㈠ 金属球面密封配对加工要求
在生产大口径半球阀、旋球阀的过程中,要求为金属硬密封,且双向密封无泄漏;对密封面球面的轮廓度、吻合度、粗糙度耐磨度要求极高,球面磨床又不适用半球阀、旋球阀阀瓣密封面的研磨;仅靠精车球面弧的精度根本保证不了阀门的双向密封无泄漏要求,手动配对研磨耗时耗力,效率极低,研磨效果不理想,客户多有反映阀门密封效果不好的情况。
技术实现要素:
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处,提供一种劳动强度小、研磨效率高、密封面研磨效果好的阀门球面密封面配研研磨加工简易工装。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:阀门球面密封面配研研磨加工简易工装,包括旋转摇摆组件和研磨装置;旋转摇摆组件包括钻杆、摇臂和摇摆杆,钻杆竖向设置,摇臂固定设置在钻杆圆周侧部,摇臂远离钻杆的一端的高度低于与钻杆连接的一端,摇臂上开设有上下通透的扁平状的矩形孔,摇摆杆穿设在矩形孔并与摇臂固定连接,摇摆杆下端设有与研磨装置上端部转动连接的球头。
摇摆杆上部设有一节外螺纹,摇摆杆在外螺纹的一节沿长度方向设有两个对称的平面,摇摆杆穿设在矩形孔内时两个平面分别与矩形孔相对的内壁接触,摇摆杆上端部螺纹连接有紧固螺母,紧固螺母通过垫圈压接在摇臂上侧面,两个平面下端的台阶与摇臂下侧面压接。
研磨装置包括研磨盘、摇摆套和阀座体,研磨盘水平设置,摇摆套通过若干条连接杆与研磨盘的外圆固定连接,球头直径等于摇摆套内径,球头转动连接在摇摆套内,研磨盘、摇摆套和钻杆的具有同一条中心线,该中心线穿过球头的球心,研磨盘底部设有内止口,阀座体设置在研磨盘的内止口内,阀座体底部内侧的密封球面上设有研磨料。
采用上述技术方案,本实用新型利用现有摇臂钻床进行研磨操作;钻杆上部装夹在摇臂钻床的主轴内孔,通过钻杆、摇臂焊成一体的转动构件的旋转运动,摇臂带动摇摆杆,摇摆杆下端的球头驱动摇摆套摇摆旋转,再通过连接杆带动研磨盘产生摆动旋转运动,同时带动阀座体做同样的运动,运动轨迹为一同心圆球面。阀瓣球体固定装夹在钻床工作台上,阀瓣球体的中心线与阀座体的中心线重合,而阀座体作摇摆旋转球面轨迹运动,阀座体底部内侧的密封球面上设置的研磨料对阀瓣上部外侧的球体密封面进行配对研磨切削,起到对密封面的研磨工作。研磨料可以采用粘贴砂布、镶上油石条或涂抹研磨膏等。
钻杆与摇臂的夹角θ为45°~60°,钻杆插入钻床主轴内孔随主轴一起做旋转运动,摇臂内部加工加工出的扁平状的矩形孔为长l宽b的窗口,摇摆杆是圆柱螺纹段通过铣床加工两个相对的平面,两个平面的距离等于矩形孔的宽度b,摇摆杆安装在矩形孔内确保摇摆杆不转动,并通过紧固螺母和垫圈压接固定,摇摆杆与钻杆旋转中心线的夹角β=θ,球头的球心必须在钻杆的旋转中心延长线上,把球头装入研磨装置的摇摆套内口中,阀座体装入研磨盘底部设置的内止口内,研磨装置垂直放在固定在钻床工作台的阀瓣球体的球面上,在阀座体和阀瓣球体的球面间放入研磨料;钻床低速旋转,经摇臂、摇摆杆转变为球头的摇摆和旋转、摇摆杆的球头摩擦带动摇摆套的小幅度同心摇摆和旋转,经连接杆的放大带动摇摆研磨盘、阀座体的大幅度同心摇摆和旋转,阀座体自身重量自压和其既旋转又摇摆的作用下,对球面密封面进行很好的精细配对研磨加工。对半球面密封的阀门密封性质量有了根本性的保证和提高。经过实验证实该装置研磨效率高,研磨精度高,研出的密封面吻合度高,密封效果非常好,完全满足产品的密封要求。
根据阀座体和阀瓣球体之间密封面宽度要求,调整摇摆杆的倾斜角度β,即通过调整摇臂钻床的摇臂高度,摇摆杆的球头一定是放入研磨装置的摇摆套内孔上段内,球头球径与研磨装置的摇摆套内孔尺寸精密配合,摇摆杆的倾斜角度不得使摇摆杆外径与摇摆套内孔上端空口边相干涉,摇摆杆在矩形孔内调节位置后再拧紧紧固螺母即可。
