CN109967984A - 一种阀球阀座的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀球阀座的加工工艺，其中阀座加工过程中的步骤S1至步骤S10分别有落料、车毛胚、平磨、镗内孔、车外圆、倒角、剥阀线、研磨、密封检验、包装；所述阀球加工包括如下步骤：步骤a，落料：锯床设备切割棒材得到棒料；步骤b，锻造：将步骤a得到的棒料加热并锤击至圆料；步骤c，退火：将步骤b的圆料放入至退火炉内退火得到毛胚；步骤d，研磨淬火抛光。本发明的阀座和球阀配合使用时两者匹配度高，密封效果好，提升抽油效率，同时在工作时两者之间具有减阻防砂、减缓磨蚀、使用寿命高的优点。

Description

一种阀球阀座的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种阀球阀座的加工工艺，属于抽油泵的附件加工技术领域。
背景技术
油气开采领域所使用的抽油泵是通过抽油机带动把井下原油举升到地面的井下装置，抽油泵主要由泵筒、柱塞、吸入阀、排出阀等部分组成。
一般都要使用两套或两套以上的阀球和阀座及阀罩，构成抽油泵的吸入阀和排出阀，阀球、阀座及阀罩是抽油泵的核心部件。抽油泵在工作过程中，吸入阀和排出阀的运动伴随着阀球相对于阀座的起跳和回落；期间阀球运动对阀座上两者的接触面造成磨损，同时含有砂颗粒的流体油液对阀座接触面也造成切割和冲蚀。
因此生产加工阀座和阀球，尤其是加工阀球运动对阀座上两者的接触面，技术要求高需要精细的技术手法，从而实现当阀球与阀座配合时，两者之间配合紧密，不易造成漏失。同时，接触面具有不积砂避免颗粒物残留的优点，从而保证影响密封效果。
以下提成一种实现上述技术特点的技术工艺。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种阀球阀座的加工工艺，加工适用范围广，油液在阀座接触面处油液流动顺畅，减少颗粒物残留，密封性高。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种阀球阀座的加工工艺，所述阀座加工包括如下步骤：步骤S1，落料：锯床设备切割棒材得到棒料；步骤S2，车毛胚：对步骤S1得到的棒料分切成毛胚；步骤S3，平磨：将步骤S2得到的毛胚固定于磨床进行端面磨平得到初产品；步骤S4，镗内孔：对步骤S3得到的初产品进行精镗内孔；步骤S5，车外圆：对步骤S4的初产品进行精车外圆；步骤S6，倒角：对步骤S5的初产品进行车倒角；步骤S7，剥阀线：对步骤S6的初产品内孔两侧车阀线得到产品阀座；步骤S8，研磨：对步骤S7中阀座的阀线处进行阀球研磨；所述阀球加工包括如下步骤：步骤a，落料：锯床设备切割棒材得到棒料；步骤b，锻造：将步骤a得到的棒料加热并锤击至圆料；步骤c，退火：将步骤b的圆料放入至退火炉内退火得到毛胚；步骤d，研磨淬火抛光。
本发明进一步的，在进行所述步骤S3前，对所述毛胚进行淬火处理。
本发明进一步的，所述步骤S2中，所述毛胚内孔两侧均与侧面形成有内孔台阶。
本发明进一步的，所述步骤S2中，车毛胚包括割槽和打孔，割槽后棒料直径小于打孔孔径。
本发明进一步的，所述步骤d中，所述研磨包括砂轮磋磨和研磨机研磨。
本发明进一步的，所述砂轮磋磨包括旋转砂轮、球托座和往复搓板，所述旋转砂轮通过机架上的电机驱动，所述球托座设置于旋转砂轮径向弧边，且与机架之间设置有进给机构。
本发明进一步的，所述步骤b中，锻造包括采用电加热将棒料加热然后放入到磨具中，采用空压机对棒料2-3次锤击后取出，并过孔筛筛选判定重锻处理的棒料。
本发明进一步的，所述步骤S7中，车阀线为圆弧形，其中圆弧所在圆的半径r为2.5mm-3.5mm。
本发明进一步的，所述步骤S8，阀球研磨后生成阀线环带，所述阀线环带宽度为1.0mm-1.5mm。
本发明进一步的，所述步骤S8中，阀球研磨为将阀座固定电磁盘，将阀球放入至阀座内，采用输出轴连接有球套的倒置电机驱动阀球转动进而在阀座的阀线处研磨出阀线环带。
