一种片式锻造高压球阀及其生产工艺

技术领域

本发明涉及球阀技术领域，尤其涉及一种片式锻造高压球阀及其生产工艺。

背景技术

高压球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类，在西方国家工业发达的国家，高压球阀的使用正在逐年不断的上升，在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位，高压球阀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，具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线，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，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密，球阀最适宜做开关、切断阀使用，高压球阀的主要特点是本身结构紧凑，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，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，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用，球阀在生产制造时，为了防止球阀泄漏，当球阀阀芯在切削成型后需要进行抛光处理。

现有的阀芯在抛光加工时，由于阀芯表面为圆形结构，对其表面进行抛光时，由于难以夹持，使得抛光时阀芯震动较大，易对抛光精度造成影响，且抛光时需要频繁的调整夹持方位，易使得阀芯表面抛光不均匀，抛光效率较低的问题。

基于上述问题，因此，提出了一种片式锻造高压球阀及其生产工艺。

发明内容

基于现有的球阀阀芯抛光时夹持不稳定，使得抛光时产生较大的震动，易对抛光精度造成影响，且需要频繁的调整夹持方位，易使得阀芯表面抛光不均匀，效率较低的技术问题，本发明提出了一种片式锻造高压球阀及其生产工艺。

本发明提出的一种片式锻造高压球阀及其生产工艺，该生产工艺包括以下几个步骤：

步骤一，选取黄铜作为主材，并通过车床分别车削出阀体、阀芯和阀杆；

步骤二，将阀体进行抛沙处理后进行清洗，并在磷酸溶液中浸泡一分钟后进行镀镍；

步骤三，将阀芯通过抛光设备对其表面进行抛光处理；

步骤四，选取石墨作为主材，并通过挤塑机将密封圈挤压成型；

步骤五，将成型的密封圈精细去毛边加工；

步骤六，将部件全部组装，并进行密封性测试；

所述步骤三的抛光设备包括夹持机构，所述夹持机构包括气缸，所述夹持机构通过气缸的伸出对阀芯的内部进行涨紧夹持；

所述夹持机构的正面设置有移动调节机构，所述移动调节机构包括伺服电机，所述移动调节机构对阀芯的抛光位置进行移动调节；

所述移动调节机构的上方设置有调节锁止机构，所述调节锁止机构包括棘轮，所述调节锁止机构位于所述夹持机构正面，所述调节锁止机构对抛光深度进行调节并锁止限位。

优选地，所述夹持机构还包括底座，所述底座的上表面固定连接有固定块，所述气缸的一端以固定块的轴线为阵列中心呈环形阵列分布，所述气缸的一端与所述固定块的一侧表面固定安装，所述固定块的另一侧表面固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过联轴器固定安装有转轴，所述转轴的一端贯穿并延伸至所述固定块的一侧表面。

优选地，所述转轴的外表面固定套接有安装套，所述安装套的一端外表面固定连接有呈环形阵列分布的第一安装座，所述第一安装座的内壁通过销轴铰接有第一连接杆，所述第一连接杆的一端通过销轴铰接有第二安装座，所述第二安装座的一侧表面固定连接有弧形撑板，所述弧形撑板的外侧表面固定连接有防滑垫。

优选地，所述安装套的另一端外表面固定连接有呈环形阵列分布的第三安装座，所述第三安装座的内壁通过销轴铰接有第二连接杆，所述第二连接杆的一端通过销轴铰接有第四安装座，所述第四安装座的一侧表面与所述弧形撑板的内侧表面固定连接，所述转轴的外表面活动套接有移动套环。

优选地，所述移动套环的外表面固定连接有呈环形阵列分布的第五安装座，所述第五安装座的内壁通过销轴铰接有第三连接杆，所述第三连接杆的一端通过销轴铰接有第六安装座，所述第六安装座的一侧表面与所述弧形撑板的内侧表面固定连接，所述移动套环的外表面通过轴承固定套接有连接板。

