一种阀门密封面硬化加工设备制造技术

本发明专利技术涉及一种阀门密封面辊轧硬化加工设备，包括平面呈L形的机架，所述机架的内部固定有动力转台，所述动力转台的上部通过固定件固定有工件，所述工件的杆部与垂直移动工作台相连接；所述垂直移动工作台设置于动力转台的后侧，所述动力转台的右侧通过支架固定安装有滑动工作台，且所述动力转台位于垂直移动工作台及滑动工作台中心线垂直交叉点；所述滑动工作台的上表面通过底座安装有辊轧头部件，所述辊轧头部件的上方安装有压紧油缸，所述压紧油缸通过其两侧安装的钢板与机架连成为一体，形成一个封闭的受力框架；所述加工设备的一侧设有控制装置及液压装置。本发明专利技术能够对阀门密封面进行辊轧，使阀门密封面堆焊合金产生变形强化，显著提高了密封面硬度，有效提高了阀门类产品的质量及使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加工设备，具体的说是一种用于对阀门密封面进行辊轧使其硬度提高的加工设备，属于辊轧设备

技术介绍
阀门广泛应用于工业生产、交通运输、管道输送、核电等各个领域，由于特定的工作环境，如内燃机进排气阀门、管道输送化学品用阀门，这种阀门的工作环境恶劣，通常使用在高温及具有腐蚀性的流体介质中，因此这种阀门失效形式主要是因密封面磨损、腐蚀等造成的。阀门的密封形式通常为平面或锥面密封，为提高阀门的寿命及工作稳定性，这种阀门通常在其密封面需堆焊耐蚀、耐高温合金。目前普遍使用的技术是在阀面密封面上堆焊Stellite（钴基）、Colmonoy(镍基）等合金，上述合金以共晶碳化物作为强化相，合金本身具有较高的硬度，因此能显著提高阀面的使用寿命及工作稳定性。但上述合金也有不足之处，一方面由于焊接缺陷如疏松、气孔、未熔合等降低了堆焊层的质量；另一方面由于合金本身硬度高，因此合金本身的脆性大，使用中在热应力、机械应力及焊接残余应力的共同作用下，堆焊层易产生裂纹，从而使阀门提早失效，严重时会导致重大事故。随着材料科学的发展，以金属间化合物为强化相的耐蚀、耐高温合金不断得到开发，并得到广泛使用。这类合金的耐蚀性更好，缺点是基体硬度较低。以Inconel718为例，其常态硬度为200~240HV，但通过变形强化，并通过适当的热处理，其硬度可达到540~580HV。因此，这类合金的应用为提高阀门质量及使用寿命提供了广阔的前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，是克服现有技术的缺点，提供一种结构合理、性能稳定，通过塑性变形使之强化，能够有效提高阀门密封面硬度，从而提高阀门质量及使用寿命的阀门密封面硬化加工设备。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种阀门密封面硬化加工设备，包括平面呈L形的机架，所述机架的内部固定有动力转台，所述动力转台的上部通过固定件固定有工件，所述工件的杆部与垂直移动工作台相连接；所述垂直移动工作台设置于动力转台的后侧，所述动力转台的右侧通过支架固定安装有滑动工作台，且所述动力转台位于垂直移动工作台及滑动工作台中心线垂直交叉点；所述滑动工作台的上表面通过底座安装有辊轧头部件，所述辊轧头部件的上方安装有压紧油缸，所述压紧油缸通过其两侧安装的钢板与机架连成为一体，形成一个封闭的受力框架；所述加工设备的一侧设有控制装置及液压装置。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述的阀门密封面硬化加工设备，动力转台包括固定于动力转台上端的夹具，所述夹具通过传动轴系与设置于动力转台底部的回转油缸相连接，通过回转油缸提供动力带动夹具进行旋转；在回转油缸的一侧安装有永磁同步电机，所述永磁同步电机的输出轴上安装有齿轮副，所述齿轮副为一组减速齿轮，包括主动齿轮及与该主动齿轮相互啮合的从动齿轮。