阅读说明：本技术 一种阀门内阀座上密封圈磨削设备及加工方法 (Grinding equipment and machining method for sealing ring on valve inner valve seat ) 是由 邵宣忠 林深 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种阀门内阀座上密封圈磨削设备及加工方法,设备包括第一驱动机构、底座、倾斜导轨及驱动连接机构,驱动连接机构包括第二驱动机构、主轴箱及平旋盘,主轴箱内设有转动轴,平旋盘包括壳体、滑动件、移动杆与第三驱动机构；加工刀具包括磨刀；在第二驱动机构驱动下,转动轴转动以带动平旋盘旋转,进而带动加工刀具旋转；在第一驱动机构驱动下,加工刀具进入阀门开口内作直线运动,直至磨刀穿过密封圈；在第三驱动机构驱动下,移动杆转动以带动滑动件沿其长度方向移动,进而带动加工刀具沿滑动件长度方向移动,直至磨刀与密封圈的密封面接触以对其进行加工。本发明提供的磨削设备,提高加工效率,提高加工精度,达到闸板和阀体通配。(The invention discloses grinding equipment and a processing method for a sealing ring on a valve seat in a valve, wherein the equipment comprises a first driving mechanism, a base, an inclined guide rail and a driving connecting mechanism, the driving connecting mechanism comprises a second driving mechanism, a spindle box and a facing head, a rotating shaft is arranged in the spindle box, and the facing head comprises a shell, a sliding part, a moving rod and a third driving mechanism; the processing of the cutter comprises sharpening; under the drive of the second driving mechanism, the rotating shaft rotates to drive the facing head to rotate, and further drives the machining tool to rotate; under the drive of the first driving mechanism, the machining cutter enters the opening of the valve to do linear motion until the cutter passes through the sealing ring; under the drive of the third driving mechanism, the moving rod rotates to drive the sliding part to move along the length direction of the sliding part, and then the machining cutter is driven to move along the length direction of the sliding part until the knife is in contact with the sealing surface of the sealing ring to machine the sealing ring. The grinding equipment provided by the invention has the advantages that the processing efficiency is improved, the processing precision is improved, and the gate plate and the valve body are matched.)

一种阀门内阀座上密封圈磨削设备及加工方法

技术领域

本发明涉及机械制造领域，尤其涉及一种阀门内阀座上密封圈磨削设备及加工方法。

背景技术

目前管道闸阀密封面加工通常采用手工磨削的方式，密封圈焊入阀体后，人工将自制的磨削盘放入，然后工人用手提式动力头与磨削盘对接，对密封面进行磨削，该工艺只能对密封面进行抛光，而无法对密封面尺寸进行修正，所以该工艺的生产合格率极低，一般不超过百分之四十，而且对操作工人熟练度要求比较高。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种阀门内阀座上密封圈磨削设备及加工方法，以提高加工精度，并提高生产效率，所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种阀门内阀座上密封圈磨削设备，用于对阀门内部密封圈的密封面进行加工，所述阀门具有开口，其包括第一驱动机构、底座、设置在所述底座上的倾斜导轨以及设置在所述倾斜导轨上的驱动连接机构，所述驱动连接机构的一侧设置有阀门，所述倾斜导轨与水平面之间保持夹角，所述倾斜导轨的长度方向与密封圈的中心线平行设置；

所述驱动连接机构包括第二驱动机构、主轴箱及设置在主轴箱靠近阀门一侧的平旋盘，所述主轴箱内设有与平旋盘固定连接的转动轴，所述平旋盘包括壳体、设置在壳体外侧的滑动件及设置在壳体内的移动杆与第三驱动机构，所述滑动件与移动杆平行设置且两者之间通过连接板连接；

所述平旋盘靠近阀门的一端设置有与所述滑动件固定连接的加工刀具，所述加工刀具包括磨刀；

在所述第二驱动机构的驱动下，所述转动轴转动以带动平旋盘旋转，进而带动加工刀具旋转；

在所述第一驱动机构的驱动下，旋转的加工刀具进入待加工阀门的开口内作直线运动，直至磨刀穿过密封圈；

在所述第三驱动机构的驱动下，所述移动杆转动以带动所述滑动件沿其长度方向移动，进而带动旋转的加工刀具沿所述滑动件的长度方向移动，使得旋转的磨刀与密封圈的密封面接触以对其进行加工。

