三偏心金屬硬密封蝶閥密封面的加工方法

孫國慶　徐紅云　趙亮

（濟鋼集團重工機械有限公司）

摘　要：文章論述了三偏心金屬硬密封蝶閥的結(jié)構(gòu)特點，介紹了DN1200蝶閥密封面的加工方法及工裝設(shè)計。

關(guān)鍵詞：金屬硬密封蝶閥；閥體；蝶板組合件；密封面；工裝

1　概述

三偏心金屬硬密封蝶閥的密封面是斜錐面，閥體密封圈（圖1）與蝶板組合件密封圈（圖2）的接觸為面接觸，其工作原理是靠驅(qū)動裝置扭力直接帶動蝶板組合件，使蝶板組合件密封圈與閥體密封圈充分接觸后產(chǎn)生彈性變形而密封。三偏心金屬硬密封蝶閥作為一種高性能閥門，具有耐腐蝕性好、密封可靠、開啟力矩小等優(yōu)點。三偏心硬密封電動蝶閥DN1200，其中閥體密封圈材料為1Cr18Ni9Ti，蝶板組合件密封圈材料為復(fù)合的不銹鋼板與石棉板夾層組合件，閥體密封圈與蝶板組合件密封圈的加工質(zhì)量直接決定蝶閥密封性能。

圖1 閥體外形及密封圈

圖2 蝶板組合件外形及密封圈

2　加工工藝

從三偏心金屬硬密封蝶閥的結(jié)構(gòu)特點分析，蝶板組合件密封圈為不銹鋼板與石棉板的組合件，閥體密封圈為硬質(zhì)合金，硬度很高，進刀量很難控制，不易一次加工成型，而且加工面的粗糙度要求很高。為保證加工要求，工藝過程為閥體或蝶板組合件粗加工—閥體密封圈堆焊硬質(zhì)合金—保溫12h—熱處理消除熱應(yīng)力—上工裝粗車密封面—上工裝精車密封面—上磨頭磨削密封面—閥體與蝶板組合件合鏜軸孔—強度試驗—密封試驗。

3　加工工裝

蝶板組合件密封圈與閥體密封圈密封面（加工面）均為斜錐面。閥體密封圈的錐體中心線與空間垂線夾角為8°，蝶板組合件密封圈的錐體中心線與空間垂線夾角為8°，為此設(shè)計閥體密封圈加工工裝（圖3）與蝶板組合件密封圈加工工裝（圖4）。

圖3 閥體密封圈加工工裝

圖4 蝶板組合件密封圈加工工裝

4　閥體密封圈加工

閥體起密封作為的為密封圈，焊接在閥體內(nèi)（圖5）。在2.5m立車上將組焊好的閥體裝夾在閥體密封圈加工工裝上，將立車刀桿旋轉(zhuǎn)8°，根據(jù)圖紙設(shè)計要求，找正后沿圓錐母線方向走刀，車至未焊不銹鋼前的尺寸。然后堆焊不銹鋼，Z后將焊好不銹鋼的閥體重新上立車，按上述方法車閥體密封圈至圖紙要求尺寸。Z后在立車刀架上裝磨頭，對閥體密封圈進行磨削處理，使其達到圖紙設(shè)計粗糙度要求。

圖5 閥體密封圈加工

5　蝶板組合件密封圈加工

蝶板組合件起密封作用的零件是密封圈，密封圈為斜錐結(jié)構(gòu)，其錐頂角為16°，厚度為13.5mm，由5層石棉板及4層不銹鋼板復(fù)合而成（圖6）。密封圈必須與蝶板和壓環(huán)等組裝在一起，加工時才能防止密封圈夾層中的不銹鋼板及石棉板翹曲變形。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點，對蝶板組合件密封圈采用以下加工方法：（1）先在2.5m立車上分別把蝶板和壓環(huán)上的各止口加工到圖紙要求尺寸，外圓不加工；（2）按圖紙要求對壓環(huán)鉆孔，蝶板鉆孔攻絲；（3）壓環(huán)、密封圈和蝶板按圖紙裝配，將蝶板組合件工裝用螺栓緊固在閥體工裝上，然后再將蝶板組合件裝夾其上。立車刀桿旋轉(zhuǎn)8°車壓環(huán)、密封圈和蝶板至磨削尺寸；⑷用同樣厚度鋼板替下密封圈，車壓環(huán)、蝶板各錐面至圖紙尺寸；（5）工裝不動，將壓環(huán)、密封圈、蝶板重新按要求組裝，然后在立車刀架上裝磨頭，對密封圈進行磨削處理，使其達到圖紙設(shè)計粗糙度要求。

圖6 蝶板組合件密封圈加工

6　閥桿軸孔加工

將蝶板組合件放入閥體內(nèi)，調(diào)整好蝶板組合件與閥體的相對位置后，倒入皂化液，5分鐘之內(nèi)無滲漏，將蝶板組合件壓緊，合鏜閥體與蝶板的軸孔。

采用此工藝方法加工閥體密封圈與蝶板組合件密封圈，便于操作，工作效率高，能夠很好的保證密封面的幾何精度，其強度試驗及密封試驗均達了設(shè)計要求，具有良好的實用價值及推廣價值。

（來源：現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備）