[发明专利]一种大尺寸闸阀密封面的加工方法

说明书

本发明公开了一种大尺寸闸阀密封面的加工方法，该闸阀包括阀体和对称设于阀体两侧的法兰，阀体设有横向贯穿的流路和形成在阀体中部与流路垂直的中孔，其特征在于：包括如下步骤：1）通过机械加工控制密封面加工前的工艺基准，使得阀体两端法兰外圆尺寸之差≤0.02，同轴度≤0.02；2）将阀体通过夹具固定于机床工作台上，调整阀体顶面开口朝向水平方向；3）将刀杆从流路伸入阀体内，将正反双刃刀头从中孔中放入阀体且安装于刀杆上；4）启动加工设备，刀杆沿阀体流路方向左右运动，带动正反双刃刀头分别加工阀体内的两个对称密封面。其能够满足密封面的形位公差要求，减少现有加工方式对刀具的刚性需求，避免密封面产生震纹。

技术领域

本发明涉及大型阀体的制造工艺，具体涉及一种大尺寸闸阀密封面的加工方法。

背景技术

大尺寸闸阀作为采油树的关键零部件之一，它的作用是控制和调节油气的产量，其工作环境极其恶劣，工作压力高达20000PSI（约为138MPa），工作介质腐蚀性极强，所以阀体的密封面需要采用合金材质的硬密封，这就要求密封面具有极高的形位公差，所以阀体加工制造关键技术之一就是密封面的加工。

大尺寸闸阀的阀体长度为500~800mm，左右呈对称结构，左右两侧设有法兰，中间设有横向贯穿阀体的流路，该流路的直径为50~60mm，在阀体中部设有与流路垂直的中孔，中孔与流路的连接处设有左右对称的密封面，中孔和流路均为柱形孔，密封面的尺寸要大于阀体流路直径。从结构上来看，加工密封面主要有以下两种方式。

1、采用立式加工中心，刀具从阀体顶面中孔进入，利用角度头使机床主轴刀具旋转90°加工，受到顶面中孔尺寸限制，角度头整体回转尺寸不能超过中孔尺寸，满足这种规格的角度头极少，即使定做角度头也会因为刚性不足，加工时无法达到产品要求。

2、采用卧式加工中心，刀具通过阀体流路进入，采用走圆弧插补的形式加工密封面。参见图1，所示的一种大尺寸闸阀，其密封面单边尺寸就比流路直径大21.5mm，考虑到刀头的尺寸，加工时刀杆直径不能超过30mm，刀杆长度不小于360mm，刀杆径长比达到1：12，一般刀具刚性不足，加工时密封面存在震纹，即使采用刚度、抗震性非常好的刀杆也难以达到密封面的形位公差要求。同时密封面尺寸在设计上会随着阀体工作增大而加大，在加工时选用刀杆直径会更小，这种加工方式无法满足产品制造要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种大尺寸闸阀密封面的加工方法，其能够满足密封面的形位公差要求，降低现有加工方式对刀具的刚性需求，避免密封面产生震纹。

本发明所述的大尺寸闸阀密封面的加工方法，该闸阀包括阀体和对称设于阀体两侧的法兰，阀体设有横向贯穿的流路和形成在阀体中部与流路垂直的中孔，其包括如下步骤：

1）通过机械加工控制密封面加工前的工艺基准，使得阀体两端法兰外圆尺寸之差≤0.02，同轴度≤0.02；

2）将阀体通过夹具固定于机床工作台上，调整阀体顶面开口朝向水平方向；

3）将刀杆从流路伸入阀体内，将正反双刃刀头从中孔中放入阀体且安装于刀杆上；

4）启动加工设备，刀杆沿阀体流路方向左右运动，带动正反双刃刀头分别加工阀体内的两个对称密封面。

进一步，所述步骤2）中的夹具包括底座，所述底座上设有两个定位块，两个定位块的相对水平距离能够调整，定位块顶部设有与法兰外圆对应配合的V型槽，通过压环将法兰固定于定位块上，两个定位块之间设有高度可调的支撑块，所述支撑块顶端与阀体中部接触配合。

进一步，在一个定位块远离支撑块的一侧固定有安装支架，所述安装支架上固定有位置可调的衬套，该衬套内孔与刀杆伸出阀体的部分间隙配合，防止刀杆在加工过程中震动。

进一步，所述衬套上固定有能够持续为衬套内侧提供润滑油的油杯。