanie lub polero- 15 20 25 30 wanie) kulistej powierzchni zewnetrznej. Trzeba wy¬ jasnic, ze wspomniana wyzej wysoka dokladnosc obrób¬ ki walcowego otworu przeplywowego jest niepotrzebna ze wzgledów eksploatacyjnych zaworu kulowego, zas je¬ dyna koniecznoscia jej wykonywania jest to, ze otwór ten sluzy jako baza w pózniejszych operacjach obrób- czych.Zawieradla wykonane opisanymi wyzej sposobami sa ciezkie i przede wszystkim drogie. Sklada sie na to ni¬ ski wspólczynnik wykorzystania drogiego tworzywa, znaczna ilosc odpadów materialu w postaci wiórów, du¬ za pracochlonnosc oraz koniecznosc stosowania specjal¬ nych, a co za tym idzie kosztownych obrabiarek i skom¬ plikowanego oprzyrzadowania potrzebnego do toczenia, szlifowania i obróbki gladkosciowej (na przyklad dogla¬ dzania) powierzchni kulistych zawieradla.Celem wynalazku byla calkowita lub przynajmniej czesciowa eliminacja wskazanych wyzej wad i niedogod¬ nosci.Cel ten osiagnieto w wyniku opracowania procesu technologicznego wytwarzania cienkosciennych tulei ku¬ listych lub beczkowatych wzglednie elementów podob¬ nych, zwlaszcza na zawieradla do zaworów kulowych, który polega na tym, ze przygotowuje sie pólfabrykat w postaci kolowo-walcowej tulei obcietej na obydwu kon¬ cach prostopadle do jej osi wzdluznej, przy czym wszy¬ stkie powierzchnie tej tulei wymagajace obróbki obra¬ bia sie korzystnie do stanu ostatecznie wymaganego, to jest na wlasciwy wymiar oraz do finalnie zadanej i po¬ trzebnej gladkosci. Nastepnie tuleje te rozpecza sie, na- 6461464614 dajac jej ostateczny, kulisty ksztalt zawieradla, czy tez w przypadku, gdy chodzi o inny element odpowiednio inny, zadany ksztalt, na przyklad beczkowaty. Ewen¬ tualnie jako ostatnia operacje wytwarzania mozna zew¬ netrzna, uszczelniajaca, kulista powierzchnie robocza za¬ wieradla poddac jeszcze dodatkowej obróbce wykancza¬ jacej — przy czym zwykle wystarcza juz taka obróbka, która nie koryguje juz ksztaltu geometrycznego zawie¬ radla ani praktycznie nie poprawia jego wymiarów lecz tylko zwieksza gladkosc wspomnianej kulistej powierzch¬ ni roboczej. Jest to przykladowo polerowanie, dogla¬ dzanie, docieranie itp.Alternatywnie w miejsce lub oprócz plastycznego roz- peczania pólfabrykatu w postaci walcowej tulei mozna stosowac plastyczne zwezanie jej koncówek. Rozpecza¬ nie tulei lub/oraz zwezanie jej koncówek moze byc pro¬ wadzone na zimno lub na goraco, przy czym zwlaszcza w drugim przypadku, po plastycznym uksztaltowaniu elementu ewentualnie miedzy poszczególnymi operacja¬ mi tego ksztaltowania mozna zaleznie od potrzeb stoso¬ wac odpowiednia obróbke cieplna, na przyklad wyza¬ rzanie odprezajace. W przypadku ksztaltowania na gora¬ co oraz ewentualnego stosowania obróbki cieplnej wzrosnie oczywiscie zakres koniecznej obróbki mecha¬ nicznej wykanczajacej odpowiednich powierzchni wy¬ twarzanego elementu.Zawieradlo wykonane opisanym wyzej sposobem ma ksztalt cienkosciennej, od wewnatrz pustej kuli z dwo¬ ma okraglymi otworami lezacymi w jednej, wspólnej osi, pokrywajacej sie z osia kuli, które to otwory sluza do przeplywu czynnika. W te i kulistej powloce wykona¬ ny jest dodatkowo przelotowy otwór lub nieprzelotowe wglebienie, za posrednictwem którego zawieradlo jest pózniej polaczone z trzpieniem napedowym (rekojescia) zaworu kulowego.Sposób wytwarzania stanowiacy przedmiot wynalazki: ilustruje w formie przykladu rysunek, na którym fig. 1 przedstawia walcowa tuleje w przekroju wzdluznym, sta¬ nowiaca wyjsciowy pólfabrykat, z którego wykonuje sie zawieradlo do zaworu kulowego a fig. 2 przedstawia go¬ towe, kuliste zawieradlo w przekroju wzdluznym, przy czym liniami cienkimi, kreskowo^punktowymi wrysowa¬ no schematycznie matryce, w której przeprowadza sie rozpeczanie tulei przedstawionej na fig. 1.Proces wytwarzania kulistego zawieradla do zaworu kulowego rozpoczyna sie od tego, ze pólfabrykat przy¬ gotowuje sie wstepnie w postaci kolowo-walcowej tu¬ lei 1 o odpowiednich wymiarach. Tuleja 1 jest obcieta na obydwu koncach prostopadle do osi wzdluznej, przy czym obydwa jej obrzeza 2 moga byc zukosowane zas ostre krawedzie zaokraglone. Tuleje 1 najlepiej jest wy¬ konac z rury ciagnionej lub walcowanej bez szwu przy czym w przypadku zawieradla do zaworu kulowego naj¬ wlasciwszym tworzywem jest wysokostopowa stal nie¬ rdzewna lub kwasoodporna. W zaleznosci od przezna¬ czenia, potrzeb i wymagan stawianych wyrobowi, po¬ szczególne powierzchnie tulei 1 obrabia sie przez tocze¬ nie, szlifowanie i ewentualnie obróbke gladkosciowa, korzystnie do stanu ostatecznego, to jest