雙瓣式止回閥支承座定位方槽的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙瓣式止回閥支承座定位方槽的加工方法。該方法采用電解加工工藝來進(jìn)行閥體上定位方槽的成型加工，其主要步驟：制作工具陰極；配制電解液；將工具陰極和夾具體與電源連接，設(shè)定加工參數(shù)；安裝工件；設(shè)定加工位置；開啟機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)、電解液泵和電源，按照支承座定位方槽的形狀和尺寸制作的陰極頭向工件進(jìn)給，使工件表面依靠陰極頭工作端面加工形成定位方槽；工件回轉(zhuǎn)180°加工另一個(gè)定位方槽；陰極頭退出閥體體腔，完成定位方槽的成型加工；定位方槽局部打磨。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：有利于在產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)嵌入式的支承座定位和固定結(jié)構(gòu)從而使產(chǎn)品的性能和可靠性得到提升，并且成型速度快、質(zhì)量好、精度高、成本低，電極無損耗。
【專利說明】雙瓣式止回閥支承座定位方槽的加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種閥門零件的制造方法，具體涉及一種雙瓣式止回閥閥體上支承座定位方槽的加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]雙瓣式止回閥由于具有結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短、占用安裝空間小、重量輕、采用對(duì)夾式連接方式安裝方便以及閥瓣啟閉較為迅速、回座沖擊小、不容易發(fā)生水錘現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)，因此在一些氣液管路系統(tǒng)中有不少應(yīng)用。雙瓣式止回閥主要由閥體、閥瓣、轉(zhuǎn)軸、固定軸、扭簧等零件組成，在閥體的內(nèi)腔靠下側(cè)有兩個(gè)對(duì)稱配置的半圓形密封面，中間由橫梁相隔；半圓形閥體密封面之上對(duì)應(yīng)配置有兩個(gè)半圓形閥瓣，閥瓣通過鉸接連接方式安裝在轉(zhuǎn)軸上；在轉(zhuǎn)軸的上側(cè)還設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸平行的固定軸，轉(zhuǎn)軸和固定軸通過一定的方式固定在閥體上，在轉(zhuǎn)軸上套裝有兩個(gè)扭簧，扭簧的一個(gè)扭臂壓貼在固定軸上，而另一個(gè)扭臂分別壓緊在兩個(gè)閥瓣的背面，通過合適的彈簧力來提供初始密封比壓和輔助閥瓣快速關(guān)閉。閥門使用時(shí)，正流的介質(zhì)會(huì)推動(dòng)兩個(gè)閥瓣轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)折到一起而使閥門處于開啟狀態(tài)，介質(zhì)倒流時(shí)則會(huì)使兩個(gè)閥瓣展開形成一個(gè)整圓而使閥門關(guān)閉。以往的雙瓣式止回閥產(chǎn)品，一般都會(huì)采用在閥體上開設(shè)貫穿閥門體腔的穿透性軸孔來安裝轉(zhuǎn)軸和固定軸，孔端用螺塞封閉。這種結(jié)構(gòu)會(huì)使閥門存在外泄漏的隱患，尤其是對(duì)高壓力級(jí)的閥門來說，這一問題對(duì)閥門使用可靠性的影響表現(xiàn)得更為明顯。為了解決外穿銷軸結(jié)構(gòu)所存在的這一問題，一些內(nèi)銷軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)相繼被采用，亦即在閥體內(nèi)設(shè)置安裝固定于閥體上的支承座，轉(zhuǎn)軸和固定軸均支承和裝配在支承座上。
