阀门阀体零件分组及常用材料
一、 阀体类零件分组及常用材料
按几何形状,加工表面开头及工艺特征可将阀体零件分为六组:有法兰直通式,螺纹直通式、螺纹直角式、旋塞、球阀和蝶阀的阀体。本教材仅策重介绍法兰直通式和球阀二种阀体。
常用材料:
阀体材料按照承受压力,温度和介质等用条件列表如下:
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使用条件 |
常用材料 |
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压力 |
温度 |
介质 |
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低压
高中压
320kg/㎡ |
≤200℃
≤450℃
≤500℃
≤550℃
≤196℃ ≤450℃ |
水、蒸气
石油
腐蚀性介质
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铸铁: HT200 HT30-54
ZG25 铸钢: ZGLCr18Ni9 ZGLCr18Ni9Ti ZGCr5M ZGLCr18Ni9
锻钢: 35
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二、 法兰直通式阀体的加工
(一)法兰直通式阀体结构特点
1、阀体靠两端法兰和管路连接应按新标准的程度
2、阀体为中空薄壁的特型壳体零件,多为三通结构。
3、其密面有二种形式,焊接的和镶阀座的,其精度要求较高。
(二)法兰直通式阀体的技术要求
1、尺寸精度:
阀体各加工表面一般为8-9级精度,其中止口和镶阀座部位为11级,结构长度和法兰外径为14-15级,其中楔式闸阀阀体二个密封面在角度方面的精度要求较高,该角度精度往往还是用一般的角度公差来评定的,而是一对密封付角度一致性恒量,即用吻合度来恒量。
吻合度:指密封面接触时,在半径方向的最小接触宽度与阀体密封封面宽度之比。它除了能控制角度精度外,不能控制密封面的平面度。一般情况下要求吻合度在30-60%
2、表面粗糙度
3、几何精度及位置精度
1)密封面的不平度要求很高,应达到吻合度的要求。
2)两端法兰有同轴度要求,且二法兰端面要平行,在100毫米直径内误差要小于0.15毫米。
3)楔式闸阀阀体二密封面对于导向筋要对称。
4)截止阀阀体密封面对中法兰轴线的垂直度要保证在100毫米长度内误差小于0.5毫米。
5)对减压阀阀体上下端法兰止口,内孔时阀座孔有同轴度要求。
(三)法兰直通式阀体的工艺分析及工艺过程
如何保证密封面的尺寸精度,几何形状精度和粗糙度的要求,如何保证三个端法兰的相互位置精度是加工时的工艺要点下面分别以楔式闸阀,截止阀和球阀体为例,具体介绍其加工过程。
1、楔式闸阀体
1) 工艺分析:
该阀体为三通,内腔有二个对称的密封面,密封面与阀体通道中心线成一倾斜角度,一般为2°30′~5°,体内有两条导向筋,主要加工精度在密封面,除角度,档宽尺寸精度要求外,对二密封面还要求与导向筋对称。(见图)
对于铸件毛坯,由于余量较大,一般要采用粗,精加工二个步骤,在粗加工中先将三个法兰加工好,再从法兰为基准先粗车密封面,再精车,最后进行光整加工。
2) 确定工艺过程
铸钢楔式闸阀阀体典型工艺过程
a)先加工二个端法兰再以端法兰定位加工中法兰,导向筋,密封面及螺栓孔。
工艺过程为:
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序号 |
工序名称 |
工序内容 |
定位基准 |
夹紧方法 |
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1 |
车 |
车一端法兰端面,外圆。 |
另一端法兰外圆毛坯定位 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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2 |
车 |
车另一端法兰端面,外圆 |
端法兰外圆端面定位 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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3 |
车 |
车中法兰端面,外圆,止口和背面。 |
两端法兰外圆及一端面定位 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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4 |
钳 |
划法兰中心线,导轨加工线
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5 |
铇 |
插(铇)导轨 |
二端法兰定位 |
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6 |
车 |
车二密封面,对于堆焊的密封面要经过粗车,堆焊,精车 |
分别以二端法兰定位 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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7 |
钻 |
钻中法兰螺栓孔,(攻丝)。 |
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8 |
钻 |
钻二端法兰螺栓孔 |
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这种加工方案具有工装简单的优点,但是由于二密封面需要二次安装,上定位基准不统一,有定位误差。
[pagebreb) 以阀体三个颈部锥面为粗基准先加工中法兰,再以中法兰定位加工二端法兰,导向筋和密封面。具体加工过程为:
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序号 |
工序名称 |
工序内容 |
定位基准 |
夹紧方法 |
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1 |
车 |
车中法兰端面,外圆和止口。 |
三颈部外圆表面毛坯 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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2 |
车 |
车二端法兰端面外圆 |
中法兰端面止口 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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3 |
插 |
插导轨。 |
二端法兰外圆 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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4 |
车 |
