Способ обработки сопрягаемых поверхностей запорного устройства и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении запорных устройств, например, для нефтегазовых магистралей. Способ обработки сопрягаемых поверхностей запорного устройства, выполненного в виде расположенного между щеками шибера, включает обработку шибера в рабочем положении низковольтными импульсами переменного тока в воздушной среде с возвратно-поступательным перемещением шибера относительно щек и вибрацией щек относительно шибера, при этом наибольшие амплитуды импульсов переменного тока совмещают с периодом сближения упомянутых сопрягаемых поверхностей и обработку ведут до достижения стабильной величины тока. Устройство для обработки сопрягаемых поверхностей упомянутого запорного устройства содержит привод для перемещения шибера между щеками, которые подпружинены упругими элементами, и электромагниты, выполненные с возможностью неподвижного закрепления на корпусе запорного устройства с наружной стороны щек и соединенные с синхронизатором импульсов, подключенным к низковольтному источнику переменного тока. Изобретение обеспечивает герметичность соединения при удалении неровностей на поверхности сопряженных деталей запорного устройства в виде расположенного между щеками шибера при его изготовлении, а также при его восстановлении без снятия с изделия. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении запорных устройств, например, для нефтегазовых магистралей.

Известен способ [1] безабразивной зачистки деталей шероховатой стороной стружки в процессе точения. Недостатком способа является низкая точность обработки сопрягаемых поверхностей, появление заусенцев на кромках контактных участков, возможность чистовой обработки сопрягаемых деталей только на оборудовании после разборки узлов.

Известен способ [2], стр. 222, безабразивной полировки диэлектрическим притиром и металлическим катодом-инструментом, позволяющий получить высокую чистоту каждого из сопрягаемых элементов.

Недостатком способа является низкая точность сопрягаемых поверхностей и необходимость разборки узлов для обработки сопрягаемых деталей.

Известен способ и устройство [3], стр. 416, для притирки сопрягаемых поверхностей с применением абразива.

К недостаткам способа и устройства относится шаржирование сопрягаемых поверхностей, что вызывает нарушение работоспособности сопрягаемых деталей, появление заусенцев на кромках, возможность притирки сопрягаемых деталей только после разборки узла, что нарушает точность сопряжения и увеличивает трудоемкость операции притирки.

В качестве прототипа принимаем [3].

Предложенный способ и устройство гарантируют отсутствие на сопрягаемых поверхностях абразивных частиц, заусенцев, позволяют проводить обработку сопрягаемых поверхностей и их восстановление без переборки узлов, что повышает точность сопряжения.

Способ обработки сопрягаемых поверхностей запорного устройства в виде расположенного между щеками шибера включает обработку шибера в рабочем положении низковольтными импульсами переменного тока в воздушной среде с возвратно-поступательным перемещением шибера относительно щек и вибрацией щек относительно шибера, при этом наибольшие амплитуды импульсов переменного тока совмещают с периодом сближения упомянутых сопрягаемых поверхностей и обработку ведут до достижения стабильной величины тока. Устройство для обработки сопрягаемых поверхностей запорного устройства в виде расположенного между щеками шибера, который содержит привод для перемещения шибера между щеками, которые подпружинены упругими элементами, и электромагниты, выполненные с возможностью неподвижного закрепления на корпусе запорного устройства с наружной стороны щек и соединенные с синхронизатором импульсов, подключенным к низковольтному источнику переменного тока.

На фиг. 1 приведена схема устройства и взаимодействия его элементов при описании способа.

Шибер 1 расположен между щеками 2 и 3, имеющими общее с шибером 1 отверстие 4 для пропускания жидкой или газовой среды. Шибер 1 имеет возможность передвижения между щеками 2 и 3 от привода 5. Для обеспечения герметичности между шибером 1 и щеками 2; 3 путем удаления неровностей с поверхности сопряженных деталей щеки 2 и 3 подпружинены упругими элементами 6 и 7. В корпусе 8 запорного устройства с внешней стороны щек 2; 3 с зазором закреплены электромагниты 9 и 10, соединенные с синхронизатором 11, к которому подводится ток от низковольтного источника переменного тока 12.

