焊接球閥密封面加工工藝性分析

摘 要：焊接結(jié)構(gòu)的整體球閥，不僅在焊接方面存在難點(diǎn)，在球閥加工方面也存在較多的難點(diǎn)。文章通過(guò)不同結(jié)構(gòu)球閥密封面加工的工藝性分析，詳細(xì)介紹了焊接結(jié)構(gòu)球閥球閥密封面加工的工藝難點(diǎn)及工藝過(guò)程。

關(guān)鍵詞：球閥；密封面；性能分析

1 前言

CCS球閥是我公司制造的高水頭沖擊式水輪機(jī)焊接結(jié)構(gòu)球閥，球閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：閥體為焊接結(jié)構(gòu)，公稱直徑為2200mm，球閥裝配后壓力試驗(yàn)為11.25MPa，漏水試驗(yàn)壓力為7.5MPa。CCS焊接球閥的制造加工填補(bǔ)了我公司在這一領(lǐng)域的技術(shù)空白，焊接球閥的制造加工存在較多的難點(diǎn)，因此有必要對(duì)焊接球閥的制造加工進(jìn)行研究，為以后高水頭球閥的加工提供生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)。

2 難點(diǎn)

焊接結(jié)構(gòu)的整體球閥，不僅在焊接方面存在難點(diǎn)，在球閥加工方面也存在較多的難點(diǎn)，其中焊接球閥密封面的加工存在以下一些難點(diǎn)。（1）閥體密封面堆焊前和堆焊后密封面同軸度保證。（2）活門與閥體密封面的同軸度保證。

3 解決方法

通過(guò)對(duì)不同結(jié)構(gòu)的球閥密封面加工進(jìn)行分析對(duì)比，并針對(duì)焊接球閥的加工難點(diǎn)進(jìn)行分析及解決，保證焊接球閥活門與閥體的密封面加工后的同軸度符合圖紙要求。

分瓣結(jié)構(gòu)球閥，活門與閥體之間的密封面一般采用同車工藝方法加工，同車工藝方法工藝流程為：閥體組合整圓后分別加工閥體上游側(cè)內(nèi)圓和閥體下游側(cè)內(nèi)圓，保證閥體上游側(cè)內(nèi)圓和下游側(cè)內(nèi)圓之間的同軸度在0.05mm以內(nèi)→閥體拆開(kāi)并與活門進(jìn)行裝配，活門處于全關(guān)位置，調(diào)整活門上游側(cè)（或下游側(cè)）密封面外圓與閥體上游側(cè)內(nèi)圓（或下游側(cè)內(nèi)圓）同心，調(diào)整活門上游側(cè)（或下游側(cè)）密封面平面與閥體上游側(cè)平面（或下游側(cè)平面）平行，用定位塊將活門與閥體進(jìn)行固定→閥體翻身，按閥體下游側(cè)內(nèi)圓及平面找正閥體，并檢查活門下游側(cè)密封面加工余量；以閥體下游側(cè)內(nèi)圓及端面為基準(zhǔn)，同車閥體和活門下游側(cè)密封面達(dá)圖紙要求→配車定位塊，在下游側(cè)將活門與閥體進(jìn)行固定，并翻身→按閥體下游側(cè)找正方法，找正閥體上游側(cè)，并同車閥體和活門上游側(cè)密封面達(dá)圖紙要求。上述活門與閥體同車密封面的工藝方法，能保證活門與閥體密封面的同軸度要求。

分瓣球閥裝配 分瓣球閥密封面同加工

球閥除分瓣結(jié)構(gòu)球閥外，還存在整體焊接結(jié)構(gòu)球閥。焊接結(jié)構(gòu)的球閥，閥體合縫面需要焊接及焊后進(jìn)行熱處理，閥體存在較大的變形，閥體上游側(cè)內(nèi)圓和下游側(cè)內(nèi)圓之間的同軸度已經(jīng)無(wú)法保證同軸度在0.05mm以內(nèi)，不能做為活門與閥體同車密封面的定位基準(zhǔn)。

采用如下方法解決焊接球閥同車活門與閥體密封面，保證活門與閥體密封面同軸度在0.05mm以內(nèi)。根據(jù)工藝基準(zhǔn)可以互換、轉(zhuǎn)換的原則，進(jìn)行分析，就可以解決焊接球閥同車活門與閥體密封面，保證活門與閥體密封面同軸度在0.05mm以內(nèi)。

