大型剛性密封蝶閥如何加工

    一、大型剛性密封蝶閥如何加工前言 

大型剛性密封蝶閥是重油催化裂化裝置上的關鍵設備之一。它集調節閥和平板閘閥的優點與一體，有雙重作用：一是密封作用；二是起調節催化劑流量的作用。剛性密封蝶閥是在閥板關上后，通過閥體密封圈的密封而和閥板密封圈的密封面成線接觸來實現密封的。由于閥的兩個密封圈直徑都比較大，極容易變形，而且尺寸公差、形位公差和表曲粗糙度要求都很高，這就給加工帶來了困難。如何解決密封圈的加工問題成了制造該類型閥門的重點。
  二、大型剛性密封蝶閥如何加工密封圈的結構 

閥體密封圈(見圖1)和閥板密封圈(見圖2)的結構如下所示。由于設備密封性要求很高，所以密封圈的表面粗糙度要求也很高，要求達到Ra1.6µm，而且該閥又是在高溫(600℃左右)下工作，常受高速催化劑的沖刷，因此，密封圈需要堆焊硬質合金以起到耐沖蝕的作用。 

從圖中可看出，大型剛性密封蝶閥密封圈有以下特點： 

1. 密封圈的密封面是一個弧形面； 

2. 密封面要求堆焊硬質合金； 

3. 密封面的表面粗糙度要求較高，要求達到Ra1.6µm。

密封圈的結構特點決定了大型剛性密封碟閥密封圈加工的難度。

三、大型剛性密封蝶閥如何加工密封圈的加工工藝 

從大型剛性密封蝶閥的閥體密封圈和閥板密封圈的結構特點來看，其密封面上堆焊了硬質合金，硬度很高，加工時進刀量很難把握，實際生產中就很難一次加工成形；密封面帶有一定的弧度，加工過程中需要制作特殊樣板，以隨時在加工中檢驗密封面的弧形；密封面的表面粗糙度要求很高，必須有相應的加工工裝來保證。為此，我們結合生產實際，采取了以下兩方面措施來保證加工要求：①改進了加工工藝，進行了特殊加工；②制作特殊的工裝，保證密封面的加工。生產加工工藝如下： 

a. 閥體部分(閥體和密封圈的組焊結構)預熱。 

b. 密封面堆焊硬質合金。 

c. 保溫12h。 

d. 熱處理消除熱應力。 

e. 粗車密封面。 

f. 半精車密封面。 

g. 精車密封面。 

h. 密封面磨削(磨頭工裝的制作)。 

i. 研磨密封面(制作研磨工裝)。

1. 加工過程中的特殊處理及說明 

a. 在工藝b的過程中，堆焊合金前須經預熱處理以減少應力的產生，堆焊后要進行退火以去除應力。同時，為防止堆焊合金時產生熱裂紋，采用胎具固定基體和對稱焊接的方法以平衡熱應力。 

b. 在工藝d的過程中，為預防堆焊合金后，密封圈收縮變形，消除熱應力時胎具與工件一起進爐進行熱處理，這樣，釋放應力后的上件就基本保持了原有的形狀，徑向變形小于3mm,經輕微校正即可滿足加工要求。 

c. 在工藝f的半精車過程中，除密封面外其余部分尺寸均要車削加工至成品尺寸，密封合金面留磨量0.6mm。做一檢查樣板隨時檢驗合金面，以保證密封面的弧度。另外，在此工序中出現的由于堆焊合金而形成的少量的收縮氣孔，可采取補焊的方法子以修補。 

d. 在工藝g精車密封面時，先用螺栓緊固閥板密封圈和閥板體，并將閥體密封圈和閥體焊接在一起，然后做滲透試驗，試驗后組合件無滲漏再進行精車密封面工序。組焊后再加工密封面的目的是為了保證成品的形位公差，消除組焊造成的變形。

2. 特殊工裝的制作 

a. 磨頭工裝在工藝h的過程中，由于不具備如此大型的磨床，為便于加工，我們自制了砂輪磨頭工裝，如圖3所示。

1.車床立柱 2.電動機 3.軸承箱 4.導桿 5.金剛石 6.滑塊 7.碗形砂輪 8.軻
圖3 砂輪磨頭工裝圖4 研配工裝圖5 研配工裝

b. 將磨頭安裝于立架上，磨頭砂輪采用碳化硅砂輪，砂輪粒度要適中，砂輪安裝后先要進行修正，然后才能用它進行磨削加工。修正砂輪有兩種方法:一種是手工修砂輪，可以自制一套修砂輪的工裝，如圖3所示。在砂輪高速旋轉過程中，上下移動滑塊(手動)，靠砂輪與滑塊的摩擦進行修正。采用這種方法所修砂輪精度不高，只能是在工期緊張時采用，是一種簡便的修正方法，它的優點是效率較高。第二種方法是利用機床的自動走車削砂輪，將金剛石具裝夾于立車其中的一立柱上，轉動砂輪并對刀后，利用車床立柱的自動走車削砂輪，這種方法精度較高，但速度慢，效率低。 

c. 砂輪修正完畢后即可磨削，磨削過程中應注意的事項： 

i. 背吃量不能過大，一次進給量0.1mm左右，因為密封圈有一定的彈性，背吃量過大會引起變形，影響磨削精度 

ii. 需要不斷冷卻砂輪和工件、可采用人工噴水或乳化液的方法降溫。

由于砂輪硬度的不均勻性及脫粒的不均勻性，磨削過程中易造成砂輪形狀不規則，因此，可適當進行調整磨頭工裝，使設計工裝的架沿斜度方向走，消除砂輪變形引起的偏差。 

d. 手工研配工裝在工藝i的過程中，因閥體密封圈與閥板密封圈上都堆焊了硬質合金，所以不能直接對研，這樣容易咬死，因此，需要自制研配工裝。 

i. 工裝制作用HT 200的材料，做了工裝Ⅰ(圖4)和工裝Ⅱ(圖5)2套研磨工裝 

ii. 研配 

A. 用工裝Ⅰ與閥體密封圈對研。在閥體密封圈上涂上金剛粉(600目)，將工裝Ⅰ水平放人閥體密封圈中，用力均衡并均勻轉動工裝Ⅰ來對研閥體密封圈。 

B. 同上法，將閥板密封圈放入工裝Ⅱ中轉動工裝Ⅱ研磨閥板密封圈。 

C. 研配一段時間后，取出工裝Ⅰ，用工裝Ⅰ與工裝Ⅱ對研，以保證密封面的*貼合。 

D. 然后再重復A～C過程。 

E. 閥板放入閥體中，密封面上涂上金剛粉，水平輕轉數圈。 

F. 重復A～E過程，直至達到要求。

四、工藝效果 

采用以上工藝加工的密封圈，徑向圓跳動不小于0.05mm，表面粗糙度在Ra1.6µm以下，*裝配要求。如還想了解更多蝶閥的資料，請點擊蝶閥查看。