综上所述,本实用新型结构简单、原理科学、不需要人工操作,减轻了劳动强度,通过摇臂和摇摆杆把钻杆旋转运动转变为研磨装置的摇摆旋转运动,实现阀座密封面和阀瓣密封面的球面密封面的配对研磨加工,提高了研磨效果和作业效率,最终提高和保证阀门密封性能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是图1中钻杆和摇臂的放大图
图3是图2的俯视图;
图4是图2中摇摆杆的结构示意图;
图5是图4中a-a剖视图。
具体实施方式
如图1-图5所示,本实用新型的阀门球面密封面配研研磨加工简易工装,包括旋转摇摆组件和研磨装置;旋转摇摆组件包括钻杆1、摇臂2和摇摆杆3,钻杆1竖向设置,摇臂2固定设置在钻杆1圆周侧部,摇臂2远离钻杆1的一端的高度低于与钻杆1连接的一端,摇臂2上开设有上下通透的扁平状的矩形孔4,摇摆杆3穿设在矩形孔4并与摇臂2固定连接,摇摆杆3下端设有与研磨装置上端部转动连接的球头5。
摇摆杆3上部设有一节外螺纹6,摇摆杆3在外螺纹6的一节沿长度方向设有两个对称的平面7,摇摆杆3穿设在矩形孔4内时两个平面7分别与矩形孔4相对的内壁接触,摇摆杆3上端部螺纹连接有紧固螺母8,紧固螺母8通过垫圈9压接在摇臂2上侧面,两个平面7下端的台阶与摇臂2下侧面压接。
研磨装置包括研磨盘10、摇摆套11和阀座体12,研磨盘10水平设置,摇摆套11通过若干条连接杆13与研磨盘10的外圆固定连接,球头5直径等于摇摆套11内径,球头5转动连接在摇摆套11内,研磨盘10、摇摆套11和钻杆1的具有同一条中心线,该中心线穿过球头5的球心,研磨盘10底部设有内止口,阀座体12设置在研磨盘10的内止口内,阀座体12底部内侧的密封球面14上设有研磨料15。
本实用新型利用现有摇臂2钻床进行研磨操作;钻杆1上部装夹在摇臂2钻床的主轴16内孔,通过钻杆1、摇臂2焊成一体的转动构件的旋转运动,摇臂2带动摇摆杆3,摇摆杆3下端的球头5驱动摇摆套11摇摆旋转,再通过连接杆13带动研磨盘10产生摆动旋转运动,同时带动阀座体12做
㈡ 球阀都有哪些特点
球阀特点:
一、耐磨;由于硬密封球阀的阀芯是合金钢喷焊,密封圈是合金钢堆焊,所以硬密封球阀在开关时不会产生太大的磨损。(它的硬度系数为65-70):
二、密封性能好;由于硬密封球阀的密封是采用人工研磨,直到阀芯与密封圈完全吻合才能使用。所以他的密封性能是可靠的。
三、开关轻;由于硬密封球阀的密封圈底部采用弹簧使密封圈与阀芯紧紧抱在一起,所以在外界力量超过弹簧的预紧力时开关非常轻。
四、使用寿命长:已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门,以及人们日常生活中。
气动球阀结构简单紧凑,密封可靠,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,主要用于截断或接通管路中的介质,亦可用于流体的调节与控制。
气动球阀与其它种类阀门相比,具有角行程输出扭矩,开启迅速、平稳可靠,适用广泛,以及以下一些优点:
1、止推轴承减小阀杆摩擦力矩,可使阀杆长期操作平稳灵活。
2、防静电功能:在球体、阀杆、阀体之间设置弹簧,能将开关过程中产生的静电导出。
3、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自润滑性,与球体的摩擦损失小,故气动球阀的使用寿命长。
4、流体阻力小:气动球阀是所有阀门分类中流体阻力最小的一种,即使是缩径气动球阀,其流体阻力也相当小。
5、阀杆密封可靠:由于阀杆只作转动运动而不做升降运动,阀杆的填料密封不易破坏,且密封能力随着介质压力的增高而增大。
6、阀座密封性能好:采用聚四氟乙烯等弹性材料制成的密封圈,结构易于密封,而且气动球阀的阀封能力随着介质压力的增高而增大。
7、流体阻力小,全通径的球阀基本没有流阻。