[0003]支承座在閥體內(nèi)腔采用何種安裝固定方式，對(duì)閥內(nèi)組件在閥門運(yùn)行時(shí)的可靠性有很大影響，目前內(nèi)銷軸結(jié)構(gòu)的雙瓣式止回閥的支承座在閥體內(nèi)腔的安裝結(jié)構(gòu)主要有兩種方式，一種方式是采用在閥體體腔內(nèi)壁相應(yīng)位置加工圓弧形凹面作為支承座的定位和安裝表面，這種方式的一個(gè)較明顯的缺陷是閥體出口端面上的密封水線面的一部分被去除，不利于閥門在管道上安裝后的密封，另外圓弧面定位其定位能力也有所欠缺；另一種方式是保留閥體體腔內(nèi)壁的完整性而在閥體內(nèi)腔另外設(shè)置支承座的安裝定位結(jié)構(gòu)，這種方式的缺點(diǎn)是支承座安裝固定的可靠性較差。此外，現(xiàn)行內(nèi)銷軸結(jié)構(gòu)的雙瓣式止回閥產(chǎn)品的一個(gè)共同的缺點(diǎn)是:支承座沿閥門軸向的限位零件的固定，會(huì)采用從閥門出口端面處向內(nèi)加工螺孔、旋入螺釘?shù)姆绞?，或采用以鐵皮制作的可以彎折的夾片或壓片來固定限位零件的方式；前一種固定方式所存在的問題是閥門端面上的密封水線面的局部被破壞會(huì)給閥門的密封可靠性帶來影響，后一種固定方式其缺點(diǎn)是采用鐵皮制作的夾片或壓片長(zhǎng)期使用后夾片或壓片容易因受力而發(fā)生變形甚至發(fā)生開裂損傷，可靠性差。
[0004]一種較為可靠的內(nèi)銷軸結(jié)構(gòu)的雙瓣式止回閥的支承座在閥體內(nèi)腔的安裝固定方式是，在閥體位于中間橫梁兩端的上腔內(nèi)壁相對(duì)位置處，設(shè)置有長(zhǎng)方形凹入的方槽(如圖1、圖2所示)，裝配時(shí)支承座被嵌入方槽內(nèi)而獲得穩(wěn)定可靠的定位。支承座采用這種安裝固定方式后與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，除了支承座的定位和固定更穩(wěn)定可靠外，保留了閥門端部密封水線面的完整性因而更有利于改善閥門的密封可靠性，同時(shí)因取消了支承座軸向限位零件而使閥門具有更高的可靠性，并且閥體等零件的加工難度降低，產(chǎn)品裝配、維修更方便。
[0005]從加工工藝方面來說，位于閥體體腔內(nèi)壁上的長(zhǎng)方形凹入的方槽采用通常的機(jī)械切削的加工方式來完成是很困難的，因此需要采用新的工藝方法來解決這一加工要求，使上述這種新的閥門結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)從而使內(nèi)銷軸結(jié)構(gòu)的雙瓣式止回閥產(chǎn)品的性能和可靠性得到提升。
[0006]電解加工屬于電化學(xué)加工范疇，是一種特種加工技術(shù)，它是基于電化學(xué)陽極溶解原理、借助工具陰極將工件加工成型的一種工藝方法。相對(duì)于其它工藝方法，電解加工工藝具有以下一些優(yōu)點(diǎn):1、工具陰極無損耗，在按照合理、正確的工藝和參數(shù)進(jìn)行加工的正常條件下，陰極理論上可永久使用；；2、成型速度快，生產(chǎn)效率高；3、加工表面質(zhì)量好、尺寸精度高，無應(yīng)力、無熱影響區(qū)；4、電解液一般采用氯化鈉或硝酸鈉水溶液，成本低廉。
[0007]電解加工工藝通常在槍、炮管鏜線，武器零件，航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和葉輪型面加工等軍工和航空航天制造方面有較廣泛的應(yīng)用，在模具制造方面也有一些應(yīng)用，而在閥門零件和通用機(jī)械產(chǎn)品的制造方面則并無應(yīng)用，但如前所述，電解加工由于具有效率高、質(zhì)量好、精度高、成本低、電極壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)，因此將其應(yīng)用于閥門等產(chǎn)品的零件制造并輔之以有針對(duì)性的工藝措施以及合理的陰極和夾具設(shè)計(jì)，能夠使零件的加工相對(duì)于現(xiàn)行的加工方法具有較顯著的優(yōu)勢(shì)，或者使產(chǎn)品上能夠?qū)崿F(xiàn)旨在提升產(chǎn)品性能和可靠性的新的結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了使內(nèi)銷軸結(jié)構(gòu)的雙瓣式止回閥產(chǎn)品能夠采用將支承座直接嵌入安裝在閥體體腔內(nèi)壁的定位和固定方式，使雙瓣式止回閥產(chǎn)品的性能和可靠性得到提升，本發(fā)明提出了一種加工效率高、成型速度快、成型質(zhì)量好、精度高、生產(chǎn)成本低、電極壽命長(zhǎng)的雙瓣式止回閥閥體上支承座定位方槽的電解加工成型方法。