进一步的，前述的阀门密封面硬化加工设备，所述垂直移动工作台包括一组具有滑槽的直线导轨，所述直线导轨安装于在侧床身的正面(沿Z轴)，所述直线导轨上设有沿其滑槽上下滑动的滑动支架，所述滑动支架的上平面，与旋转工作台中心对应的位置安装有液压中心架；所述滑动支架的后侧装有活塞杆接头支架，通过所述活塞杆接头支架与升降油缸相连接。进一步的，前述的阀门密封面硬化加工设备，滑动工作台包括安装于支架上的工作滑台，所述工作滑台的台面与支架的立柱形成一个呈锐角的倾角，所述倾角的角度为30°，所述工作滑台的末端设有伺服电机，通过伺服电机驱动调节滑动工作台的工作位置。进一步的，前述的阀门密封面硬化加工设备，辊轧头部件包括安装于滑动工作台上部的底座，所述底座的一侧固定有滚压头架滑座，所述滚压头架滑座的上部装有伺服油缸连接支架，所述连接支架固定连接有伺服油缸，所述伺服油缸与机座在同一水平面内互相垂直，所述伺服油缸通过伺服油缸活塞杆螺纹连接有杆接头；所述滚压头架滑座内设有矩形滑槽，所述滑槽内上下滑动有安装于滚压头架滑座上的滚压头安装支架；所述滚压头安装支架的下部安装有U形滚轮支架，所述滚轮支架内安装有滚轮组件；滚轮组件包括U形滚轮支架两侧固定的滚轴安装孔，所述滚轴安装孔内设有滚轴，所述滚轴上依次安装有防转动压板、滚轮及衬套；所述滚轮内孔依次安装有圆柱滚子轴承、轴承隔圈，所述圆柱滚子轴承的两端通过连接件固定安装有轴承盖板，所述轴承盖板内装有挡油圈，所述滚轮在滚轴内自由旋转。进一步的，前述的阀门密封面硬化加工设备，伺服油缸通过比例阀、压力传感器及位移传感器进行闭环控制，所述闭环控制为伺服油缸驱动辊轧头接触工件表面，当一个初始压力达到设定值后，油缸以设定的加载速率加载；当辊轧使辊轧表面达到规定的塑性变形既辊轧深度后停止加载并保压至规定时间。进一步的，前述的阀门密封面硬化加工设备，滚轮的工作面为具有夹角的锥形，所述夹角的角度为60°~90°；所述滚轮与工件表面相契合，产生塑性变形，使工件表面形成环形凹槽；根据滚轮的不同位置，所述工件表面形成一组具有同心圆的辊轧环槽。进一步的，前述的阀门密封面硬化加工设备，控制装置用于设备加工过程的控制，包括开关柜及操作台，所述开关柜内安装有工控机及PLC控制系统，所述工控机的外部设置有显示器及控制面板；所述工控机通过工业总线与PLC控制系统通讯连接，所述PLC控制系统内建立有工件辊扎参数信息，与加工设备内的液压系统、动力转台、垂直移动工作台、滑动工作台、辊轧头部件、位移传感器、压力传感器、门禁传感器控制通讯连接；所述操作台设置于开关柜的一侧，通过支架固定于所述机架的外部，所述操作台面板上设有若干个指令输入按钮，通过各指令输入按钮输入单个操作指令对加工设备进行控制。进一步的，前述的阀门密封面硬化加工设备，液压装置包括为系统提供压力的液压泵站，所述液压泵站内集成有液压控制元件，通过管路分别与垂直移动油缸、液压中心架油缸、液压动力卡盘回转油缸、移动滑台夹紧油缸及辊轧机伺服油缸相连接。进一步的，前述的阀门密封面硬化加工设备，机架的外侧设有隔离防护装置，所述隔离防护装置为半封闭滑动式，包括罩板，所述罩板与安装于基座上的导轨滑动连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的阀门密封面硬化加工设备能够对阀门密封面进行辊轧，使阀门密封面堆焊合金产生变形强化，显著提高了密封面硬度，有效提高了阀门类产品的质量及使用寿命。并且，由于辊轧使堆焊层组织致密，疏松、气孔等焊接缺陷得以焊合，提高了堆焊层的内部质量，其表面的压应力可以抵消工作时的拉应力，可有效降低堆焊层的开裂倾向，因此产品的可靠性、稳定性进一步提高。本专利技术的动力转台采用变频器驱动，不同大小工件加工的线速度恒定，辊轧头采用闭环控制，加载速率、辊轧深度、保压时间等工艺参数可精确控制，不同工件的工艺参数可以保持，调研方便。因此，该工艺装备操作简便，工艺的可靠性及稳定性高。