8、结构简单、体积小、重量轻。
9、紧密可靠。它有两个密封面,而且球阀的密封面材料广泛使用各种塑料,密封性好,能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。
10、操作方便,开闭迅速,从全开到全关只要旋转90°,便于远距离的控制。
11、维修方便,球阀结构简单,密封圈一般都是活动的,拆卸更换都比较方便。
12、在全开或全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,介质通过时,不会引起阀门密封面的侵蚀。
13、适用范围广,通径从小到几毫米,大到几米,从高真空至高压力都可应用。
14、由于球阀在启闭过程中有擦拭性,所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。
15、加工精度高,造价昂贵,高温中不宜使用,如管道内有杂质,容易被杂质堵塞,导致阀门无法打开。
㈢ 球阀是由那些结构组成的
球阀由阀体,球体,阀座,阀杆,支架与驱动装置等零件组成。
工作原理:
球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便,体积小,可以做成很大口径,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,在各行业得到广泛的应用。
分类:
1、按功能
1)、旁通阀:球阀一般为静水开启,故设旁通阀先平压,即两边注满水;
2)、空气阀:充水时,排除空气服用浮筒自行关阀;排水时,补充空气用,浮筒自行下降;
3)、泄压阀:开启关闭活门时,排除活门及密封盖之间的压力水,以免磨损密封盖;
4)、排污阀:排出球壳体内下部的污水。
2、按传动
1)、气动球阀
2)、电动球阀
3)、液动球阀
4)、气液动球阀
5)、电液动球阀
6)、涡轮传动球阀
优点:
1、流体阻力小,全通径的球阀基本没有流阻。
2、结构简单、体积小、重量轻。
3、紧密可靠。它有两个密封面,而且球阀的密封面材料广泛使用各种塑料,密封性好,能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。
4、操作方便,开闭迅速,从全开到全关只要旋转90°,便于远距离的控制。
5、维修方便,球阀结构简单,密封圈一般都是活动的,拆卸更换都比较方便。
6、在全开或全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,介质通过时,不会引起阀门密封面的侵蚀。
7、适用范围广,通径从小到几毫米,大到几米,从高真空至高压力都可应用。
8、由于球阀在启闭过程中有擦拭性,所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。
㈣ 球阀怎么设计
先要你要有“阀门设计手册 ”里找到球阀尺寸标准,再设计你想要的球阀。先选好球,再是阀杆,接着是阀体的尺寸。这些一步步的找好了。再开始画图。
本手册是由中国通用机械阀门行业协会和北京阀门研究所组织编写的有较高权威的
《实用阀门设计手册》。全书共分10章,主要内容包括:阀门分类、阀门名词术语、阀门型号编制方法、阀门中的压力损失及主要参数;阀门零部件材料及选用原则,阀门各零部件设计计算程序及计算公式;阀门零部件及结构要素;阀门驱动装置的设计与选用;设计数据;各种阀门的检验和试验方法。书中提供比较完整的图、表、数据资料、包括我国及美、英、德、法、日等中的有关阀门现行标准和设计数据,查找使用方便。是石油、石油化工、化工、轻工、城建、电力、核电、航天、煤炭、冶金、医药、食品等工业部门,以及农田排灌、船舶、车辆、机械等行业从事阀门设计、使用与维修工作的技术人员的一本实用性很强的工具书。也可供各设计院、所,理工科大专院校有关专业人员参考。 设计在高温介质场合使用的阀门,还应考虑阀体、阀盖及连接件工作在高温下,材料承受由于高温带来的附加载荷,包括材料热膨胀、蠕变等产生的附加载荷,避免由于附加载荷造成的破坏。