优选地，所述气缸活塞杆的一端与所述连接板的一侧表面固定连接，所述伺服电机的一侧表面与所述底座的一侧表面固定安装，所述底座的上表面开设有行程槽，所述伺服电机的输出轴通过联轴器固定安装有丝杆，所述丝杆的外表面螺纹套接有移动块，所述移动块的外表面与所述行程槽的内壁滑动连接。

优选地，所述移动块的一端贯穿并延伸至所述底座的上表面，所述调节锁止机构还包括有调节块，所述调节块的下表面与所述移动块的上表面固定连接，所述调节块的内壁通过轴承固定套接有螺纹杆，所述螺纹杆的外表面与所述棘轮的内壁固定套接，所述螺纹杆的一端固定连接有驱动转盘。

优选地，所述螺纹杆的另一端外表面螺纹套接有调节筒，所述调节筒的一端固定连接有抛光球，所述调节筒的外表面固定套接有定位板，所述定位板的正面开设有呈对称分布的定位孔，所述定位孔的内壁活动套接有定位杆。

优选地，所述定位杆的一端与所述调节块的背面固定连接，所述调节块的正面通过轴承固定套接有转杆，所述转杆的外表面固定套接有棘爪，所述棘爪的一端与所述棘轮的齿面转动卡接。

优选地，所述棘爪的下表面固定连接有弹力绳，所述弹力绳的一端固定连接有连接块，所述连接块的背面与所述调节块的正面固定连接。

本发明中的有益效果为：

1、通过设置夹持机构，移动调节机构和调节锁止机构，从而达到了对阀芯进行稳定夹持抛光打磨，操作便捷且使阀芯表面抛光均匀，抛光效率高的效果。

2、通过设置气缸、移动套环和连接板的配合使用，起到快速对阀芯进行夹持固定，并通过防滑垫的配合使其转轴带动阀芯旋转抛光时稳定性较高的效果。

3、通过设置螺纹杆、调节筒、定位板和定位杆的配合使用，使其便于对抛光球进行移动，从而对阀芯的抛光深度进行调节，且通过棘轮和棘爪的配合限位，能有效的对抛光球的移动进行定位的效果。

附图说明

图1为一种片式锻造高压球阀及其生产工艺的示意图；

图2为一种片式锻造高压球阀及其生产工艺的立体图；

图3为一种片式锻造高压球阀及其生产工艺的图2中A处结构放大图；

图4为一种片式锻造高压球阀及其生产工艺的弧形撑板结构爆炸图；

图5为一种片式锻造高压球阀及其生产工艺的调节块结构立体图；

图6为一种片式锻造高压球阀及其生产工艺的定位板结构立体图。

图中：1、气缸；101、底座；102、固定块；103、驱动电机；104、转轴；105、安装套；106、第一安装座；107、第一连接杆；108、第二安装座；109、弧形撑板；1010、防滑垫；1011、第三安装座；1012、第二连接杆；1013、第四安装座；1014、移动套环；1015、第五安装座；1016、第三连接杆；1017、第六安装座；1018、连接板；2、伺服电机；201、行程槽；202、丝杆；203、移动块；3、棘轮；301、调节块；302、螺纹杆；303、驱动转盘；304、调节筒；305、抛光球；306、定位板；307、定位杆；308、转杆；309、棘爪；3010、弹力绳；3011、连接块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种片式锻造高压球阀及其生产工艺，该生产工艺包括以下几个步骤：

