RU35270U1 - Переносная установка плоскохонинговальная для ремонта задвижек - Google Patents

Description

ПЕРЕНОСНАЯ УСТАНОВКА НЛОСКОХОНИНГОВАЛЬНАЯ ДЛЯ РЕМОНТА ЗАДВИЖЕК

Полезная модель относится станкостроению и может быть использована для ремонта клиновых задвижек, клапанов и другой запорной арматуры, применяемой в нефтехимических производствах, тепловых электростанциях, судостроении, различных котельных и других производствах.

Известно, что для притирки кольцевых плоских уплотнительных поверхностей клиновых задвижек и другой запорной арматуры используются различные приспособления и станки 1...8.

В настоящее время основным методом финишной обработки плоских поверхностей является их доводка (притирка) свободным абразивом в виде паст или шаржированных притиров, который обеспечивает получение плоскостности до 0,,3 мкм и шероховатость поверхности до ,04ч-0,01 мкм. Такой метод доводки имеет существенные недостатки: обладает значительной трудоемкостью, малопроизводителен и трудно поддается автоматизации.

С целью повышения производительности доводки плоских кольцевых уплотнительных поверхностей запорной арматуры (клиновых задвижек, клапанов и т.д.) некоторые предприятия после токарной обработки вышеназванных поверхностей используют притиры, где на концевую поверхность наклеивается наждачная шкурка, а конусный хвостовик притира вставляется в шпиндель сверлильного станка (см. Фиг.1), и при включении вращения шпинделя 1 станка от воздействия осевого нажатия руки оператора на притир 2 между наклеенной наждачной шкуркой 3 и обрабатываемой

B24B15/02 B24B15/08

поверхностью изделия 4 создается удельное давление в пределах 1,2-ь1,5 кгс/см (0,12-:-0,15 МПа) - таким способом осуществляется доводка до получения необходимой плокостности и шероховатости.

Однако такой способ имеет следующие недостатки: быстрый износ наждачной шкурки, что приводит к частой ее смене, и основной недостаток при такой доводке на притираемой поверхности изделия от воздействия абразивных зерен образуются глубокие концентрические бороздки, в которых удерживаются активные среды, что вызывает коррозию уплотнительных поверхностей изделий и приводит к быстрому их износу.

Известно, что при ручной доводке рабочий сообщает притиру вращательно-колебательные движения и в результате этого на притираемой плоской кольцевой поверхности 1 изделия (см. Фиг.2) образуется неповторяющаяся траектория 2 следов абразивных зерен, которые не оставляют глубоких рисок - бороздочек, обеспечивая хорошее прилегание уплотнительных поверхностей и высокую геометрическую точность.

Стремление повысить производительность доводки плоских кольцевых поверхностей и избежать появления глубоких следов зерен на обрабатываемой уплотнительной поверхности привело автора Юшкова В.В. 2 к созданию устройства, представленного на Фиг.З, где в конусный хвостовик 1 эксцентрично со смещением «е установлен с помощью бронзовой втулки 2 хвостовик притира 3 с закрепленными на яего торце алмазными брусками 4. При сообщении вращательного движения конусному хвостовику 1,вставленному в щпиндель сверлильного станка, притир 3 вместе с алмазными брусками 4 соверщает вращательно-колебательные движения, образуя траекторию следов абразивных зерен близкую к траектории показанной на Фиг.2.

На основании проведенных исследований и опытно-конструкторских работ Уфимского авиационного института и Стерлитамакского станкозавода им. Ленина, разработан производительный и точный метод обработки закрытых уплотнительных кольцевых поверхностей, например, в клиновых

задвижках, - который назвали методом плоского хонингования 1,с.230. Важнейшей его особенностью является применение алмазных брусков, имеющих высокую стойкость и сохраняющих в течение длительного времени плоскостность предварительно доведенной рабочей поверхности режущей коронки (притира).