编辑本段章节目录
前言 第一章 阀门基础知识
1.1 阀门分类
1.2 阀门名词术语
1.3 阀门型号编制方法
1.4 阀门标志和识别涂漆
1.5 阀门常用标准代号
1.6 阀门中的压力损失
1.7 阀门参数
第二章 典型阀门结构、配合精度、表面粗糙度和设计标准
2.1 典型阀门结构和设计标准
2.2 主要阀类的配合精度和表面粗糙度
第三章 设计计算数据
3.1 阀门管件温度压力分级表
3.2 铸造阀门管件用材料的力学性能
3.3 铸造阀门管件用材料的许用应力
3.4 锻造阀门管件用材料的力学性能
3.5 锻造阀门管件用材料的许用应力
3.6 阀杆材料的力学性能
3.7 阀杆材料的许用应力
3.8 螺栓螺钉材料的力学性能
3.9 各种材料的连接螺栓螺钉许用应力和许用载荷
3.10 美国ASME标准规定材料的许用应用
3.11 密封的必须比压
3.12 密封材料的各市地用比压
3.13 石棉填料的系数
3.14 梯形螺纹的摩擦系数与半径
3.15 梯形螺纹计算参数
3.16 细牙普通螺纹计算参数
3.17 各种材料的螺纹许用应力
3.18 阀杆支承形式影响系数
3.19 各种材料的临时工界细长比
3.20 各种材料常温时的临界
3.21 垫片挤压的有效宽度BN的计算
3.22 垫片的计算参数
3.23 法兰连接零件之间的温度差
3.24 阀门管件计算中的各种摩擦系数
3.25 椭圆阀体b/a<0.4的校正系数
3.26 锥形顶盖的应力系数
3.27 平封头的计算参数
3.28 圆板应力系数值
3.29 系数n值
3.30 形状系数K值
3.31 安全阀的关闭压力、开启压力和排放压力
3.32 闸阀阀杆轴向计算系数
第四章 阀门材料
4.1 壳体材料
4.2 内件材料
4.3 紧固件材料
4.4 填料和垫片
4.5 阀门密封面常用堆焊、喷焊材料
4.6 耐腐蚀材料材料的选择
4.7 通用阀门材料的选用
第五章 阀门的设计与计算
5.1 阀门通用部分计算符号
5.2 阀门通用部分典型计算项目
5.3 阀门通用部分计算式
5.4 阀门专用部分计算式
5.5 阀门的结构设计
第六章 阀门零部件
6.1 伞形手轮
6.2 平形手轮
6.3 手柄
6.4 扳手
6.5 阀杜螺母
6.6 锁紧螺母
6.7 轴承压盖
6.8 衬套
6.9 填料压套
6.10 压套螺母
6.11 填料压盖
6.12 填料压板
6.13 T形螺栓
6.14 隔环
6.15 石棉填料
6.16 塑料填料
6.17 填料垫
6.18 垫片
6.19 上密封座
6.20 闸阀阀座
6.21 阀瓣盖
6.22 对开圆环
6.23 止退垫圈
6.24 底阀阀瓣密封圈 6.25 旋启式止回阀阀瓣密封圈
6.26 旋启式止回阀阀瓣密封圈压板 6.27 顶心 6.28 调整垫
6.29 填料压环 6.30 氨阀阀瓣 6.31 接头垫 6.32 接头 6.33 接头螺母 6.34 卡套 6.35 卡套螺母 6.36 轴套
6.37 六角螺塞 6.38 螺塞垫 6.39 活节螺栓 6.40 双头螺柱
6.41 圆螺母 6.42 PN250MPa锥面垫、锥面盲垫 6.43 PN250MPa螺套 6.44 PN250MPa内外螺母 6.45 PN250MPa接头螺母
6.46 PN250MPa外螺母 6.47 PN250MPa内外螺套
6.48 PN250MPa定位环 6.49 PN250MPa螺纹法兰
6.50 PN250MPa双头螺柱
6.51 PN250MPa阶端双头螺柱
6.52 PN250MPa螺母
6.53 PN250MPa异径管
6.54 PN250MPa异么接头
