[发明专利]一种数控球面副研磨机及研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控球面副研磨机及研磨方法，适用于阀门制造业，用于硬密封球阀中球体及阀座的精加工，属于机械制造领域。

背景技术

现代石油化工等行业使用的中、大型球阀对于安全性能的要求非常高，球阀必须耐火耐高温才能保证易燃易爆流体输送的安全性能。非金属软密封副在高温条件下很快就会融化时效，从长远考虑同时还存在着材料老化的问题。解决的办法是采用金属硬密封副：每个球阀结构上有两个密封座，全部采用金属材料。

由于球阀的密封性能要求很高，金属材料硬密封副的应用首先要解决的是阀座的加工工艺问题。球阀的球体通常是用磨削的方法精加工，而阀座则是用与球体的对研的方式来解决精加工问题。最终要保证阀座与球体表面充分吻合，以达到所要求的密封效果。

目前国内阀门制造业的球面副研磨主要采用两种方式：

1、大型球阀主要采用手工研磨的方式：即将阀座放在球体上手工摆动研磨，每个阀座都要在球体开启的位置和关闭的不同位置研磨，且每次只能研磨一个阀座。由于没有专用设备，只能采用这种劳动强度大，效率低的加工方式。

2、中、小型球阀采用机动研磨的方式：与手工研磨的原理相同，只是阀座的摆动采用机动的方式。这种方式虽然降低了体力劳动强度，但还存在加工原理上的缺陷---即其研磨轨迹不是一个连续的球面。因此这种方法加工质量差，并且加工效率也较低。

国外目前应用的自动研磨机（如ARGUS公司），采用的是液压控制驱动模式。因为液压控制参数无法精确量化，这种方式无法在加工过程中保证稳定的加工工艺参数（如研磨表面压力、研磨速度等），同时也不利于自动化程度的提高。设备体积大及功耗大，容易造成对环境的污染。

目前球阀硬密封副的数控化研磨还是一项空白。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种数控球面副研磨机及研磨方法，为球阀硬密封副的精加工提供一种新型的数控研磨设备：在对设备结构、研磨轨迹及控制方式研究的基础上，提高目前的球阀硬密封副的研磨工艺水平，填补国内装备制造业的一项空白。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

含有以下步骤：

在加工过程中球体沿其轴线旋转，两个密封座的阀座分别在与球体旋转轴线垂直的平面内旋转；

对研时两个密封座的阀座与球体接触，并施加一个研磨正压力；

两个旋转运动合成一个研磨轨迹。

一种数控球面副研磨机,包括数控转台、床身、球体夹具、左数控滑板、左阀座主轴箱、左阀座夹具、右数控滑板、右阀座主轴箱、右阀座夹具；

床身连接数控转台、左数控滑板和右数控滑板；

数控转台连接球体夹具；

左数控滑板连接左阀座主轴箱；左阀座主轴箱连接左阀座夹具；

右数控滑板连接右阀座主轴箱；右阀座主轴箱连接右阀座夹具；

被加工球体连接球体夹具。

本发明的有益效果：

1．经工艺试验比较，这种加工方法比现在使用的机械摆动加工方式可提高加工效率5倍以上。

2.球阀球面副三件对研比两件对研的方式易于保证加工质量，同时又能够提高加工速度。

3.这种加工方式在球体上形成一个连续加工表面，而机械摆动研磨形成的则是一个断续的加工表面，可提高球体研磨形状精度和球阀的密封效果。

4.与液压及简单机械传动方式相比，研磨压力及研磨速度等基本参数可由数控系统及伺服系统精确控制。

5.研磨设备数控化有利于提高自动化程度，摆脱繁重的体力劳动，避免研磨加工对环境的污染。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1为本发明的原理结构示意图；

图2为本发明的总体结构示意图；

图3为本发明的阀座主轴箱结构示意图；

图4为本发明的阀座夹具与阀座主轴箱连接示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。