На Фиг. 4 представлена кинематическая схема установки 1,с.220 для плоского хонингования кольцевых поверхностей, где в качестве инструмента использован притир, представляющий собой диск коронку, на нижнем торце которого закреплены (припаяны) алмазные бруски.

Данная установка включает в себя onpnjoo плиту 1, на которой жестко закреплены два силовых цилиндра 2, внутри которых подвижно установлены два порщня 3, жестко связанных посредством штоков 4 с корпусом планетарного редуктора 5, внутри которого размещены подвижно водило Н, сателлиты Z2 и Z2, кинематически связанные с неподвижным колесом zi и подвижным колесом Z3, жестко закрепленным на обойме 6, внутри которой размещена подвижно оправка 7, верхняя часть которой кинематически связана подвижно с осью сателлитов (z2 и Z2), а нижняя часть оправки 7 так же кинематически связана посредством штифтового соединения со ступицей притира 8, нижний торец которого посредством алмазных брусков прилегает к плоской кольцевой поверхности изделия 10. Здесь подвижные части планетарного редуктора 5 уравновешены двумя пружинами сжатия 11, размещенными в силовых цилиндрах 2.

Данная установка может иметь самостоятельный привод от электродвигателя или для этой цели может быть использован вертикально сверлильный станок, шпиндель которого соединяется с хвостовиком водила Н.

Работа данной установки (Фиг.4) осуществляется следующим образом.

С помощью редук(зрого клапана по манометру М устанавливается величина необходимого удельного давления, создаваемого при обычном хониговании между алмазными брусками и обрабатываемой поверхностью.

которое равно руд кгс/см. На опорную плиту 1 устанавливается обрабатываемое изделие 10 и жестко закрепляется на ней. Затем подается в верхние полости силовых цилиндров 2 масло под рабочим давлением и из исходного верхнего положения планетарный редуктор 5 вместе с оправкой 7 будет опускаться вниз до соприкосновения штифтовым соединением со ступицей притира 8, создавая при этом необходимое удельное давление меежду алмазными брусками 9 и обрабатываемой кольцевой поверхностью изделия 10.

При включении вращения водила Н в зону резания через специальные отверстия, просверденные в теле притира 8, подается смазывающеохлаждающая жидкость (обычно керосин или его заменители), в результате чего водило Н через ось сателлитов (z2 и Z2) передает быстрое вращательное движение притиру 8, а сателлит Z2 при обкатке по неподвижному колесу Zi заставляет медленно вращаться через сателлит Z2 колесо z вместе с обоймой 6, при этом совершается сложное вращательно-колебательное планетарное движение притира 8 вместе с алмазными брусками 9, образуя на обрабатываемой плоской кольцевой поверхности неповторяющиесся следы зерен (царапины) близкие к следам, показанным на Фиг. 2

Использование в качестве режущего инструмента алмазных брусков вместо наждачной шкурки, закрепляемых на нижнем торце притира, позволяет резко увеличить производительность доводки плоских уплотнительных кольцевых поверхностей (порядка в раз), при этом притир с алмазными брусками позволяет обрабатывать более 5 тысяч изделий без смены инструмента (алмазных брусков).

Настройка необходимого удельного давления брусков на обрабатываемую поверхность изделия производится с помощью редукционного клапана по манометру