6.55 PN250MPa等径三通、等径四通
6.56 PN250MPa异径三通、等径四通
6.57 PN250MPa弯管
第七章 阀门结构要素
7.1 阀杜头部尺寸
7.2 上密封座尺寸 7.3 锥形密封面尺寸
7.4 阀体铜密封面尺寸 7.5 闸板和阀瓣铜密封面尺寸 7.6 楔式闸阀阀体、闸板导轨和导轨槽尺寸 7.7 楔式闸阀阀体密封面间距和楔角尺寸 7.8 楔式闸板密封面尺寸
7.9 氨阀阀体密封面尺寸 7.10 承插焊连接和配管端部尺寸 7.11 外螺纹连接端部尺寸 7.12 卡套连接端部尺寸
7.13 板体尺寸 7.14 闸板(或阀瓣)T形槽尺寸 7.15 填料函尺寸 7.16 阀杆端部尺寸 7.17 阀瓣与阀杆连接槽尺寸 7.18 PN250MPa管子端部 7.19 PN250MPa带颈接头 7.20 PN250MPa凹穴接头 7.21 PN250MPa管道管接头 7.22 PN250MPa带颈管接头 7.23 PN250MPa凹穴接头
7.24 PN250MPa管子法兰 7.25 PN250MPa带蒸汽加热夹套管子法兰 7.26 PN250MPa带颈接头法兰 7.27 PN250MPa带颈接头和带蒸汽加热夹套管子法兰 7.28 PN250MPa三通、四通法兰
第八章 阀门驱动装置 8.1 阀门驱动装置的选择 8.2 阀门手动装置 8.3 阀门电动装置 8.4 防护型阀门电动装置 8.5 阀门电动装置的选择 8.6 国外主要阀门电动装置生产厂家的产品简介
8.7 阀门气动装置 8.8 阀门液动装置 第九章 设计数据 9.1 公称通径与流道直径 9.2 壳体最小壁厚 9.3 阀杆直径和填料函尺寸 9.4 常用紧固件尺寸 9.5 美制螺纹常用紧固件 第十章 阀门的检验和试验 10.1 阀门的检查和试验项目 10.2 阀门的检查 10.3 阀门的压力试验
10.4 安全阀的试验 10.5 减压阀的试验 10.6 蒸汽疏水阀的试验 10.7 特种阀门的试验 10.8 阀门的其他试验 10.9 阀门产品抽样和等级评定
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㈤ 球阀及其工作原理、作用和用途
球阀的启闭件是带有圆形通道的球体,绕垂直于通道的轴线旋转,球体随阀杆转动从而达到启闭通道的目的。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。可根据工况需要,装配不同的驱动装置形成多种不同控制方法的球阀,如电动球阀,气动球阀,液动球阀等等。
一、按结构形式可分:
1. 浮动球球阀:
球阀的球体是浮动的,在介质压力作用下,球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上,保证出口端密封。
浮动球球阀的结构简单,密封性好,但球体承受工作介质的戴荷全部传给了出口密封圈,因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构,广泛用于中低压球阀。
2. 固定球球阀:
球阀的球体是固定的,受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座,受介质压力后,阀座产生移动,使密封圈紧压在球体上,以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承,操作扭距小,适用于高压和大口径的阀门。
为了减少球阀的操作担矩和增加密封的可用程度,近年来又出现了油封球阀,既在密封面间压注特制的润滑油,以形成一层油膜,即增强了密封性,又减少了操作扭矩,更适用高压大口径的球阀。
3. 弹性球球阀
