一种阀座加工工装

技术领域

本发明涉及球阀加工设备技术领域，具体涉及一种阀座加工工装。

背景技术

球阀是一种常见的启闭件，通常包括阀体、阀座、阀球、阀杆和驱动装置，其中阀座安装在阀体一端形成阀腔，阀球可转动地设置在阀腔内部，驱动装置通过驱动杆进而驱动阀球在阀腔内部转动，从而开启或关闭球阀。球阀的密封，是通过阀座与阀球之间的贴合接触实现的，即阀座具有阀座密封面，阀球具有阀球密封面，当需要关闭球阀时，转动阀杆带动阀球转动，使阀球密封面抵压在阀座密封面上，实现密封。

在球阀经常应用的一些场合，流体的压力很高，因此对于密封的要求就很高。由于密封是通过阀座密封面与阀球密封面的贴合接触挤压实现，因此对于阀座密封面和阀球密封面的加工精度均要求很高。在实际加工中，阀球密封面和阀座密封面是分别单独加工完成的，当对阀座密封面进行加工时，需要先将阀座固定到机床上，再对其密封面进行打磨。现有技术中有的采用三爪直接撑在阀座的内壁上固定，这种方式，三爪通过三个接触点与阀座的内壁接触，阀座内壁受力不均匀，加工完成的阀座有时会出现轻微的三点变形，使得打磨完成的阀座密封面不能与阀球密封面完全贴合。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中采用三爪对阀座进行固定，有时会出现三点变形，导致打磨完成的阀座密封面不能与阀球密封面完全贴合的技术缺陷，从而提供一种能够避免三点变形的阀座加工工装。

为此，本发明提供一种阀座加工工装，包括：

机床，具有驱动主轴，所述驱动主轴上安装有主轴盘；

支撑盘，由至少两个共圆心且相互独立的扇形支撑盘组成，所述支撑盘具有内侧面和外侧面，所述外侧面上设有适于插入到阀座内部进行内撑固定的环形台阶；

卡爪，至少为两个，与所述扇形支撑盘一一对应匹配，一端与所述扇形支撑盘的内侧面固定连接，另一端设有第一螺旋结构；

导向驱动结构，固定安装在所述主轴盘上，具有用于安装所述卡爪的导向槽，以及伸出至所述导向槽内部一定距离的第二螺旋结构，所述第二螺旋结构能够与所述第一螺旋结构啮合；在外力作用下，所述导向驱动结构能够转动并带动所述第二螺旋结构转动；