综上所述，与现有技术相比，具有如下优点：其一，本发明的加工工艺适用于合金阀球阀球或者不锈钢发球阀座的生产加工；其二，可针对合金阀座设置内孔台阶，由此便于采用螺栓固定在进行平磨的磨床上；其三，设置的圆弧形阀线实现在阀座内孔处形成圆弧面，便于抽油泵在工作时，油液随着油液留下，避免颗粒物残留，由此不降低密封性；其四，采用锤击方式锻造成圆形胚料，简单方便快速，提升生产效率；其五，进行球阀研磨生产的阀线环带实现了提高阀球和阀座的匹配度，大大提高了两者之间的密封性，直接提升抽油泵的抽油效率。
附图说明
图1为实施例一的阀座加工工艺流程图；
图2为实施例一的阀球加工工艺流程图。
具体实施方式
下面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，都属于本发明保护的范围。
实施例一、一种阀球阀座的加工工艺，
阀座加工包括如下步骤：步骤S1，落料：锯床对棒材切割得到短棒料。
步骤S2，车毛胚：在短棒料外壁径向割槽，得到短棒料轴向分切的若干环形槽，在短棒料的端面轴向打孔，两个环形槽之间即为一个阀座毛胚，当打孔孔径大于环形槽余下的短棒料直径时，短棒料被分切成若干毛胚；毛胚内孔两侧均与侧面形成有内孔台阶。
淬火：对毛胚进行淬火处理提升硬度后继续加工；具体操作方式为将步骤S2的毛胚放入至光亮炉中在850℃条件下预热保温30s后，升温至1050℃保温30s气淬，完毕后在井式回火炉中230℃保温3h。
步骤S3，平磨：将步骤S2得到的毛胚内孔处套入套具，套具上边缘向外延伸且抵触内孔台阶，套具下部向内延伸形成台阶供螺栓抵靠，螺栓固定于磨床的基座上螺孔，于此达到固定毛胚，沿砂轮长度方向固定若干毛胚，而后驱动砂轮转动并沿水平纵向和横向移动进行毛胚端面平磨。应当理解，设置的内孔台阶为了便于没有磁性的阀座固定。
步骤S4，镗内孔：对步骤S3得到的初产品进行精镗内孔。
步骤S5，车外圆：对步骤S4的初产品进行精车外圆。
步骤S6，倒角：对步骤S5的初产品进行车倒角。
步骤S7，阀线：对步骤S6的初产品内孔两侧车阀线得到产品阀座；车阀线为圆弧形得到圆弧面的阀线，其中圆弧所在圆的半径r为2.5mm-3.5mm，或者，车阀线为直线形得到平面的阀线，其中角度为45°。
步骤S8，研磨：对步骤S7中阀座的阀线处进行阀球研磨；阀球研磨后生成阀线环带，阀线环带具有宽度，且具体而言，阀线环带为与相应阀球相匹配的环形凹面，阀线环带宽度可以为1.0mm。用于与阀球相匹配，提高密封度。阀球研磨为将阀座固定电磁盘，将阀球放入至阀座内，采用输出轴连接有球套的倒置电机驱动阀球转动进而在阀座的阀线处研磨出阀线环带。应当理解，涵盖生成该痕迹的所有机械包括人工加工方式。
步骤S9，密封检验：采用负压测试设备对步骤S8的阀座进行密封检验达标即可，未达标者进行返工处理。
步骤S10，包装。
阀球加工包括如下步骤：步骤a，落料：锯床切割棒材得到短棒料。步骤b，锻造：将步骤a得到的短棒料加热并锤击至圆料，锻造包括采用电加热将短棒料加热然后放入到磨具中，磨具为圆形魔套，采用空压机对短棒料2-3次锤击后取出，并过孔筛筛选判定重锻处理的短棒料，对于不符合要求的进行返工。
步骤c，退火：将步骤b的圆料放入至退火炉（电阻炉）内退火得到毛胚，升温至800℃并保温12h，然后关闭电阻炉正常冷却至室温。
步骤d，研磨：将步骤c中的毛胚放入到第一台研磨机中粗磨得到阀球，研磨时间为24小时以上，目的是将锻造时产生的挤压边料磨去。
步骤e，淬火：然后再转移至光亮炉淬火，光亮炉中在850℃预热保温30m后，升温至1080℃保温30m气淬，完毕后在井式回火炉中160℃保温3h。
步骤f，精磨：将步骤e淬火得到的阀球放入到第二台研磨机中研磨阀球，将阀球研磨成球体，研磨时间为48小时以上；放入到第三台研磨机中研磨阀球，将阀球研磨至标准尺寸，研磨时为12小时。
步骤g，抛光：将步骤f中的阀球放入到抛光机，即第四台研磨机中抛光2~5h得到阀球产品。
实施例二，一种阀球阀座的加工工艺，与实施例一的不同之处在于，