进一步地，所述平旋盘还包括套设在所述移动杆上的螺母以及与移动杆连接的皮带轮，所述连接板用于连接螺母与滑动件，在所述第三驱动机构的驱动下，所述皮带轮转动带动移动杆转动，移动杆转动带动螺母沿移动杆的长度方向移动，进而带动滑动件沿其长度方向移动。

进一步地，所述加工刀具还包括通过固定座与所述滑动件连接的电主轴以及与所述电主轴连接的刀杆，所述磨刀设置在所述刀杆远离所述平旋盘的一端，所述电主轴用于驱动刀杆和磨刀同步转动。

进一步地，所述磨刀为圆盘结构，所述磨刀靠近刀杆的表面为磨砂结构。

进一步地，所述倾斜导轨设置为两个，所述驱动连接机构设置为两个，两个倾斜导轨相对设置，所述阀门设置在两个倾斜导轨之间。

进一步地，所述阀门内阀座上密封圈磨削设备还包括设置在所述驱动连接机构远离平旋盘的一侧的传动箱，所述传动箱内设置有与第二驱动机构连接的传动机构，在所述第二驱动机构的驱动下，所述传动机构带动所述转动轴转动，以带动平旋盘旋转，进而带动加工刀具旋转。

进一步地，所述传动机构包括多个相互配合的齿轮。

进一步地，所述加工刀具能够拆卸地设置在滑动件上，所述磨刀能够拆卸地设置在所述刀杆上。

进一步地，所述密封圈磨削设备还包括设置在驱动连接机构外的注液装置，液体能够通过注液装置浇注在加工刀具上。

另一方面，本发明还提供一种基于所述的阀门内阀座上密封圈磨削设备的加工方法，所述密封圈的密封面为加工面，其包括以下步骤：

S1、将阀门固定在阀门内阀座上密封圈磨削设备上；

S2、利用第二驱动机构驱动平旋盘旋转，进而带动加工刀具旋转，同时利用电主轴驱动刀杆和磨刀同步旋转；

S3、利用第一驱动机构驱动旋转的加工刀具进入待加工阀门的开口内作直线运动，使磨刀穿过密封圈，再利用第三驱动机构驱动移动杆转动以带动旋转的加工刀具沿滑动件的长度方向移动，使得旋转的磨刀与密封圈的密封面抵触对密封圈的密封面进行磨削加工；

S4、待加工完成后，利用第一驱动机构提供向后的驱动力，使驱动连接机构整体向后移动，使加工刀具从阀门的开口内退出。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.本发明提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备，加工效率比通用加工方式提高了4-6倍；角度误差达到千分之五之内，平面度达到了四微米之内，加工精度高，且相较现有加工工艺提高两个等级；

b.本发明提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备，可方便加工多种规格的阀门，使得本申请提供的磨削设备具有通用性；

c.实现自动化生产，提高生产效率，降低劳动强度；

d.本发明提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备，能够达到闸板和阀体通配的程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的立体图；

图2是本发明实施例提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的驱动连接机构的立体图；

图3是本发明实施例提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的俯视图；

图4是本发明实施例提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的驱动连接机构的侧视图；

图5是本发明实施例提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的驱动连接机构的剖视图；

图6是本发明实施例提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的驱动连接机构的主视方向的剖面图；

图7是本发明实施例提供的阀门的剖视图；

图8是本发明实施例提供的阀门的显示密封圈的立体图；

图9是本发明实施例提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的磨刀与密封圈密封面抵触的剖面图；

图10是本发明实施例提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的图9中磨刀与密封圈密封面抵触的放大图。