Рм ---. -, кгс/см

р, п.. L -Ь,-, 2 ч Рб- удельное давление алмазных брусков, кгс/см ; Пб - количество брусков, см; 1б - длина брусков, см; Ьб - ширина брусков, см; Вц - диаметр силового цилиндра, см; dшт - диаметр штока, см; Г ц - КПД силового цилиндра. Частота врашения обоймы 6 данной установки, оснашенной планетарным редуктором определяется из зависимости: (- где Пшп - частота враш;ения шпинделя станка, жестко связанного с водилом Н планетарного редуктора, об/мин; Zb 22; Z3 - зубчатые колеса планетарного редуктора. Благодаря наличию в данной установке планетарного редуктора притир 8 с алмазными брусками 9 совершает сложное враш;ательно-колебательное движение, состояшее из медленного вращения обоймы 6 и быстрого Еращеиия оправки 7 относительно смеш;енной оси обоймы на регулируемую величину «е. На Фиг. 5 показана кинематическая схема механизма для притирки задвижек (Польский патент №64651 за 1972г.), представляюш;ая собой переносную установку, закрепляемую на боковом фланце 8 обрабатываемой задвижки, где враш;ательно-колебательное движение притиру 13 сообшается от электродвигателя 1 через ременную или цепную передачу 2 валуЗ, размещенному внутри штанги 4, жестко связанной с корпусом редуктора 12, затем от конической шестерни 16, жестко связанной с нижней частью вала, вращательное движение передается коническому колесу 17, в ступице которого со смещением оси на величину «е, установлен сателлит 15 планетарной передачи, связанной с зубчатым венцом 18, в результате чего . z, Z,

притир 13, связанный шарнирно с хвостовиком сателлита 15, совершает сложное вращательно-колебательное движение, образуя на обрабатываемой плоской кольцевой уплотнительной поверхности задвижки следы зерен, близкие к Фиг.2, обеспечивая при этом неповторяемость следов абразивных зерен.

На Фиг, 6 показано схематично устройство для шлифования и притирки уплотнительных поверхностей задвижек (Европейский патент Хо024958 А1 за 1986г.), которое представляет собой переносную установку, закрепляемую на боковом фланце 23 обрабатываемой задвижки 1 с помощью струбцин 19, где колебательное движение штангам 5 передается от преобразователя 6 планетарному диску 3, прижимаемому к уплотнительной поверхности 2.

На Фиг, 7 показаны различные виды планетарных дисков фирмы «EFCO, а на Фиг,8 показан внешний вид переносной установки для шлифования и притирки уплотнительных поверхностей задвижек фирмы «EFCO, использующих патент №0204958,

Как видно из Фиг,7 планетарные диски 1 могут быть оснащены притирочными тарелочками 2 с наклеенными на них абразивными кольцами, выполненными из наждачной шкурки, а так же алмазными тарелочками 3 с «напа., на их кольцевой поверхности алмазными зернами, причем притирочные тарелочки 2 и 3 могут сдвигаться в специальных пазах планетарного притира и устанавливаться с желаемым смещением «е, при этом они могут свободно вращаться вокруг своей оси, в результате чего в процессе обработки притирочные тарелочки 2 или 3 хаотично проворачиваются, образуя на обрабатываемой уплотнительной поверхности изделия неповторяющиеся следы абразивных зерен.

Из рассмотренных выше различных свойств, предназначаемых для -да притирки уплотнительных поверхностей задвижек, наиболее близким по принципу действия является механизм притирки задвижек (Нольский патент №64651 за 1972г,), показанный на Фиг,5, где планетарный редуктор сообщает поступательно-колебательное принудительное движение притиру.

c2w3 -6способствующее получению на обрабатываемой уплотнительной поверхности задвижек неповторяющиеся следы абразивных зерен, поэтому данный механизм мы выбираем в качестве прототипа.

Целью предлагаемой нами полезной модели является создание современного производительного устройства, способного обеспечить высокую геометрическую точность (плоскостность) ремонтируемых задвижек на месте без доставки их в ремонтные мастерские.

На Фиг.9 показана схема предлагаемой нами полезной модели под названием - «Переносная установка плоскохонинговальная для ремонта задвижек.