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種雙瓣式止回閥支承座定位方槽的加工方法，其基本的技術(shù)方案和主要技術(shù)關(guān)鍵在于:采用電解加工工藝來進(jìn)行雙瓣式止回閥的閥體內(nèi)腔處的支承座定位方槽的成型加工，加工包含下述幾個(gè)步驟:(I)制作工具陰極，工具陰極端部帶有按照支承座定位方槽的形狀和尺寸要求制作的陰極頭；(2)加工開始前，配制好電解液；在電解加工設(shè)備的陰極安裝座上安裝好工具陰極，將工具陰極與電源負(fù)極連接、工件安裝夾具與電源正極連接；設(shè)置好加工電壓、電極進(jìn)給速度、電解液壓力等加工參數(shù)；(3)將待加工的閥體在工件安裝夾具上安裝固定好；(4)水平進(jìn)給電解加工設(shè)備工作臺(tái)，使陰極頭進(jìn)入閥體體腔，校正閥體沿工件軸向與陰極頭的相對(duì)位置；設(shè)定好加工進(jìn)給的始啟位置和終點(diǎn)位置；(5)開啟電解加工設(shè)備的機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)，接通電解液泵，開啟工作電源，陰極頭向閥體進(jìn)給，使閥體內(nèi)腔處依靠陰極頭工作端面基于電化學(xué)陽極溶解原理加工形成所需的凹入的支承座定位方槽；(6)當(dāng)槽深達(dá)到要求時(shí)陰極頭停止進(jìn)給并退回到起始位置，完成閥體內(nèi)腔一側(cè)支承座定位方槽的成型加工；(7)調(diào)整工件安裝夾具使閥體回轉(zhuǎn)180°，完成閥體內(nèi)腔另一側(cè)支承座定位方槽的成型加工。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:有利于在內(nèi)銷軸結(jié)構(gòu)的雙瓣式止回閥產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)嵌入式的支承座定位和固定結(jié)構(gòu)從而使產(chǎn)品的性能和可靠性得到提升，該成型方法成型速度快、力口工效率高，成型質(zhì)量好、精度高，生產(chǎn)成本低，電極壽命長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是雙瓣式止回閥閥體體腔內(nèi)壁處設(shè)置了支承座定位方槽的閥體示意圖。
[0013]圖2是圖1在A-A剖面處剖切的左視圖。
[0014]圖3是本發(fā)明所提出的采用電解加工方法來進(jìn)行雙瓣式止回閥的閥體內(nèi)腔處的支承座定位方槽成型加工的示意圖。
[0015]圖4是圖3中電解加工部位的局部放大圖。
[0016]圖5是陰極頭工作端面上一種通液槽的示意圖。
[0017]圖6是陰極頭工作端面上另一種通液槽的示意圖。
[0018]圖7是陰極頭工作端面上通液孔的示意圖。
[0019]圖中，1、控制系統(tǒng)；2、機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)；3、工作電源；4、短路保護(hù)系統(tǒng)；5、電解液凈化裝置；6、電解液供液裝置；7、絕緣墊；8、角鐵架；9、閥體；10、支承座定位方槽；11、陰極頭；12、加強(qiáng)筋；13、工具陰極；14、回轉(zhuǎn)盤；15、三爪卡盤；16、陰極安裝座；17、抽風(fēng)機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0021]如圖1和圖2所示的雙瓣式止回閥閥體(9)體腔內(nèi)壁處的長(zhǎng)方形凹入的支承座定位方槽(10)，是難以采用通常的機(jī)械切削的加工方式來完成的，而采用本發(fā)明所提出的加工方法就可以完成加工。