所述导向驱动结构在外力作用下驱动所述第二螺旋结构绕第一方向转动时，所述第二螺旋结构通过所述第一螺旋结构驱动所述卡爪带动所述扇形支撑盘向着远离圆心的方向扩展；

所述导向驱动结构在外力作用下绕与所述第一方向相反的第二方向转动时，所述第二螺旋结构通过所述第一螺旋结构驱动所述卡爪带动所述扇形支撑盘向着靠近圆心的方向内缩。

作为一种优选方案，所述导向驱动结构包括：

筒体，具有共圆心设置的内环筒和外环筒，以及连接所述内环筒和所述外环筒以形成环形内腔的连接壁；

驱动卡盘，安装在所述环形内腔内部，朝向所述连接壁的一侧设有所述第二螺旋结构，另一侧设有第一啮合齿；

导向槽，开设在所述连接壁和所述外环筒上，用于安装所述卡爪；

第一安装孔，开设在所述外环筒上，并与所述环形内腔连通；

第二安装孔，开设在所述内环筒上，与所述第一安装孔相对；

锥杆，两端分别可转动地安装在所述第一安装孔和所述第二安装孔上，所述锥杆的外壁上设有能够与所述第一啮合齿匹配啮合的第二啮合齿。

作为一种优选方案，所述锥杆通过限位结构可转动地安装在所述第一安装孔和所述第二安装孔内部。

作为一种优选方案，所述限位结构包括：

环形凹槽，沿周向设置在所述锥杆上；

限位通孔，为两个，分别设置在所述外环筒上；

限位固定销，为两个，分别穿入安装两个所述限位通孔内部，并与所述环形凹槽配合，将所述锥杆限位。

作为一种优选方案，所述锥杆的靠近所述第一安装孔的端部，设有适于施加外力驱动转动的多边形凹孔。

作为一种优选方案，所述锥杆靠近所述第一安装孔部分的直径，大于所述锥杆靠近所述第二安装孔部分的直径，且沿所述第一安装孔至所述第二安装孔方向，直径均匀减小。

作为一种优选方案，所述导向槽的横截面为T型。

作为一种优选方案，所述支撑盘由3个、4个或5个所述扇形支撑盘组成。

作为一种优选方案，所述环形台阶在所述支撑盘外侧面上设有1-5圈。

作为一种优选方案，所述支撑盘的内侧面形成阶梯状，与所述支撑盘内侧面连接的所述卡爪的一端也形成阶梯状，两者匹配对接后焊接固定在一起。

本发明提供的技术方案，具有以下优点：

本发明的阀座加工工装，包括机床、支撑盘、卡爪和导向驱动结构；其中支撑盘由至少两个共圆心且相互独立的扇形支撑盘组成，支撑盘的外侧面上设有适于插入到阀座内部进行内撑固定的环形台阶；卡爪与扇形支撑盘一一对应地连接，且具有第一螺旋结构；导向驱动结构具有用于安装卡爪的导向槽，以及伸出至导向槽内部一定距离的第二螺旋结构。当导向驱动结构在外力作用下驱动第二螺旋结构绕第一方向转动时，第二螺旋结构通过第一螺旋结构驱动卡爪带动扇形支撑盘向着远离圆心的方向扩展，此时环形台阶面挤压在阀座的内侧面上，将阀座内撑固定；当驱动卡盘在外力作用下驱动第二螺旋结构绕与第一方向相反的第二方向转动时，第二螺旋结构通过第一螺旋结构驱动卡爪带动扇形支撑盘向着靠近圆心的方向内缩，此时环形台阶面与阀座的内侧面解除接触，可以将阀座取下。本发明的阀座加工工装，使用由至少两个共圆心且相互独立的扇形支撑盘，且扇形支撑盘的外侧面上设有环形台阶，将环形台阶的外侧面内撑在阀座内壁上，能够以更大的接触面从阀座内部对阀座进行内撑固定，基本可以避免三点变形情况的出现，进而避免返工，从而可以提高阀座加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术或本发明具体实施方式中的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式描述中所使用的附图作简单介绍。

图1是本发明一种阀座加工工装的剖面图。

图2是图1中A-A向视图。

图3是图1中B向视图。

图4是筒体的结构图。

附图标记：1、支撑盘；11、扇形支撑盘；12、环形台阶；2、阀座；21、阀座密封面；3、卡爪；31、第一螺旋结构；4、驱动卡盘；41、第一螺旋结构；5、机床；51、驱动主轴；52、主轴盘；6、筒体；60、环形内腔；61、导向槽；62、第二螺旋结构；63、内环筒；631、第二安装孔；632、螺纹孔；64、外环筒；641、第一安装孔；642、限位通孔；643、限位固定销；644、螺纹孔；65、连接壁；66、驱动卡盘；67、第一啮合齿；7、锥杆；71、第二啮合齿；72、环形凹槽；73、多边形凹孔；7、锥杆；71、第二啮合齿；72、限位凹槽；73、多边形孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细描述。

实施例

本实施例提供一种阀座加工工装，如图1-3所示，包括机床5，机床5具有驱动主轴51，驱动主轴51上安装有主轴盘52；支撑盘1，支撑盘1由3个共圆心且相互独立的扇形支撑盘11组成，支撑盘1具有内侧面和外侧面，其中内侧面与卡爪3固定连接，外侧面上设有适于插入到阀座2内部进行内撑支撑的环形台阶12。环形台阶12具有适于与阀座2的内壁进行贴合接触的外壁面。

卡爪3的结构如图1-2所示，其与扇形支撑盘11一一对应匹配，卡爪3的一端与扇形支撑盘11的内侧面固定连接，另一端设有第一螺旋结构31。还包括导向驱动结构，固定安装在主轴盘52上，具有用于安装卡爪3的导向槽61，以及伸出至导向槽61内部一定距离的第二螺旋结构62，第二螺旋结构62与第一螺旋结构61啮合；在外力作用下，导向驱动结构能够转动并带动第二螺旋结构62转动。

当导向驱动结构在外力作用下驱动第二螺旋结构62绕第一方向转动时，第二螺旋结构62通过第一螺旋结构41驱动卡爪3带动扇形支撑盘11向着远离圆心的方向扩展；当导向驱动结构在外力作用下驱动第二螺旋结构62绕与第一方向相反的第二方向转动时，第二螺旋结构62通过第一螺旋结构41驱动卡爪3带动扇形支撑盘11向着靠近圆心的方向内缩。

也即，需要固定阀座2时，使用外力驱动第二螺旋结构62绕第一方向运动，扇形支撑盘11外撑，环形台阶12抵压在阀座2的内壁上，从而将阀座2内撑固定在支撑盘1上；需要对阀座2解除固定时，使用外力驱动第二螺旋结构62绕第二方向运动，扇形支撑盘11内缩，环形台阶12与阀座2的内壁脱离，从而能够将阀座2从支撑盘1上取下。