Переносная установка плоскохонинговальная устмювка включает в себя: корпус 1, представляющий собой редуктор, внутри которого размещена серия зубчатых колес 2-3-4-5-6, жестко связанных с валом двигателя 7 и соответствующими валами 8-9-10-11, установленные на опорах скольжения 12, размещенные в боковых стенках корпуса 1, сухарь 13, расположенный подвижно в пазе типа «ласточкин хвост, выполненный на торцевой части вала 9, сухарь 14 с регулировочным винтом 15, расположенный подвижно в пазе типа «ласточкин хвост, выполненный на торцевой части вала 11, шатун 16, связанный подвижно с кривощипами сухарей 13 и 14, шайбу 17 и стопорные кольца 18, ограничивающие осевое перемещение шатуна 16, поводок 19 с шаровым пальцем 20, жестко закрепленными в отверстии шатуна 16 посредством хомутика 21, стягиваемого винтом 22, штифт 23, размещенный подвижно в продольном пазе шатуна 16, удерживающий от разворота жестко связанного с ним поводка 19; в отверстии нижней части поводка 19 установлены ролики 24, связанные подвижно с шаровым пальцем 20,представляющим собой дискретную передачу, являющейся модификацией «обгонной муфты (см, сечение А-А), стопорное кольцо 25, удерживающее от осевого перемещения шаровой палец 20; крышки 26 и 27, прикрепленные винтами 28 к нижней части поводка 19, удерживающие от выпадения шаровой палец 20; притир 29 с алмазными брусками 30, подвижно связанный

c шаровым пальцем 20, посредством штифта 31; крышку 32, прикреплеппую к верхпему торцу корпуса 1 винтами 33; прокладку 34 и стопорное кольцо 35, удерживаюш;их от осевого перемещения вал 9; пружину 36 и гайки 37, регулируюш;ие силу прижима притира 29 с алмазными брусками к обрабатываемой плоской кольцевой поверхности клиновой задвижки 38; шайбу 39 и упорный подшипник 40, предохраняющие торец втулки 12 от надиров пружиной 36; болты 41, прикрепляющие переносную плоскохонинговальную установку к верхнему фланцу обрабатываемой клиновой задвижки 38, Работа переносной плоскохонинговальной установки для ремонта клиновых задвижек осуществляется следующим образом. При ремонте клиновой задвижки на месте освобождается верхний фланец задвижки и вынимается клин задвижки вместе с приводом. После чего зачищаются боковые плоские кольцевые поверхности задвижки металлической щеткой, промываются и протираются «насухо. Затем устанавливается на шаровой палец 20 притир 29 с алмазными брусками 30, соответствующие условному проходу «dy ремонтируемой задвижки, при этом в зависимости от ширины плоской кольцевой поверхности «Вк задвижки, должна быть установлена соответствующая длина рабочего хода притира 29, с помощью регулировочного винта 15, регулирующего положение сухоря 14, связанного посредством кривошипа с шатуном 16. На основании опыта проектирования и эксплуатации плоскодоводочных станков, изготовляемых Стерлитамакским станкозаводом им, Ленина, длина алмазных брусков и величина их перебега выбираются из соотношения (см. Фиг.4): а габаритные размеры притира выбираются из соотношения: lб(0,,2).bк 1пер(0,,5)-1б, . После этого переносная хонннговальная установка предварительно устанавливается и закрепляется на торце верхнего фланца задвижки и притир 29 выставляется по контуру плоской кольцевой поверхности задвижеки с помощью поводка 19 таким образом, чтобы в крайнем нижнем положении (смотри Фиг,9) величина «перебега составляла одну треть от длины алмазного бруска 30, а боковые стенки притира 29 распологались симметрично плоской кольцевой поверхности задвижки, после чего поводок 19, размещенный в отверстии шатуна 16, жестко закрепляется хомутиком 21, посредством винта 22. После такого «выставления переносная плоскохонинговальная установка окончательно жестко закрепляется винтами 41 к торцу верхнего фланца задвижки. Затем, вращением гаек 37 производится сжатие пружины 36, которая через вал 11 и связанный с ним сухарь 14, на кривошипе которого размещен шатун 16, через поводок 19 и шаровый палец 20, прижимает притир 29 вместе с алмазными брусками 30 к обрабатываемой плоской кольцевой поверхности задвижки с необходимым удельным давлением (величина удельного давления должна находиться в пределах кгс/см или ,,0 МПа), После проведения вышеназванных операций переносная плоскохонинговальная установка готова к работе. Перед началом работы обрабатываемая плоская кольцевая поверхность смачивается керосином, например, из масленки. Затем включается двигатель 7, который передает через серию зубчатых колес 2-3-4-5-6, валы 9-11 и жестко связанные с ними сухари 13-14 вместе с их кривошипами,синхронное вращательное движение, а шатун 16 вместе с поводком 19 будет совершать при этом плоскопараллельное колебательное движение. Благодаря наличию дискретной передачи в нижней части поводка 19, представляющей собой модификацию обгонной муфты, которая через ролики 24 и шаровый палец 20, а также штифт 31, передает прерывистые (дискретные) вращательно-колебательные движения притиру 29 с закрепленными на нем алмазными брусками. Благодаря этому в процессе обработки плоской