步骤一，选取黄铜作为主材，并通过车床分别车削出阀体、阀芯和阀杆；

步骤二，将阀体进行抛沙处理后进行清洗，并在磷酸溶液中浸泡一分钟后进行镀镍；

步骤三，将阀芯通过抛光设备对其表面进行抛光处理；

步骤四，选取石墨作为主材，并通过挤塑机将密封圈挤压成型；

步骤五，将成型的密封圈精细去毛边加工；

步骤六，将部件全部组装，并进行密封性测试；

步骤三的抛光设备包括夹持机构，夹持机构包括气缸1，夹持机构通过气缸1的伸出对阀芯的内部进行涨紧夹持；

夹持机构的正面设置有移动调节机构，移动调节机构包括伺服电机2，移动调节机构对阀芯的抛光位置进行移动调节；

移动调节机构的上方设置有调节锁止机构，调节锁止机构包括棘轮3，调节锁止机构位于夹持机构正面，调节锁止机构对抛光深度进行调节并锁止限位。

为了实现对夹持的阀芯实现旋转，通过夹持机构还包括底座101，底座101的上方开设有用于收集废屑的收集槽，便于对废屑进行收集处理的作用，底座101的上表面固定连接有固定块102，气缸1的一端以固定块102的轴线为阵列中心呈环形阵列分布，气缸1的一端与固定块102的一侧表面固定安装，固定块102的另一侧表面固定安装有驱动电机103，驱动电机103的输出轴通过联轴器固定安装有转轴104，驱动电机103起到带动转轴104进行旋转的作用，转轴104的一端贯穿并延伸至固定块102的一侧表面。

为了实现对阀芯内壁进行稳定夹持，通过转轴104的外表面固定套接有安装套105，转轴104的旋转起到带动安装套105进行转动，安装套105的一端外表面固定连接有呈环形阵列分布的第一安装座106，第一安装座106的内壁通过销轴铰接有第一连接杆107，第一连接杆107的一端通过销轴铰接有第二安装座108，第二安装座108的一侧表面固定连接有弧形撑板109，安装套105的旋转通过第一安装座106、第二安装座108、第一连接杆107和弧形撑板109的配合带动阀芯进行转动抛光的作用，弧形撑板109的外侧表面固定连接有防滑垫1010。

为了实现对阀芯内壁的夹持定位，通过安装套105的另一端外表面固定连接有呈环形阵列分布的第三安装座1011，第三安装座1011的内壁通过销轴铰接有第二连接杆1012，第二连接杆1012的一端通过销轴铰接有第四安装座1013，第四安装座1013的一侧表面与弧形撑板109的内侧表面固定连接，第三安装座1011通过第二连接杆1012和第四安装座1013的配合带动弧形撑板109向外撑起，从而对阀芯内壁进行夹持固定的作用，转轴104的外表面活动套接有移动套环1014。

为了快速对阀芯内壁进行固定限位和拆卸，通过移动套环1014的外表面固定连接有呈环形阵列分布的第五安装座1015，第五安装座1015的内壁通过销轴铰接有第三连接杆1016，第三连接杆1016的一端通过销轴铰接有第六安装座1017，移动套环1014的移动带动第五安装座1015进行移动，并配合第六安装座1017带动第三连接杆1016进行摆动，从而带动弧形撑板109向外撑开，第六安装座1017的一侧表面与弧形撑板109的内侧表面固定连接，移动套环1014的外表面通过轴承固定套接有连接板1018，连接板1018的移动起到带动移动套环1014进行移动。

为了实现对阀芯曲面抛光时的移动进行限位，通过气缸1活塞杆的一端与连接板1018的一侧表面固定连接，气缸1活塞杆的一端进行伸出运动，从而带动连接板1018进行移动，伺服电机2的一侧表面与底座101的一侧表面固定安装，底座101的上表面开设有行程槽201，伺服电机2的输出轴通过联轴器固定安装有丝杆202，丝杆202的外表面螺纹套接有移动块203，伺服电机2起到带动丝杆202旋转，从而配合行程槽201的限位带动移动块203进行移动的作用，移动块203的外表面与行程槽201的内壁滑动连接。

