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選擇超高壓閥門過流部件材質(zhì)時(shí),應(yīng)考慮流速(高使用壓力)的不同,失重也不同。在較高壓下(400MPa以上),選用硬度高和紅硬性好的材料,如工具鋼或硬質(zhì)合金。在較低壓力下(100~400MPa),要求材料既具有良好的塑性和韌性,又要有較高的硬度。如美國HIP公司的超高壓針閥,工作壓力為690MPa的采用奧氏體316不銹鋼,工作壓力為1034MPa的采用體型沉淀硬化不銹鋼17-4PH。美標(biāo)高壓球閥設(shè)計(jì)與制造標(biāo)準(zhǔn):GB12237、API6D結(jié)構(gòu)長度:GB12221、ANSIB16。
毛坯鑄造工藝的改進(jìn)
我廠井口閘閥采用砂模鑄鋼毛坯,閥體加工過程中,在與閥座配合的內(nèi)螺紋處經(jīng)常出現(xiàn)氣孔、縮松等鑄造缺陷,經(jīng)對(duì)閥體剖面的宏觀分析發(fā)現(xiàn),在圖1所示的熱節(jié)區(qū),有程度不同的縮松現(xiàn)象,為解決上述問題,我們對(duì)鑄造工藝進(jìn)行多次改進(jìn)試驗(yàn)。
1)改進(jìn)澆冒口系統(tǒng)。將設(shè)置在閥體兩側(cè)圓柱面的澆冒口系統(tǒng)改為如圖1所示在閥體底部設(shè)置的橫直澆口系統(tǒng);
2)改砂模鑄造為熔模鑄造;
3)改側(cè)澆法為頂澆法,且使中法蘭向下。由于熔模鑄造比砂模鑄造具有更好的透氣性、更快、更均勻的冷卻條件,所以組織更為致密。由于鋼液從頂部澆入,又是從冒口直接澆入,澆冒口的位置靠近熱節(jié)區(qū)。為鑄件創(chuàng)造了極為有利的順序凝固條件,熱節(jié)區(qū)得到及時(shí)的補(bǔ)縮,所以經(jīng)工藝改進(jìn)后生產(chǎn)的鑄件組織致密,消除了縮松、縮孔等鑄造缺陷,產(chǎn)品合格率達(dá)到99%以上。并且閥門在關(guān)閉的瞬間受到控制壓力的作用,對(duì)閥座產(chǎn)生很大的沖擊力,易損壞密封面而降低閥門的使用壽命。
提高機(jī)加制造精度的措施
密封效果是閥門制造的關(guān)鍵要素。密封問題歷來是機(jī)械加工行業(yè)很難解決的問題,為提高閥門的制造精度,保證閥門密封效果,經(jīng)過理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐,歸納出以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施。
閥體是閘閥生產(chǎn)中關(guān)鍵的加工件,由于結(jié)構(gòu)的要求,其閥座密封面與中心對(duì)稱面傾斜3o~6o.對(duì)于中小型閘閥的閥體,我們采用臥式車床加輔助彎板工裝來完成閥座傾斜面的加工。但必須保證讓彎板傾斜角度(3o~6o)與閥體的工藝要求一致。同時(shí),更應(yīng)嚴(yán)格地保證機(jī)床中心高與彎板工裝中心高重合。在閥前或閥后裝限流孔,能吸收一部分壓降,減少閥前發(fā)后壓降,可以減弱氣蝕。