阀球加工包括如下步骤：步骤a，落料：锯床切割棒材得到短棒料。步骤b，锻造：将步骤a得到的短棒料加热并锤击至圆料，锻造包括采用电加热将短棒料加热然后放入到磨具中，磨具为圆形魔套，采用空压机对短棒料2-3次锤击后取出，并过孔筛筛选判定重锻处理的短棒料，对于不符合要求的进行返工。
步骤c，退火：将步骤b的圆料放入至退火炉（电阻炉）内退火得到毛胚，升温至800℃并保温12h，然后关闭电阻炉正常冷却至室温。
步骤d，研磨：研磨包括砂轮磋磨和研磨机研磨；砂轮磋磨包括旋转砂轮、球托座和往复搓板，旋转砂轮通过机架上的电机驱动，球托座设置于旋转砂轮径向弧边，且与机架之间设置有进给机构，机械式或者人工式对阀球进行磋磨；研磨机研磨的设备为油光机研磨，阀球硬度可达到HRC在88~90.5范围内。
步骤e，抛光：将步骤d中的阀球放入到抛光机中抛光2~5h得到阀球产品。
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。

Claims (10)

1.一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述阀座加工包括如下步骤：步骤S1，落料：锯床设备切割棒材得到棒料；步骤S2，车毛胚：对步骤S1得到的棒料分切成毛胚；步骤S3，平磨：将步骤S2得到的毛胚固定于磨床进行端面磨平得到初产品；步骤S4，镗内孔：对步骤S3得到的初产品进行精镗内孔；步骤S5，车外圆：对步骤S4的初产品进行精车外圆；步骤S6，倒角：对步骤S5的初产品进行车倒角；步骤S7，剥阀线：对步骤S6的初产品内孔两侧车阀线得到产品阀座；步骤S8，研磨：对步骤S7中阀座的阀线处进行阀球研磨；所述阀球加工包括如下步骤：步骤a，落料：锯床设备切割棒材得到棒料；步骤b，锻造：将步骤a得到的棒料加热并锤击至圆料；步骤c，退火：将步骤b的圆料放入至退火炉内退火得到毛胚；步骤d，研磨淬火抛光。
2.根据权利要求1所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，在进行所述步骤S3前，对所述毛胚进行淬火处理。
3.根据权利要求2所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述毛胚内孔两侧均与侧面形成有内孔台阶。
4.根据权利要求3所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述步骤S2中，车毛胚包括割槽和打孔，割槽后棒料直径小于打孔孔径。
5.根据权利要求1所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述步骤d中，所述研磨包括砂轮磋磨和研磨机研磨。
6.根据权利要求5所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述砂轮磋磨包括旋转砂轮、球托座和往复搓板，所述旋转砂轮通过机架上的电机驱动，所述球托座设置于旋转砂轮径向弧边，且与机架之间设置有进给机构。
7.根据权利要求1所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述步骤b中，锻造包括采用电加热将棒料加热然后放入到磨具中，采用空压机对棒料2-3次锤击后取出，并过孔筛筛选判定重锻处理的棒料。
8.根据权利要求1所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述步骤S7中，车阀线为圆弧形，其中圆弧所在圆的半径r为2.5mm-3.5mm。
9.根据权利要求1所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述步骤S8，阀球研磨后生成阀线环带，所述阀线环带宽度为1.0mm-1.5mm。
10.根据权利要求1所述的一种阀球阀座的加工工艺，其特征在于，所述步骤S8中，阀球研磨为将阀座固定电磁盘，将阀球放入至阀座内，采用输出轴连接有球套的倒置电机驱动阀球转动进而在阀座的阀线处研磨出阀线环带。
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