球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造,密封比压很大,依照介质本身的压力已达不到密封的要求,必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。
弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽,而获得弹性。当关闭通道时,用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头,球体随之恢复原原形,使球体与阀座之间出现很小的间隙,可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。
4. 其他分类
按压力大小:高压球阀,中压球阀,低压球阀
按流道类型:全通径球阀,缩径球阀
按通道位置:直通式,三通式,直角式
按温度高低:高温球阀,常温球阀,低温球阀,超低温球阀
按密封形式:软密封球阀,硬密封球阀
按阀杆装配:上装式球阀,侧装式球阀
按连接形式:法兰球阀,焊接球阀,螺纹连接球阀,卡箍球阀
按驱动方式:手动球阀,自动控制球阀(气动球阀,电动球阀,液动球阀)
按口径大小:超大口径球阀,大口径球阀,中口径球阀,小口径球阀。
二、工作原理:
当球阀旋转90度时,在进、出口处应全部呈现球面,从而关闭阀门,截断介质的流动。
当球阀回转90度时,在进、出口处应全部呈现球口,从而开启流动,并且基本没有流阻力。
三、结构原理:
1.球阀不受安装方向的限制,介质的流向可任意。流体阻力小,全通径的球阀基本没有流阻。
2.球阀结构简单,相对体积小,重量轻,便于维修。
3.紧密可靠。它有两个密封面,而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料,密封性好,能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。
4.球阀适用于经常操作,启闭迅速、轻便。操作方便,开闭迅速,从全开到全关只要旋转90°,便于远距离的控制。
5.维修方便,球阀结构简单,密封圈一般都是活动的,拆卸更换都比较方便。
6.球阀密封性能好。在全开或全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,介质通过时,不会引起阀门密封面的侵蚀。
7.适用范围广,通径从小到几毫米,大到几米,从高真空至高压力都可应用。
8.由于球阀在启闭过程中有擦拭性,所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。
9、球阀流体阻力小,无振动,噪声小。
四、作用:
球阀的启闭件是一个带孔的圆形球体,利用球芯围绕阀杆轴线旋转0-90°的来回动作,从而达到开启或关闭阀门的目的。球阀的作用很多,一般用于管路中做开关切断或调节介质使用,其中三通型球阀可灵活切断、分配以及改变介质的流动方向。球阀的密封面通常都是处于与球面闭合的状态,所以不容易被介质冲蚀,操作方便、结构简单紧凑,可在带有水、天然气、酸、溶剂等工况中使用。
五、用途:
球阀按结构形式一般可分为浮动球阀、固定球阀、弹性球阀三大类。根据密封性能不同分为硬密封球阀和软密封球阀,其中软密封球阀的密封性能比较好,可达到零泄露,一般用于带有腐蚀性介质的常温常压管路中,而硬密封球阀不仅能用于常温常压,也可用于低温低压及高温高压的管道。
㈥ 球阀是由哪些结构组成的
球阀主要由阀体、球体、密封圈、阀杆及驱动装置等组成。
球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门,只有它的关闭件是个球体,球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。 球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。