[0022]加工方法如圖3、圖4所示。主要技術(shù)方案為:采用電解加工工藝來進(jìn)行閥體(9)體腔內(nèi)壁處的支承座定位方槽(10)的成型加工，加工過程的主要步驟包括:(a)制作工具陰極(13)，工具陰極(13)端部帶有按照支承座定位方槽(10)的形狀和尺寸要求制作的陰極頭(11) ;(b)加工開始前，配制好電解液；在電解加工設(shè)備的陰極安裝座(16)上安裝好工具陰極(13)，將工具陰極(13)與電源負(fù)極連接、工件安裝夾具與電源正極連接；設(shè)置好加工電壓、電極進(jìn)給速度、電解液壓力等加工參數(shù)；(c)將待加工的閥體(9)在工件安裝夾具上進(jìn)行安裝固定:工件安裝夾具由角鐵架(8)、回轉(zhuǎn)盤(14)、三爪卡盤(15)組成，回轉(zhuǎn)盤
(14)安裝在角鐵架(8)的垂直面上用于閥體(9)上的兩個(gè)支承座定位方槽(10)加工時(shí)的回轉(zhuǎn)變位，三爪卡盤(15)用于裝夾工件；(d)水平進(jìn)給電解加工設(shè)備工作臺(tái)，使陰極頭(11)進(jìn)入閥體(9)的體腔，校正閥體(9)沿工件軸向與陰極頭(11)的相對(duì)位置；設(shè)定好加工進(jìn)給的始啟位置和終點(diǎn)位置；(e)通過操作控制系統(tǒng)(I)開啟電解加工設(shè)備的機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)
(2)，啟動(dòng)電解液供液裝置(6)，開啟工作電源(3)，陰極頭(11)向閥體(9)進(jìn)給，使閥體內(nèi)腔處依靠陰極頭(11)工作端面基于電化學(xué)陽極溶解原理加工形成所需的凹入的支承座定位方槽(10) ；(f)當(dāng)槽深達(dá)到要求時(shí)陰極頭(11)停止進(jìn)給并退回到起始位置，完成閥體內(nèi)腔一側(cè)支承座定位方槽(10)的成型加工；(g)調(diào)整回轉(zhuǎn)盤(14)使閥體回轉(zhuǎn)180°，完成閥體內(nèi)腔另一側(cè)支承座定位方槽(10)的成型加工；(h)水平進(jìn)給電解加工設(shè)備工作臺(tái)，使陰極頭(11)退出閥體體腔，完成閥體(9)上支承座定位方槽(10)的成型加工；(i)用打磨工具將閥體上加工出的支承座定位方槽(10)內(nèi)的由于陰極頭(11)端面上通液槽或通液孔的原因所形成的略為凸出的部位打磨平或略為凹入。
[0023]陰極頭(11)的下端面為工作端面，在陰極頭(11)下端面的合適位置處開有與工具陰極(13)的內(nèi)腔貫通的通液槽或通液孔，電解液的流向采用正流式，由通液槽或通液孔內(nèi)向加工面流動(dòng)并流出加工面。通液槽的形式如圖5、6所示，圖5所示的通液槽形式其優(yōu)點(diǎn)是流場(chǎng)分布簡(jiǎn)單、規(guī)則，缺點(diǎn)是四角處流量偏小，采用圖6所示的形式時(shí)，雖然流場(chǎng)會(huì)變得復(fù)雜些，但四角處的流場(chǎng)狀況會(huì)得到改善；也可以采用圖7所示的以居中的一排均布的通液孔作為電解液流出通道的形式。
[0024]由于需要加工的支承座定位方槽(10)位于閥體(9)體腔內(nèi)，因此工具陰極(13)制作成角式結(jié)構(gòu)，可以伸入閥體(9)內(nèi)進(jìn)行加工；為了改善工具陰極(13)的剛性、保證加工精度，在工具陰極(13)的角式結(jié)構(gòu)處采用加強(qiáng)筋(12)加強(qiáng)。
[0025]由于電解加工時(shí)的極間間隙較小而工作電流較大，為防止短路而燒傷電極和工件加工表面或燒壞工作電源，在電解加工的工作電源(3)上需要配置帶有檢測(cè)和快速切斷功能的短路保護(hù)系統(tǒng)(4);在夾具安裝時(shí)，需要在角鐵架(8)和工作臺(tái)之間放置絕緣墊(7)；電解液凈化裝置(5)的作用是將排出的電解液在去除金屬、非金屬夾雜物和金屬氫氧化物后再進(jìn)行循環(huán):電解加工過程中析出的氫氣，通過抽風(fēng)機(jī)(17)和抽風(fēng)管排出。