3.1 閥體密封面堆焊前和堆焊后密封面同軸度保證

3.1.1 活門加工

球閥裝配前，活門單獨(dú)加工，保證活門過(guò)流面內(nèi)圓的圓柱度，保證活門過(guò)流面內(nèi)圓與活門兩端密封面之間的相互位置。

3.1.2 閥體密封面堆焊前同軸度保證

活門和閥體裝配及焊接熱處理后，閥體密封面堆焊前加工流程如下：將活門轉(zhuǎn)到全開(kāi)位置，以活門過(guò)流面內(nèi)圓為基準(zhǔn)，調(diào)整閥體上游側(cè)和下游側(cè)內(nèi)圓的四周加工余量均勻，保證閥體內(nèi)圓與活門過(guò)流面內(nèi)圓基本同心→將活門過(guò)流面內(nèi)圓與閥體內(nèi)圓在上游側(cè)進(jìn)行搭焊定位塊牢固→將閥體下游側(cè)朝上放置，以活門過(guò)流面內(nèi)圓為基準(zhǔn)找正，粗車閥體下游側(cè)內(nèi)圓及平面，保證閥體內(nèi)圓與活門過(guò)流面內(nèi)圓之間的同軸度→在活門過(guò)流面內(nèi)圓與閥體內(nèi)圓之間進(jìn)行定位塊搭焊→閥體翻身上游側(cè)朝上放置，以活門過(guò)流面內(nèi)圓為基準(zhǔn)找正，粗車閥體上游側(cè)內(nèi)圓及平面，保證閥體內(nèi)圓與活門過(guò)流面內(nèi)圓之間的同軸度。

活門過(guò)流面加工 閥體堆焊前加工密封面

3.1.3 閥體密封面堆焊后同軸度保證

閥體密封面堆焊后，閥體不僅存在焊接變形，而且閥體密封面原加工基準(zhǔn)已不存在，不能以閥體進(jìn)行找正及加工。為保證閥體堆焊后，閥體密封面兩端同軸度的精度，繼續(xù)采用以活門過(guò)流面為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工，工藝流程與閥體密封面堆焊前加工流程相同，即：

將活門轉(zhuǎn)到全開(kāi)位置，以活門過(guò)流面內(nèi)圓為基準(zhǔn)，調(diào)整閥體上游側(cè)和下游側(cè)內(nèi)圓的四周加工余量均勻，保證閥體內(nèi)圓與活門過(guò)流面內(nèi)圓基本同心→將活門過(guò)流面內(nèi)圓與閥體內(nèi)圓在上游側(cè)進(jìn)行搭焊定位塊牢固→將閥體下游側(cè)朝上放置，以活門過(guò)流面內(nèi)圓為基準(zhǔn)找正，粗車閥體下游側(cè)內(nèi)圓及平面，保證閥體內(nèi)圓與活門過(guò)流面內(nèi)圓之間的同軸度→在活門過(guò)流面內(nèi)圓與閥體內(nèi)圓之間進(jìn)行定位塊搭焊→閥體翻身上游側(cè)朝上放置，以活門過(guò)流面內(nèi)圓為基準(zhǔn)找正，粗車閥體上游側(cè)內(nèi)圓及平面，保證閥體內(nèi)圓與活門過(guò)流面內(nèi)圓之間的同軸度。

3.2 活門與閥體密封面的同軸度保證

通過(guò)上述方法，將活門加工找正基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到閥體兩端密封面上，保證后序閥體與活門密封面同車精度。閥體與活門密封面加工的工藝流程如下：將活門轉(zhuǎn)到全關(guān)位置，并調(diào)整活門密封面外圓與閥體內(nèi)圓之間同心，調(diào)整活門密封面平面與閥體平面平行，用定位塊將活門與閥體進(jìn)行固定→以閥體內(nèi)圓為基準(zhǔn)同車活門密封面及閥體內(nèi)圓達(dá)圖紙要求→配車定位塊，在將活門與閥體進(jìn)行固定，并翻身→按閥體密封面找正，同車另一側(cè)閥體和活門密封面達(dá)圖紙要求。

活門與閥體密封面同車

采用上述活門與閥體同車密封面的工藝方法，能保證焊接整體球閥活門與閥體密封面的同軸度要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

CCS球閥已經(jīng)加工及裝配合格，達(dá)到了業(yè)主驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)，CCS球閥密封面加工的工藝方法填補(bǔ)了我公司的技術(shù)空白，為以后類試機(jī)組的生產(chǎn)進(jìn)行了技術(shù)儲(chǔ)備，提供了生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

作者簡(jiǎn)介：李泰嶺（1981-），2004年畢業(yè)于佳木斯大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師。