油田專(zhuān)用高壓閘閥的工藝改進(jìn)與特點(diǎn)|最新資料

采油井口裝置（采油樹(shù)）用閘閥是油田用量最大的專(zhuān)用閘閥，在閘閥制造過(guò)程中，閥體靜水壓強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性能試驗(yàn)合格率太低（30%～70%），并長(zhǎng)期困擾生產(chǎn)廠(chǎng)。本文結(jié)合我廠(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)際，就上述問(wèn)題的癥結(jié)進(jìn)行了分析，提出解決辦法。

1、毛坯鑄造工藝的改進(jìn)

我廠(chǎng)井口閘閥采用砂模鑄鋼毛坯，閥體加工過(guò)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(wèn)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。

2、提高機(jī)加制造精度的措施

密封效果是閥門(mén)制造的關(guān)鍵要素。密封問(wèn)題歷來(lái)是機(jī)械加工行業(yè)很難解決的問(wèn)題，為提高閥門(mén)的制造精度，保證閥門(mén)密封效果，經(jīng)過(guò)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)中最關(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(chēng)面傾斜3o～6o.對(duì)于中小型閘閥的閥體，我們采用臥式車(chē)床加輔助彎板工裝（見(jiàn)圖2）來(lái)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。允許誤差控制在0.02mm～0.04mm之間。此外，閥體在加工過(guò)程中需考慮一次壓緊、定位的準(zhǔn)確性和可靠性。如圖2所示，應(yīng)將靠車(chē)床主軸線(xiàn)的重直面視為參照基準(zhǔn)，利用彎板垂直面上的楔式槽與楔形塊的滑動(dòng)將閥體一端法蘭面找正壓緊，分別進(jìn)行兩面加工。此外，閥體在加工過(guò)程中，需在車(chē)床工裝上靠回轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)180o完成兩端閥體內(nèi)腔的加工。回轉(zhuǎn)精度是靠分布在回轉(zhuǎn)法蘭兩個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的錐形定位銷(xiāo)孔的重復(fù)定位來(lái)保證的。轉(zhuǎn)位誤差為0.01mm～0.02mm。

另外，要選擇合適的配重與彎板配用。眾所周知，車(chē)床上彎板工裝的靜平衡直接影響車(chē)床的加工精度和生產(chǎn)效率，所以我們?cè)趶澃宓呐渲匦螤詈筒季稚舷铝撕艽蠊Ψ颍皇潜M可能減少配重的回轉(zhuǎn)半徑，二是在布局上采用外圓內(nèi)方的結(jié)構(gòu)、改善圓周方向的動(dòng)平衡性能，使得機(jī)床轉(zhuǎn)速及工件的加工精度盡可能提高。

最后，要保證密封副內(nèi)各部件的協(xié)調(diào)加工：

即：閥體與閘板斜度的一致性；閥體與加工閥體彎板斜度的一致性；閘板與車(chē)削用斜度盤(pán)的一致性；閘板與磨削斜度臺(tái)的斜度的一致性。

四種一致性之間相互聯(lián)系、相互制約、相互依靠。四種一致性，我們是以車(chē)床彎板的斜度為依據(jù)，經(jīng)多次篩選、磨削出標(biāo)準(zhǔn)斜度板，反過(guò)來(lái)再用標(biāo)準(zhǔn)斜度板修磨閘板車(chē)床用斜度工裝，控制好四種一致性，生產(chǎn)率提高了，組裝精度得以保證。

除此之外，還應(yīng)有效地控制閥座的研磨工序，保證閥座表面平面度不低于100:0.01，保證表面粗糙度表面不受劃傷、磕碰、研磨砂粒度不均等因素的影響，以達(dá)到研磨后的最佳效果，保證閥座的精度。

通過(guò)以上一系列有效措施和質(zhì)量控制，目前我廠(chǎng)生產(chǎn)的井口閥產(chǎn)品合格率達(dá)98%以上。