其中，附图标记包括：1-底座，2-倾斜导轨，3-驱动连接机构，31-第二驱动机构，32-主轴箱，33-平旋盘，331-滑动件，332-连接板，333-移动杆，334-螺母，335-壳体，336-皮带轮，337-轴承座，4-阀门，5-加工刀具，51-电主轴，52-刀杆，53-磨刀，54-刀座，6-工装，7-传动机构，8-密封圈，81-密封面。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本发明提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备的加工对象为具有开口的阀门，所述阀门具有开口，阀门内设置有金属材质制成的密封圈8，密封圈8为具有中空结构且具有一定厚度的圆盘结构，其由金属材质制成，即具有内圆和外圆，密封圈8套设在阀座上后，密封圈8远离阀座的外圆环表面(即密封面)为加工面，密封面为具有中心孔的圆环(相当于一个空心的圆环)，在加工过程中，阀门是固定设置在机床上的，阀门的结构参见图7和8。

本发明提供一种阀门内阀座上密封圈磨削设备，用于对阀门内部密封圈8的密封面进行加工，具体结构参见图1，其包括第一驱动机构、底座1、设置在所述底座1上的倾斜导轨2以及设置在所述倾斜导轨2上的驱动连接机构3，所述驱动连接机构3的一侧设置有阀门4，所述阀门具有开口，所述倾斜导轨2倾斜设置，其与水平面之间保持夹角，所述倾斜导轨2的长度方向(延伸方向)与密封圈8的中心线平行设置，因阀门上的密封圈8的中心线与水平面之间保持夹角，采用专用倾斜导轨，使阀门内阀座上密封圈磨削设备的进给方向与阀门内密封圈8中心线平行，以提高加工精度。

在所述第一驱动机构的驱动下，所述驱动连接机构3沿倾斜导轨2的长度方向移动靠近或远离阀门，移动靠近阀门时旋转的加工刀具5进入待加工阀门4的开口内作直线运动，因倾斜导轨2为倾斜设置，所述驱动连接机构3的移动方向与倾斜导轨2的长度方向平行设置，所述驱动连接机构3的移动方向与水平面之间也保持夹角。所述第一驱动机构优选为电机，所述驱动连接机构3一侧设置有拖链，电机驱动拖链移动，以带动驱动连接机构3移动。

所述驱动连接机构3的具体结构如下：具体结构参见图1和图2，所述驱动连接机构3包括第二驱动机构31、主轴箱32及设置在主轴箱32靠近阀门4一侧的平旋盘33，所述主轴箱32内设有与平旋盘33固定连接的转动轴，所述第二驱动机构31优选为伺服电机，所述平旋盘33靠近阀门4，所述平旋盘33靠近阀门的一端设置有加工刀具5。

所述平旋盘33的具体结构如下：参见图5至图7，所述平旋盘33包括壳体335、设置在壳体335外侧的滑动件331及设置在壳体335内的移动杆333与第三驱动机构，所述滑动件331与移动杆333平行设置，所述第三驱动机构优选为电机，所述壳体335朝向加工刀具的竖截面优选为腰圆孔形。

所述滑动件331能够移动的具体实施方式如下：具体结构参见图4和图5，移动杆为丝杆(如滚珠丝杆，可将回转运动转化为直线运动)，丝杆外有螺纹，所述平旋盘33还包括套设在所述移动杆333上的螺母334、用于连接螺母334与滑动件331的连接板332以及与移动杆333连接的皮带轮336，所述移动杆远离皮带轮336的一侧设置有用于固定移动杆的轴承座337，在所述第三驱动机构的驱动下，所述皮带轮336转动带动移动杆333绕自身轴线方向转动，移动杆333转动带动螺母334沿移动杆333的长度方向移动，进而带动滑动件331沿着其长度方向(其长度方向为滑动件的长度方向，滑动件的长度方向与移动杆的长度方向平行，如图1所示，所述壳体335朝向加工刀具的竖截面及远离加工刀具的竖截面均优选为腰圆孔形，壳体的一面具有长轴和短轴，此时，滑动件的长度方向与长轴方向平行，在滑动件移动中，滑动件的中心移动远离所述壳体335的中心，进一步可带动旋转的加工刀具的磨刀沿密封圈密封面的周向(以密封圈密封面的中心为圆心，进行圆周运动，也即环向)移动。