[0026]電解加工結(jié)束后，完成加工的定位方槽(10)內(nèi)，會(huì)存在由于陰極頭(11)工作端面上凹進(jìn)的通液槽或通液孔所導(dǎo)致的略為凸出的一些部位，需要用打磨工具打磨平整或略為凹入底平面，以保證支承座安裝時(shí)能有準(zhǔn)確的定位；也可以不進(jìn)行打磨而將支承座的相應(yīng)部位設(shè)計(jì)為凹入、用銑刀銑槽以避讓定位方槽(10)內(nèi)凸出的部位。
[0027]電解加工時(shí)的工作參數(shù):加工電壓U = 16V，電極進(jìn)給速度v=l.7mm/min,電流密度i = 130A/cm2，間隙Λ =0.15?0.20mm,電解液采用14% NaCl,電解液壓力P = 1.3MPa，溫度T = 30?40°C。
[0028]根據(jù)加工深度的不同，一個(gè)支承座定位方槽的電解時(shí)間在3?10分鐘左右，具有較高的加工效率，同時(shí)加工精度也能較好地滿足支承座的定位精度要求。
[0029]采用上述的電解加工工藝來進(jìn)行支承座定位方槽的成型加工的另一個(gè)好處是，可以完成支承座定位方槽在形狀方面的一些特殊要求，如定位方槽的底面采用圓柱面(圓柱面軸線方向與閥體軸線方向一致)，采用圓柱面底面會(huì)與閥體內(nèi)腔形態(tài)更為楔合同時(shí)受力也更合理；再如定位方槽的底面與四側(cè)面的相交處以及四側(cè)面的頂角處均采用圓角過渡(如圖1、2所示)，以保證閥體在受壓后局部不會(huì)產(chǎn)生超過材料強(qiáng)度的過高應(yīng)力。上述的這些對(duì)定位方槽的形狀要求，只需要按相應(yīng)的要求制作陰極頭便能解決。
[0030]以上結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作了具體的說明，但這些說明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該知曉，本發(fā)明不受上述實(shí)施例和附圖的限制，其保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書所界定，任何在不超出本發(fā)明權(quán)利要求書所界定的范圍內(nèi)的各種改動(dòng)、變型所形成的技術(shù)方案，都沒有偏離本發(fā)明的精神和技術(shù)實(shí)質(zhì)，仍然會(huì)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙瓣式止回閥支承座定位方槽的加工方法，其特征在于:采用電解加工工藝來進(jìn)行雙瓣式止回閥的閥體內(nèi)腔處的支承座定位方槽的成型加工，加工包含下述幾個(gè)步驟:(I)制作工具陰極，工具陰極端部帶有按照支承座定位方槽的形狀和尺寸要求制作的陰極頭；(2)加工開始前，配制好電解液；在電解加工設(shè)備的陰極安裝座上安裝好工具陰極，將工具陰極與電源負(fù)極連接、工件安裝夾具與電源正極連接；設(shè)置好加工電壓、電極進(jìn)給速度、電解液壓力等加工參數(shù)；(3)將待加工的閥體在工件安裝夾具上安裝固定好；(4)水平進(jìn)給電解加工設(shè)備工作臺(tái)，使陰極頭進(jìn)入閥體體腔，校正閥體沿工件軸向與陰極頭的相對(duì)位置；設(shè)定好加工進(jìn)給的始啟位置和終點(diǎn)位置；(5)開啟電解加工設(shè)備的機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)，接通電解液泵，開啟工作電源，陰極頭向閥體進(jìn)給，使閥體內(nèi)腔處依靠陰極頭工作端面基于電化學(xué)陽極溶解原理加工形成所需的凹入的支承座定位方槽；(6)當(dāng)槽深達(dá)到要求時(shí)陰極頭停止進(jìn)給并退回到起始位置，完成閥體內(nèi)腔一側(cè)支承座定位方槽的成型加工；(7)調(diào)整工件安裝夾具使閥體回轉(zhuǎn)180°，完成閥體內(nèi)腔另一側(cè)支承座定位方槽的成型加工。
【文檔編號(hào)】B23H3/00GK104227158SQ201410374148
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】章華 申請(qǐng)人:章華