车二密封面 |
中法兰端面,止口 |
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5 |
钻 |
钻中法兰螺栓孔 |
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6 |
钻 |
钻二端法兰螺栓孔 |
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这种加工方案在加工密封面时,由于采用基准统一原则,避免了定位误差,在回转夹具上利用一次安装加工保证了密封面的角度精度要求,其对称度,档宽由机床档铁配合使用半长卡板和专用量具控制。此外还具有工序集中减少装夹次数,减轻劳动强度的优点。缺点是夹具复杂,笨重,适用DN100以下的阀体。
1、截止阀阀体
该种阀体只有一个密封面,表面精度要求高,并应垂直于中法兰轴线,据此特点可采用二种方案加工:
a)先加工两端法兰为精基准分粗精二道工序加工中法兰及密封面部位,具体工艺过程如下:
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序号 |
工序名称 |
工序内容 |
定位基准 |
夹紧方法 |
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1 |
车 |
车一端法兰,外圆和止口。 |
另一端法兰外圆表面 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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2 |
车 |
车另一端法兰外圆、止口 |
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三爪夹盘找正夹紧 |
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3 |
车 |
粗车中法兰端面,外圆,车镶密封圈槽或堆焊基面 |
端法兰外圆及端面定位 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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4 |
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装压密封圈(或堆焊密封面)
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5 |
车 |
精车密封面及中法兰 |
以端法兰外圆及端面 |
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6 |
钻 |
钻中法兰螺栓孔 |
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7 |
钻 |
钻端法兰螺栓孔 |
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该方案具有夹具简单,加工范围大,但由于工序分散,安装次数多,定位误差较大。
[pageb)另外一加工方案是首先在一次安装下加工出中法兰和密封面部位,(堆焊基面和镶密封圈槽)然后再以中法兰定位精加工密封面。具体加工过程如下
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序号 |
工序名称 |
工序内容 |
定位基准 |
夹紧方法 |
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1 |
车 |
车中法兰端面,外圆和止口,车镶密封圈槽或堆焊基面 |
三颈部外圆表面 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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2 |
车 |
车两端法兰端面,外圆 |
中法兰端面止口 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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3 |
钳 |
装压密封圈或堆焊密封面 |
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三爪夹盘找正夹紧 |
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4 |
车 |
精车密封面
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中法兰端面,止口 |
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5 |
钻 |
钻中法兰螺栓孔并攻丝 |
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6 |
钻 |
钻端法兰螺栓孔并攻丝 |
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1、球阀阀体的加工
大部分球阀属于侧装式,整个阀体中腔由左右二部分组成,其中右阀体结构较复杂。它具有精度较高的镶阀座孔,其侧面有装夜工杆的填料孔。
其加工过程为:
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序号 |
工序名称 |
工序内容 |
定位基准 |
夹紧方法 |
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1 |
车 |
车小端法兰端面,外圆及背面 |
大端法兰外圆 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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2 |
车 |
车大端法兰端面,内孔,止口,及阀座孔 |
小法兰端面外圆 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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3 |
车 |
车侧端法兰端面、钻孔、车填料孔 |
大法兰端面外圆 |
三爪夹盘找正夹紧 |
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4 |
钳 |
划法兰中心线
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5 |
钻 |
钻小法兰螺栓孔 |
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6 |
钻 |
钻大法兰螺栓孔并攻丝 |
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