用于三偏心阀板密封锥面加工的工艺装备及其装配结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于三偏心阀板密封锥面加工的工艺装备,同时涉及一种该工艺装备在实施时的装配结构，属于机械加工领域，适用于带销孔的三偏心阀板外圆密封锥面加工。


背景技术：

2.三偏心蝶阀的阀杆轴心同时偏离蝶片中心及本体中心，且阀座回转轴线与阀体通道轴线呈一定角度。通过偏心的设计使阀门开关时蝶板不刮擦阀座、阀杆的扭矩通过蝶板直接传递至密封面、也就是说蝶板与阀座间几乎无磨擦现象发生、从而杜绝了打开普通阀门时所常见的跳跃现象、根除了阀门的低开度范围内因磨擦等各种不安定因素所造成的调控不能现象，几乎可以从0开度开始即进入可调控区域，其优点突出、使用领域广泛。三偏心蝶阀其设计原理决定阀板与阀座的密封面为椭圆斜锥结构，而阀板椭圆锥面的加工非常关键，既要满足偏心和锥度的高精度要求又要考虑其成本及效率。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于三偏心阀板密封锥面加工的工艺装备，既能够满足三偏心蝶阀板的快速装夹、精确定位要求，又能保证阀板密封椭圆锥面的加工精度和零件互换性要求。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于三偏心阀板密封锥面加工的工艺装备，包括定位座，定位座的一端具有凸出设置的定位圆柱,另一端的端面为安装基准面,安装基准面与定位圆柱的中心轴线相垂直,安装基准面上设置有固定座，固定座设置为至少两件，每件固定座上开设有螺纹孔，固定座上的螺纹孔配设有压紧螺栓，压紧螺栓的中心轴线与安装基准面相平行，压紧螺栓的尾端指向安装基准面的中心，并且压紧螺栓的尾端设置为圆锥面结构，该圆锥面朝向压紧螺栓头部的一侧为大头端，朝向压紧螺栓尾端的一侧为小头端；安装基准面上还设置有定位销孔，定位销孔的轴线与安装基准面相垂直，定位销孔配设有定位销。
5.进一步的是：固定座设置为两件，且相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置；固定座上设置的压紧螺栓也相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置。
6.进一步的是：定位座的安装基准面上固定设置有支撑杆，支撑杆的轴线方向与安装基准面相垂直，支撑杆包括同轴线布置的固定杆和活动杆，固定杆和活动杆之间通过螺纹连接。
7.进一步的是：支撑杆设置有多件。
8.进一步的是：固定座设置为两件，且相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置；固定座上设置的压紧螺栓也相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置；定位座的安装基准面上固定设置有支撑杆，支撑杆的轴线方向与安装基准面相垂直，支撑杆包括同轴线布置的固定杆和活动杆，固定杆和活动杆之间通过螺纹连接，支撑杆设置为两件，且相对于定位圆柱的
中心轴线呈对称布置；支撑杆的轴线在安装基准面的投影、压紧螺栓的轴线在安装基准面的投影相对于安装基准面的中心形成的圆心角为90
°
。
9.进一步的是：定位销设置为两件。
10.相对应地，在上述的用于三偏心阀板密封锥面加工的工艺装备的基础上，本实用新型同时还提供一种该工艺装备在实施时的装配结构，还包括阀板工件，阀板工件的端面与安装基准面贴合；阀板工件具有与安装基准面上的定位销孔相适配的销孔，阀板工件与定位座之间通过定位销相连接；阀板工件具有与压紧螺栓相适配的轴孔，阀板工件上的轴孔中心轴线与压紧螺栓的中心轴线相平行，压紧螺栓的中心轴线相较于阀板工件上的轴孔中心轴线朝向安装基准面偏移设定距离，通过压紧螺栓尾端的圆锥面将阀板工件压紧固定在安装基准面上；支撑杆的端部与阀板工件的背面相抵接。
11.在三偏心阀板加工椭圆锥密封面时，将定位座的定位圆柱装入车床三爪卡盘内，校正定位座安装基准面跳动误差在0.01mm以内，将压紧螺栓旋出，将三偏心阀板上销孔对准定位销，装入阀板，阀板销孔和定位销之间的间隙小于0.02；将压紧螺栓旋入，压紧螺栓端部的圆锥面推向阀板轴孔与轴孔边缘接触，从而将阀板压向安装基准面；压紧螺栓锁紧后，同时调整支撑杆，分别顶紧阀板高低两点。
12.本实用新型的有益效果是：三偏心阀板加工密封椭圆锥面时可以快速装夹定位，结构简单，操作方便，装夹效率高，产品精度好。通过一面(安装基准面)两销快速定位三偏心阀板，阀板偏心量及角度靠定位销和基准面保证，无需反复找正工件；通过压紧螺栓的前端锥面压紧阀板，同时可由支撑杆辅助支撑，形成两点一线紧固，无需使用传统压板垫块，大幅提高装夹效率；调整车床加工参数，可快速完成密封斜锥面的加工，产品互换性好，能够很好地满足产品的设计精度要求，广泛适用于三偏心阀板装夹定位。
附图说明
13.图1是本实用新型的主视图。
14.图2是本实用新型的剖视图。
15.图3是本实用新型的俯视图。
16.图4是本实用新型的加工示意图。
17.图中标记为：1
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定位座；2
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第一压紧螺栓；3
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第二压紧螺栓；4
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第一定位销；5
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第二定位销；6