为了实现对阀芯曲面抛光时的自动化移动，通过移动块203的一端贯穿并延伸至底座101的上表面，调节锁止机构还包括有调节块301，移动块203的移动起到带动调节块301进行移动的作用，调节块301的下表面与移动块203的上表面固定连接，调节块301的内壁通过轴承固定套接有螺纹杆302，螺纹杆302的外表面与棘轮3的内壁固定套接，螺纹杆302的一端固定连接有驱动转盘303，螺纹杆302的旋转起到带动棘轮3进行转动，驱动转盘303起到便于带动螺纹杆302的进行转动的作用。

为了实现对阀芯弧面抛光进行调节，通过螺纹杆302的另一端外表面螺纹套接有调节筒304，调节筒304的一端固定连接有抛光球305，调节筒304的外表面固定套接有定位板306，定位板306的正面开设有呈对称分布的定位孔，定位孔的内壁活动套接有定位杆307，螺纹杆302的顺时针和逆旋转通过定位板306与定位杆307的配合限位带动调节筒304伸缩移动的作用，从而带动抛光球305进行移动调节。

为了提高对阀芯抛光时的稳定性，通过定位杆307的一端与调节块301的背面固定连接，调节块301的正面通过轴承固定套接有转杆308，转杆308的外表面固定套接有棘爪309，棘爪309的一端与棘轮3的齿面转动卡接，棘爪309起到在棘轮3停止转动后对其卡接限位的作用，当需要反向转动时，握住棘爪309通过转杆308的配合进行摆动，使其一端与棘轮3脱离限位。

为了实现锁止定位，通过棘爪309的下表面固定连接有弹力绳3010，弹力绳3010的一端固定连接有连接块3011，连接块3011的背面与调节块301的正面固定连接，弹力绳3010通过连接块3011的配合起到对棘爪309产生拉力的作用。

通过设置夹持机构，移动调节机构和调节锁止机构，从而达到了对阀芯进行稳定夹持抛光打磨，操作便捷且使阀芯表面抛光均匀，抛光效率高的效果。

通过设置气缸1、移动套环1014和连接板1018的配合使用，起到快速对阀芯进行夹持固定，并通过防滑垫1010的配合使其转轴104带动阀芯旋转抛光时稳定性较高的效果。

通过设置螺纹杆302、调节筒304、定位板306和定位杆307的配合使用，使其便于对抛光球305进行移动，从而对阀芯的抛光深度进行调节，且通过棘轮3和棘爪309的配合限位，能有效的对抛光球305的移动进行定位的效果。

工作原理：步骤一，将待抛光的阀芯内壁穿过弧形撑板109外侧后，启动气缸1进行伸出运动，气缸1活塞杆的一端通过连接板1018带动移动套环1014进行移动，移动套环1014的移动通过第五安装座1015和第六安装座1017的配合带动第三连接杆1016进行摆动，使其通过第六安装座1017带动弧形撑板109向外侧进行撑开，同时第一连接杆107与第二连接杆1012配合进行摆动，通过第二安装座108与第四安装座1013的配合带动弧形撑板109向外侧进行展开；

步骤二，展开后的弧形撑板109通过防滑垫1010与阀芯的内壁接触挤压，从而对阀芯进行夹持定位后，启动驱动电机103工作，驱动电机103通过转轴104带动安装套105进行旋转，安装套105通过第一连接杆107与第二连接杆1012的配合带动阀芯进行旋转，此时抛光球305与阀芯表面接触进行打磨抛光；

步骤三，启动伺服电机2带动丝杆202顺时针旋转，丝杆202的旋转通过行程槽201的限位使其移动块203进行移动调节，从而带动抛光球305移动，同时顺时针旋转驱动转盘303，驱动转盘303带动螺纹杆302旋转，并通过定位板306与定位杆307的配合限位带动调节筒304向前伸出，从而使抛光球305在移动时向前伸出与阀芯表面接触，对阀芯整个曲面进行抛光的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。