本实施例的阀座加工工装，使用由至少两个共圆心且相互独立的扇形支撑盘11，且扇形支撑盘11的外侧面上设有环形台阶12，使用环形台阶12内撑在阀座2内壁上，能够以更大的接触面从阀座2内部对阀座2进行内撑固定，减少三点变形情况的出现，避免返工，从而可以提高阀座的加工效率。根据具体情况，支撑盘1还可以是由2个、4个或5个扇形支撑盘11组成。

如图4所示，导向驱动结构包括：筒体6、驱动卡盘66、和锥杆7。

其中，筒体6具有共圆心设置的内环筒63和外环筒64，以及连接内环筒63和外环筒64以形成环形内腔60的连接壁65；导向槽61开设在连接壁65和外环筒64上，用于安装卡爪3；第一安装孔641开设在外环筒64上，并与环形内腔60连通；第二安装孔631开设在内环筒63上，与第一安装孔641相对。

驱动卡盘66安装在环形内腔60内部，朝向连接壁65的一侧设有第二螺旋结构62，另一侧设有第一啮合齿67。

锥杆7的两端分别可转动地安装在第一安装孔641和第二安装孔631上，锥杆7的外壁上设有能够与第一啮合齿67匹配啮合的第二啮合齿71。

内环筒63的朝向主轴盘52的一侧设有若干螺纹孔632，使用螺栓固定安装在主轴盘52上；外环筒64的朝向主轴盘52的一侧同样设有若干螺纹孔644，使用螺栓固定安装在主轴盘52上，进而将整个筒体6固定安装在主轴盘52上。

锥杆7安装在外环筒64和内环筒63之间，位于环形内腔60内部，其外壁上设有第二啮合齿71；驱动卡盘66在环形内腔60内部安装后，锥杆7上的第二啮合齿71与驱动卡盘66上的第一啮合齿67啮合，使用外力驱动锥杆7转动，即可带动驱动卡盘66转动，进而带动第二螺旋结构62转动。

卡爪3被限位在导向槽61内部，第二螺旋结构62带动第一螺旋结构31转动后，卡爪3在导向槽61的导向作用下，只能沿着导向槽61的方向向外扩展或向内回缩，进而带动扇形支撑盘11向外扩张以内撑固定阀座2或向内回缩以将阀座2取下。

锥杆7的两端分别可转动地安装在第一安装孔641和第二安装孔631内部，当锥杆7转动时，能够保持位置稳定，从而使锥杆7的第二啮合齿71持续稳定驱动驱动卡盘66的第一啮合齿61转动。

限位结构包括沿锥杆7设置的环形凹槽72，设置在外环筒64上的两个限位通孔642，以及能够穿入安装到限位通孔642内部，与环形凹槽72配合从而将锥杆7限位的限位固定销643。限位结构的作用在于，既能将锥杆7限位在环形内腔60内部，又能使其能够转动。

本实施例中，锥杆7靠近第一安装孔641部分的直径，大于锥杆7靠近第二安装孔631部分的直径，且沿第一安装孔641至第二安装孔631方向，直径均匀减小。导向槽61的横截面为T型。

环形台阶12在支撑盘1的外侧面上设有4圈，作为变形方案，环形台阶2可以在支撑盘1的外侧面上设置1-5圈，从而能够满足不同孔径大小阀座2的内撑固定需要。

支撑盘1的内侧面形成阶梯状，与支撑盘1内侧面连接的卡爪3的一端也形成阶梯状，两者匹配后焊接固定在一起，这种固定方式缩短了长度，增大了接触面，连接更加牢固。

本实施例中阀座加工工装的使用方法如下：

需要固定阀座2时，首先看阀座2的内径与哪一个环形台阶12的外径大小相匹配，然后看阀座2能否套在该环形台阶12上，如果不能，则借助外力驱动驱动锥杆7转动，锥杆7的第二啮合齿71通过与驱动卡盘66的第一啮合齿67作用，带动驱动卡盘66转动，驱动卡盘66上的第二螺旋结构62通过第一螺旋结构41带动卡爪3回缩，直至阀座2能够套在上述环形台阶12上；

然后借助外力驱动锥杆7绕反方向转动，带动扇形支撑盘11外撑，直至将阀座2固定在支撑盘1上；接着启动主轴51，主轴51通过主轴盘52带动阀座2转动，从而能够对阀座2的阀座密封面21进行打磨加工。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。