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阀板工件；7
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第一支撑杆；8
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第二支撑杆；101
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定位圆柱；102
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安装基准面；103
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固定座；a
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阀板圆锥密封面，b
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阀板圆锥密封面；c
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阀板圆锥密封面母线；o
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加工回转中心。
具体实施方式
18.下面结合附图及实施例对本实用新型进一步说明。
19.如图1至图3所示，本实用新型中的工艺装备包括定位座1，定位座1的一端具有凸出设置的定位圆柱101,另一端的端面为安装基准面102,安装基准面102与定位圆柱的中心轴线相垂直,安装基准面102上设置有固定座103，固定座103设置为至少两件，每件固定座103上开设有螺纹孔，固定座103上的螺纹孔配设有压紧螺栓，压紧螺栓的中心轴线与安装基准面102相平行，压紧螺栓的尾端指向安装基准面102的中心，并且压紧螺栓的尾端设置为圆锥面结构，该圆锥面朝向压紧螺栓头部的一侧为大头端，朝向压紧螺栓尾端的一侧为
小头端；安装基准面102上还设置有定位销孔，定位销孔的轴线与安装基准面102相垂直，定位销孔配设有定位销。
20.在具体实施时，定位销孔的数量及规格与待加工的阀板工件6上设置的销孔相匹配，为使得定位准确，结构简单可靠，定位销孔一般设置为两件，相应地，定位销设置为两件，在本实施例中，设置有第一定位销4和第二定位销5。
21.此外，压紧螺栓的数量规格与待加工的阀板工件6上设置的销孔相匹配，为使得结构简单可靠，压紧螺栓一般设置为两件，具体结构为：固定座103设置为两件，且相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置；固定座103上设置的压紧螺栓也相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置。在本实施例中，设置有第一压紧螺栓2和第二压紧螺栓3。
22.本实用新型在具体实施时，装配结构如下：阀板工件6的端面与安装基准面102贴合；阀板工件6具有与安装基准面102上的定位销孔相适配的销孔，阀板工件6与定位座1之间通过定位销相连接，由第一定位销4和第二定位销5限定工件6的位置(一面两销定位)。阀板工件6具有与压紧螺栓相适配的轴孔，阀板工件6上的轴孔中心轴线与压紧螺栓的中心轴线相平行，压紧螺栓的中心轴线相较于阀板工件6上的轴孔中心轴线朝向安装基准面102偏移设定距离，通过压紧螺栓尾端的圆锥面将阀板工件6压紧固定在安装基准面102上。通过定位销及压紧螺栓的组合，阀板工件6被定位且压紧在安装基准面102上。
23.为提高阀板加工时的刚性，本实用新型还设置有支撑杆，具体结构为：支撑杆在定位座1的安装基准面102上固定设置，支撑杆的轴线方向与安装基准面102相垂直，支撑杆包括同轴线布置的固定杆和活动杆，固定杆和活动杆之间通过螺纹连接。通过螺纹连接结构，可实现支撑杆长度的旋转调节，在具体实施时，支撑杆的端部与阀板工件6的背面相抵接，即实现了充分固定阀板，又可避免干涉加工。
24.为使得结构更可靠，支撑杆可设置为多件。在本实施例中，设置有第一支撑杆7和第二支撑杆8。
25.为使得结构简单可靠，支撑杆与压紧螺栓之间的优选布置方式为：固定座103设置为两件，且相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置；固定座103上设置的压紧螺栓也相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置；定位座1的安装基准面102上固定设置有支撑杆，支撑杆的轴线方向与安装基准面102相垂直，支撑杆包括同轴线布置的固定杆和活动杆，固定杆和活动杆之间通过螺纹连接，支撑杆设置为两件，且相对于定位圆柱的中心轴线呈对称布置；支撑杆的轴线在安装基准面102的投影、压紧螺栓的轴线在安装基准面102的投影相对于安装基准面102的中心形成的圆心角为90
°
。在本实施例中，第一压紧螺栓2和第二压紧螺栓3可实现两点一线的压紧固定，第一支撑杆7和第二支撑杆8可形成两点一线的辅助支撑，并且压紧固定结构的中心线与辅助支撑结构的中心线相互垂直，可充分保证结构的可靠性。
26.参考图4，本实用新型在实施时，通过数控车床三爪卡盘夹住定位座1的定位圆柱101后，找平校正安装基准面102，误差控制在0.01mm以内；阀板销孔与定位销(第一定位销4和第二定位销5)安装间隙控制为0.02mm以内，以车床回转中心o设定为工件z0，以安装基准面102设定为工件x0进行阀板椭圆斜锥面加工编程。加工斜锥面时，车床刀具延阀板圆锥密封面母线c斜线移动，同时阀板旋转运动完成对阀板圆锥密封面a和阀板圆锥密封面b的切削。加工完毕的阀板有良好精度和互换性。