进而提高了产品质量的稳定性及可靠性。本专利技术的技术也能用于其它有类似工艺要求的产品，应用前景广阔，具有较好的市场推广价值 。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的侧视图。图3为本专利技术的动力转台结构示意图。图4为本专利技术的辊轧头部件结构示意图。图5为本专利技术的辊轧头部件的侧视图。图6为本专利技术的结构布局图。图7为本专利技术的辊轧示意图。具体实施方式本实施例提供的一种阀门密封面硬化加工设备，结构如图1至图7所示：包括机架1、动力转台2、垂直移动工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀门密封面硬化加工设备，其特征在于：包括平面呈L形的机架，所述机架的内部固定有动力转台，所述动力转台的上部通过固定件固定有工件，所述工件的杆部与垂直移动工作台相连接；所述垂直移动工作台设置于动力转台的后侧，所述动力转台的右侧通过支架固定安装有滑动工作台，且所述动力转台位于垂直移动工作台及滑动工作台中心线垂直交叉点；所述滑动工作台的上表面通过底座安装有辊轧头部件，所述辊轧头部件的上方安装有压紧油缸，所述压紧油缸通过其两侧安装的钢板与机架连成为一体，形成一个封闭的受力框架；所述加工设备的一侧设有控制装置及液压装置。

【技术特征摘要】
1.一种阀门密封面硬化加工设备，其特征在于：包括平面呈L形的机架，所述机架的内部固定有动力转台，所述动力转台的上部通过固定件固定有工件，所述工件的杆部与垂直移动工作台相连接；所述垂直移动工作台设置于动力转台的后侧，所述动力转台的右侧通过支架固定安装有滑动工作台，且所述动力转台位于垂直移动工作台及滑动工作台中心线垂直交叉点；所述滑动工作台的上表面通过底座安装有辊轧头部件，所述辊轧头部件的上方安装有压紧油缸，所述压紧油缸通过其两侧安装的钢板与机架连成为一体，形成一个封闭的受力框架；所述加工设备的一侧设有控制装置及液压装置。2.根据权利要求1所述的阀门密封面硬化加工设备，其特征在于：所述动力转台包括固定于动力转台上端的夹具，所述夹具通过传动轴系与设置于动力转台底部的回转油缸相连接，通过回转油缸提供动力带动夹具进行旋转；在回转油缸的一侧安装有永磁同步电机，所述永磁同步电机的输出轴上安装有齿轮副，所述齿轮副为一组减速齿轮，包括主动齿轮及与该主动齿轮相互啮合的从动齿轮。3.根据权利要求1所述的阀门密封面硬化加工设备，其特征在于：所述垂直移动工作台包括一组具有滑槽的直线导轨，所述直线导轨安装于在侧床身的正面，所述直线导轨上设有沿其滑槽上下滑动的滑动支架，所述滑动支架的上平面，与旋转工作台中心对应的位置安装有液压中心架；所述滑动支架的后侧装有活塞杆接头支架，通过所述活塞杆接头支架与升降油缸相连接。4.根据权利要求1所述的阀门密封面硬化加工设备，其特征在于：所述滑动工作台包括安装于机架上的工作滑台，所述工作滑台的台面与机架的立柱形成一个呈锐角的倾角，所述倾角的角度为30°所述工作滑台的末端设有伺服电机，通过伺服电机驱动调节滑动工作台的工作位置。5.根据权利要求1所述的阀门密封面硬化加工设备，其特征在于：所述辊轧头部件包括安装于滑动工作台上部的底座，所述底座的一侧固定有滚压头架滑座，所述滚压头架滑座的上部装有伺服油缸连接支架，所述连接支架固定连接有伺服油缸，所述伺服油缸与机座在同一水平面内互相垂直，所述伺服油缸通过伺服油缸活塞杆螺纹连接有杆接头；所述滚压头架滑座内设有矩形滑槽，所述滑槽内上下滑动有安装于滚压头架滑座上的滚压头安装支架；所述滚压头...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文彬，李翔，丁国娣，
申请(专利权)人：南京国际船舶设备配件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32