对加工刀具沿密封圈密封面的周向移动的进一步解释如下：当转动轴带动平旋盘旋转，同时所述第三驱动机构驱动所述滑动件331沿其长度方向(X轴方向，左右方向，即水平方向)移动时，相当于带动加工刀具沿密封圈的周向方向(以密封圈的中心为圆心，从圆心延伸的直线为直径)移动，在加工过程中，加工刀具本身既自转，又在滑动件331带动下沿其长度方向移动，相当于加工刀具沿密封圈密封面的周向方向移动，使得磨刀靠近刀杆的一面可抵触密封圈密封面并沿其密封面移动一整圈(即可公转)。

优选地，所述磨刀靠近刀杆的一面为圆形，其直径大于等于密封圈密封面的外圆半径与内圆半径差值，使得磨削时滑板先移动至一位置(磨刀靠近刀杆的一面能覆盖密封圈密封面上沿周向一部分，即磨刀靠近刀杆的一面中心到密封圈中心间距大于密封圈密封面的内圆半径)，在后序加工过程中，滑板无需再移动，只需所述转动轴转动以带动平旋盘旋转，进而带动加工刀具5旋转，以及电主轴带动刀杆52和磨刀53同步转动，操作简单且加工效率高。

不同阀门内密封圈8直径大小不同，现有加工刀具与阀门密封圈同轴加工，其只能加工一种规格的阀座，在本发明提供的加工装置中，磨刀对密封圈密封面加工过程中，属于偏心加工，通过调节滑动件沿其长度方向移动的距离，使得加工刀具的磨刀能够与密封圈的密封面抵触，进而可方便加工多种规格的阀门，使得本申请提供的磨削设备具有通用性。

所述加工刀具5的具体结构如下：具体结构参见图1和图5，所述平旋盘33靠近阀门的一端设置有加工刀具5，所述加工刀具5包括通过固定座与所述滑动件331固定连接的电主轴51、与所述电主轴51连接的刀杆52、与刀杆52连接的刀座54以及设置在刀座54上的磨刀53，磨刀53设置在所述刀杆52远离所述平旋盘33的一端，所述电主轴优选设置在壳体335的中心部位。电主轴通电后自身转动，以带动所述刀杆52和磨刀53分别绕自身轴线方向转动。如电主轴上设置有电机，电机的输出轴与电主轴连接，所述电机驱动电主轴转动，带动刀杆52和磨刀53转动。

优选地，所述加工刀具能够拆卸地设置在平旋盘33的滑动件331上，所述磨刀53能够拆卸地设置在所述刀杆上，根据待加工件的不同加工要求，更换所需加工刀具或磨刀。所述磨刀53靠近刀杆52的表面(圆环表面)为磨砂结构(砂轮片)，所述磨刀53为圆盘结构，所述磨刀53对密封圈的密封面加工属于面加工。

砂轮加工需要很高的线速度，只靠平旋盘转动带动磨刀旋转无法对工件的密封圈8密封面进行加工，在加工中，还需要电主轴驱动磨刀53绕自身轴线方向转动，以保证加工强度。

在本发明提供的一个实施例中，所述倾斜导轨2设置为两个，所述驱动连接机构3设置为两个，两个倾斜导轨2相对设置，且阀门设置在两个倾斜导轨2之间，因阀门内设置有两个相对设置的密封圈，设置两个驱动连接机构3，可以对阀门上两个密封圈的密封面分别同时加工，极大提高生产效率。

所述阀门内阀座上密封圈磨削设备还包括设置在所述驱动连接机构3远离平旋盘33的一侧的传动箱7，所述传动箱内设置有与第二驱动机构31连接的传动机构，所述传动机构为多个相配合的齿轮组成的齿轮组，在所述第二驱动机构31的驱动下，所述传动机构带动所述转动轴转动，以带动平旋盘33旋转，进而带动加工刀具5旋转。所述第二驱动机构31优选为伺服电机，伺服电机为整个切削过程提供源动力，传动机构的齿轮轮系将伺服电机提供的动力调整到切削最适合的大小和速度(即可调整磨刀的转速)，使切削力更加平稳。