кольцевой поверхности задвижки будет происходить последовательный сдвиг следов траекторий единичных режущих зерен алмазных брусков и будет ыполняться необходимое условие плоского хонингования неповторяемость их следов, которые схематично показаны на Фиг, 10.

Длительность процесса плоского хонингования продолжается до тех пор, пока не будет достигнута требуемая точность (плоскостность), которая обычно находится в пределах мкм,

В процессе обработки необходимо периодически смачивать керосином обрабатываемую кольцевую поверхность во избежание «сухого трения между алмазными брусками и обрабатываемой поверхностью, которые приводят к «надирам,

После окончания обработки двигатель 7 выключается, а притир 29 отводится от обработанной поверхности. Затем производится переустановка переносной плоскохонинговальной установки в вышеописанной последовательности для обработки противоположной плоской кольцевой поверхности задвижки методом плоского алмазного хонингования,

Для обработки следующей клиновой задвижки необходимо выполнить все необходимые работы, в выше описанной последовательности. 1.РЕЗЕРВЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (Тезисы докладов межотраслевой наз но-практической конференции)- Уфа.: «Марс -УНИ. 1982г. 2.Юшков В.В.- Опыт внедрения абразивной и алмазной обработки.М.: Машиностроение. 1989г. 3.А.с. №1315250 А1; Бюллетень №21; 1987г. Устройство для нритирки деталей. 4. Польский патент №64651 за 1972г. Механизм для притирки задвижек. 5.Европейский патент №0204958 А1; 1986г. Устройство для шлифования и притирки уплотнительных поверхностей задвижек. 6.Проект оснастки, переносных установок и стационарных станков для обработки клиновых задвижек и запорной арматуры, выпускаемых фирмой «EFCO. 7.А.с. №1683992- Станок для хонингования плоских поверхностей. 8.А.с.№ 1743836-Устройство для доводки плоских поверхностей клиновых задвижек. А«™Рь С: е Романчук В.А. (j(W -11ЛИТЕРАТУРА /2 Гильмутдинов А.Г. Шмонин Е.И. / Романчук В.В. Гильмутдинова Л.А.

Claims (1)

1. Переносная установка плоскохонинговальная для ремонта задвижек, содержащая притир, связанный шарнирно с зубчатым планетарным редуктором, создающим сложное вращательно-колебательное движение притиру, верхняя часть которого жестко связана со штангой, внутри которой размещен приводной вал редуктора, передающий вращательное движение через цепную передачу от двигателя планетарному редуктору, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки уплотнительных поверхностей задвижек при их ремонте, снабжен притиром с алмазными брусками и дискретной передачей, являющейся модификацией обгонной муфты, связанной со штангой, совершающей вращательно-колебательные движения посредством кривошипов регулируемых сухарей, установленных в торцевых пазах типа “ласточкин хвост” двух выходных валов двухступенчатого редуктора, закрепляемого на среднем фланце обрабатываемой задвижки, где от двигателя, жестко закрепленного на боковой стенке двуступенчатого редуктора, вращение передается через серию зубчатых колес двум выходным валам, которые через кривошипы сообщают связанной с ними штанге и притиру с алмазными брусками вращательно-колебательное движение, образуя при этом неповторяющиеся следы зерен на обрабатываемой поверхности задвижек.