na odpowiedni wymiar i do finalnie potrzebnej gladkosci. Obróbka ta¬ ka jest prosta i latwa, gdyz dotyczy powierzchni walco¬ wych. W przypadku zawieradla do zaworu kulowego, do¬ kladnej obróbce co do wymiaru, ksztaltu i gladkosci poddaje sie zwlaszcza zewnetrzna, walcowa pobocznice 3 * tulei 1, gdyz ta pobocznica 3 stanowi pózniej wlasciwa powierzchnie robocza 4 kulistego zawieradla 6.Nastepnie tuleje 1 umieszcza sie w odpowiedniej ma¬ trycy 5 i poddaje rozpeczaniu, w wyniku którego tuleja 5 uzyskuje ostateczny ksztalt kulisty lub beczkowaty. W przypadku zawieradla 6 do zaworu kulowego ksztaltem tym jest wewnatrz pusta, cienkoscienna kula, która ma dwa kolowe otwory przeplywowe 7. Te otwory 7 leza w jednej, wspólnej osi 8, naprzeciw siebie, przy czym os" 8 10 pokrywa sie z osia kuli czyli zawieradla 6.Wymienione wyzej rozpeczanie tulei 1 odbywa sie na drodze hydraulicznej, przy zastosowaniu metody wybu¬ chowej, za pomoca gumowych stempli lub inna, nada¬ jaca sie do tego celu znana metoda. 15 Po takim uksztaltowaniu wyrobu w Wyniku rozpe- czenia tulei 1, wyrób ten mozna ponadto poddac dodat¬ kowej obróbce wykanczajacej. W przypadku zawieradla do zaworu kulowego obróbka ta dotyczy zewnetrznej, roboczej powierzchni 4 zawieradla 6, przy czym w za- 20 sadzie sprowadza sie ona wylacznie do operacji, które nie powoduja juz poprawy ksztaltów geometrycznych kuli czyli zawieradla 6 ani zmiany wymiarów o prak¬ tycznym znaczeniu, a których celem jest tylko zwiek¬ szenie gladkosci wspomnianej powierzchni roboczej 4. 25 Dokonuje sie tego droga polerowania, docierania, do¬ gladzania itp. obróbka gladkosciowa. W czynnosciach tych moga byc równiez stosowane dodatkowo odpo¬ wiednie srodki, na przyklad proszki scierne lub pasty chemiczne, powierzchniowo aktywne. 30 Ponadto w sciance zawieradla 6 wykonuje sie nieprze¬ lotowe wglebienie lub przelotowy otwór 9, sluzacy póz¬ niej do polaczenia zawieradla 6 z trzpieniem, za pomo¬ ca którego zawieradlo to jest obracane w celu otwarcia badz tez zamkniecia przeplywu czynnika przez zawór. 35 Wglebienie wzglednie otwór 9 moze byc wykonany w dowolnej fazie procesu wytwarzania zawieradla 6, przy¬ czyni najlepiej jest go wykonac po rozpeczeniu tulei 1 a przed ewentualna obróbka wykanczajaca powierzchni roboczej 4 zawieradla 6. 40 Zastosowanie sposobu wytwarzania wedlug wynalazku do seryjnej badz masowej produkcji zawieradel do za¬ worów kulowych, pozwoli na uzyskanie duzych oszczed¬ nosci drogich tworzyw odpornych na korozje, a zwla¬ szcza wysokostopowych stali nierdzewnych i kwasood- 45 pornych. Wynika stad automatycznie druga korzysc, a mianowicie obnizenie ciezaru zaworów kulowych. Dal¬ sza korzyscia jest calkowite lub co najmniej czesciowe wyeliminowanie z procesu technologicznego skompliko¬ wanych i drogich obrabiarek, przyrzadów i narzedzi, 50 sluzacych do obróbki powierzchni kulistych, uproszcze¬ nie obróbki oraz obnizenie pracochlonnosci a tym sa¬ mym znaczne obnizenie kosztów wytwarzania zaworów kulowych. Nastepuje takze zwiekszenie walorów eksplo¬ atacyjnych zaworu kulowego, polegajace na tym, ze w 55 pewnych szczególnych ukladach konstrukcyjnych zawo¬ rów kulowych, zawieradlo 6 majace postac cienkoscien¬ nej, kulistej tulei, wykonane z tworzywa przerobionego plastycznie (na przyklad stalowa rura walcowana) i w drodze plastycznego ksztaltowania (rozpeczanie rury), 60 wplywa na zwiekszenie szczelnosci zamkniecia przeply¬ wu gdyz pod wplywem zwlaszcza wyzszych cisnien przeplywajacego przez zawór medium, zawieradlo to ulegac bedzie, aczkolwiek minimalnym, lecz tym nie¬ mniej majacym praktyczne znaczenie odksztalceniom 65 sprezystym w pozadanym kierunku.5 64614 6 PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zawieradel w ksztalcie kuli¬ stych lub beczkowatych tulei, zwlaszcza doi zaworów ku¬ lowych, które to zawieradla maja ksztalt metalowej kuli < lub zblizony do kuli z przelotowymi, wspólsrodkowymi, kolowymi otworami dla przeplywu czynnika, znamien¬ ny tym, ze pólfabrykat w postaci kolowo-walcowej tu¬ lei (1), korzystnie z kwasoodpornej, stalowej, ciagnio¬ nej lub walcowanej rury bez szwu, poddaje sie obróbce lG skrawaniem na wszystkich lub niektórych powierzch¬ niach tej tulei (1), a zwlaszcza jej zewnetrznej, walco¬ wej pobocznicy (3), która tworzy ostatecznie powierzch¬ nie robocza (4) kulistego lub beczkowatego zawieradla (6) a nastepnie tuleje (1) rozpecza sie, korzystnie w ma- v trycy (5) hydraulicznie, metoda wybuchowa lub za po¬ moca gumowych stempli, nadajac tulei (1) kulisty lub beczkowaty ksztalt zawieradla (6).