进一步地，所述密封圈磨削设备还包括设置在驱动连接机构外的注液装置，液体能够通过注液装置浇注在加工刀具上，在加工过程中，刀具处温度会升高，通过注液装置浇注冷却水，以在加工过程中为密封圈8密封面提供足够的润滑和冷却。

所述阀门内阀座上密封圈磨削设备还包括用于放置阀门的工装6，其用于快速固定阀门，方便阀门安放与卸载。

本发明还提供一种利用所述的阀门内阀座上密封圈磨削设备对阀门内密封圈密封面的加工方法，所述密封圈的密封面为加工面，其包括以下步骤：

S1、将阀门固定在阀门内阀座上密封圈磨削设备的加工刀具的一侧，即将阀门固定安装在工装上；

S2、在加工刀具进入待加工阀门之前，利用第二驱动机构驱动平旋盘旋转，进而带动加工刀具旋转，同时利用电主轴驱动刀杆和磨刀同步旋转；

S3、在所述第一驱动机构的驱动下，驱动连接机构向靠近待加工阀门方向移动，使得旋转的加工刀具进入待加工阀门的开口内作直线运动(磨削设备移动方向及进入阀门方向见图8中箭头所指)，使得磨刀穿过密封圈移动至预设位置，再利用第三驱动机构驱动移动杆转动以带动加工刀具沿滑动件的长度方向移动，直至磨刀靠近刀杆的一面(磨砂面)与密封圈的密封面接触(参见图9和图10，此加工过程中，主轴箱与齿轮箱不会发生位移变化，壳体保持旋转，加工刀具在旋转同时沿密封圈的密封面做圆周运动，电主轴与密封面不同轴，平旋盘与密封面同轴)，以对密封圈的密封面(所述磨刀靠近刀杆的表面与密封面平行设置)进行磨削加工，加工中，加工刀具能够沿密封圈的密封面移动多次(一次代表移动一圈)；预设位置是指当第三驱动机构驱动移动杆转动以带动加工刀具沿滑动件的长度方向移动后，磨刀靠近刀杆的一面(磨砂面)与密封圈的密封面能够接触的位置；当密封面变薄后，在所述第一驱动机构的驱动下，驱动连接机构沿倾斜导轨长度方向回退，使得磨刀靠近刀杆的一面(磨砂面)与密封圈的密封面始终保持接触；

S4、待加工完成后，利用第一驱动机构提供向后的驱动力，使驱动连接机构整体向后移动，使加工刀具从阀门的开口内退出；同时滑动件回位。

最后取走加工好的阀门，再安装新的阀门，按照上述步骤S1-S4进行加工。

本发明提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备，磨削阻力小，切削速度快，加工效率大大提高，加工效率比通用加工方式提高了4-6倍；所述驱动连接机构直线运动的方向与所述磨刀所在平面(即磨刀沿密封面旋转形成的平面)垂直，即保证磨刀沿密封圈密封面做圆周运动，且使得所述磨刀不会倾斜偏离，以保证加工精度，且所述磨刀对密封圈的密封面加工属于面加工，对密封圈的密封面尺寸进行精确修正，加工后的密封面平滑均匀，平面度达到了四微米之内；降低角度误差，角度(角度如图中a所指，a为密封面与阀门中心面之间的夹角，角度通过专用测量工具测量)误差达到了千分之五之内，加工精度高；本发明提供的阀门内阀座上密封圈磨削设备，能够达到闸板(闸板放在两个密封圈之间)和阀体通配的程度(因对密封圈进行统一加工后，阀体可称为标准件，闸板可做成标准件，避免同一型号阀体因手工加工密封圈导致尺寸不统一而需要制备与之相匹配的闸板)，即因加工精度高，闸板只需制作一种规格，适配度极高，传统工艺只能做到阀体和闸门一对一配合；实现自动化生产，生产效率高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。