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ob¬ róbke tulei (1), a zwlaszcza jej zewnetrznej, walcowej 2o pobocznicy <3), przeprowadza sie do gladkosci wyma¬ ganej finalnie w stosunku do powierzchni roboczej (4) zawieradla (6).

3. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze zamiast rozpeczania tulei (1) stosuje sie ope¬ racje obróbki plastycznej polegajace na zwezaniu kon¬ cówek tej tulei (1).

4. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1—3, znamienna tym, ze stosuje sie czesciowo rozpeczanie tulei (1) a czesciowo zwezanie jej koncówek.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, 3 i 4, znamienny tym, ze rozpeczanie tulei (1) lub/oraz zwezanie jej koncówek przeprowadza sie na goraco.

6. Sposób wedlug zastrz. 1 oraz 3—5, znamienny tym, ze po plastycznym uksztaltowaniu zawieradla (6) w dro¬ dze rozpeczania tulei (1) lub/oraz zwezania jej koncó¬ wek wzglednie/oraz miedzy poszczególnymi operacjami tego plastycznego ksztaltowania zawieradla (6), stosuje sie obróbke cieplna.

7. Sposób wedlug zastrz. 1 oraz 3—6, znamienny tym, ze po plastycznym uksztaltowaniu zawieradla (6) w dro¬ dze rozpeczania tulei (1) lub/oraz zwezania jej koncó¬ wek oraz w przypadku stosowania obróbki cieplnej za¬ wieradla (6) — po zakonczeniu tej obróbki cieplnej, za- wieradlo (6), a zwlaszcza jego zewnetrzna, robocza po¬ wierzchnie (4), poddaje sie obróbce wykanczajacej glad¬ kosciowej.KI. 7 c, 51/08 64614 MKP B 21(1,51/08 I T Fig. 1 WDA-l. Zam. 2356, naklad 200 egz. Cena z! 10,— PL PL