Способ осуществляют следующим образом: без переборки запорного устройства приводом 5 перемещают шибер 1 в щеках 2; 3 в крайнее положение (на фиг. 1 положение «открыто»). От низковольтного источника постоянного тока 12 ток подают на синхронизатор 11, откуда он поступает на электромагниты 9; 10, установленные в корпусе 8 с возможностью неподвижного закрепления на корпусе 8 запорного устройства с наружной стороны щек 2 и 3, со смещением по фазе тока так, чтобы при вибрации щек направления движения щек 2; 3 было в одном направлении относительно шибера 1. Одновременно приводом 5 осуществляют перемещение шибера 1 между щеками 2 и 3 в крайние рабочие положения («открыто», «закрыто») с предельной скоростью, допустимой при эксплуатации запорного устройства. Упругие элементы 6 и 7 воздействуют на щеки 2 и 3 с целью прижатия их к шиберу 1. Ток от синхронизатора 11 поступает на щеки 2; 3 и шибер 1 таким образом, чтобы импульс тока на одну из щек 2; 3 и шибер 1 совмещался с движением этой щеки под действием магнита к шиберу 1, когда при подходе этой щеки к шиберу 1 возникают импульсы тока, которые совмещены с периодом сближения сопрягаемых поверхностей шибера 1, щек 2 и 3, вызывающие локальный съем материала с сопрягаемых поверхностей. При соприкосновении в процессе вибрации щек 2 и 3 с шибером 1 через них проходит ток, величина которого зависит от площади контакта между щекой и шибером 1. Наибольшие амплитуды импульсов тока совмещают со сближением сопрягаемых поверхностей шибера 1 и щек 2 и 3. После удаления неровностей на шибере 1 и щеках 2; 3 ток при соприкосновениях шибера 1 и щеки 2 становится одинаковым с током через шибер 1 и щеку 3 и имеет стабильную величину. После этого магниты снимают, контролируют величину сопротивления движению шибера 1 в щеках 2; 3, герметичность сопрягаемых поверхностей шибера 1 и щек 2; 3. Способ позволяет обеспечить герметичность соединения в процессе изготовления и восстановления запорного устройства без его снятия с изделия.

Пример осуществления способа. Шибер и щеки из стали 12Х13 с отверстием круглого сечения диаметром 150 мм необходимо обработать по каждой сопрягаемой поверхности площадью 80000 мм2 с погрешностью не более 0,005 мм. Толщина шибера 52 мм, скорость перемещения шибера между щеками до 50 мм/с. Магниты устанавливают в корпусе на зажимы, после чего подключают их к источнику переменного тока с частотой 5 Гц и напряжением 8 В. Сила тока, поступающего на щеку, прижатую к шиберу, составляет 80 А. Включают перемещение шибера вдоль щек. Через 40 секунд обработки ток вырос до 87 А и стабилизировался. Съем металла с шибера составил 0,29 мм, с каждой щеки - 0,15 мм. Осмотр шибера и щек не выявил абразивных частиц и заусенцев в зоне сопряжения, а испытания на сопротивление к перемещению шибера в щеках и герметичность при давлении 40 МПа показали, что запорное устройство отвечает эксплуатационным требованиям.

Источники информации

1. Патент РФ 2243064.

2. Прогрессивные машиностроительные технологии. / Под ред. А.В. Киричика. М.: Издательский дом «Спектр». Том 1. 2012 г. - 334 с.

3. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. / Под ред. В.Л. Волосатого. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1988 г. - 719 с.

1. Способ обработки сопрягаемых поверхностей запорного устройства, выполненного в виде расположенного между щеками шибера, включающий обработку шибера в рабочем положении низковольтными импульсами переменного тока в воздушной среде с возвратно-поступательным перемещением шибера относительно щек и вибрацией щек относительно шибера, при этом наибольшие амплитуды импульсов переменного тока совмещают с периодом сближения упомянутых сопрягаемых поверхностей и обработку ведут до достижения стабильной величины тока.

2. Устройство для обработки сопрягаемых поверхностей запорного устройства, выполненного в виде расположенного между щеками шибера, содержащее привод для перемещения шибера между щеками, которые подпружинены упругими элементами, и электромагниты, выполненные с возможностью неподвижного закрепления на корпусе запорного устройства с наружной стороны щек и соединенные с синхронизатором импульсов, подключенным к низковольтному источнику переменного тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к нанесению покрытий. Способ электроискрового нанесения покрытия на деталь включает контактную обработку поверхности детали, подключенной к отрицательному полюсу источника тока, вращающимся электродом, подключенным к положительному полюсу источника тока.

Изобретение относится к электроэрозионной обработке. Устройство 100 для электроэрозионного объемного копирования содержит бак 110 для размещения текучей среды 112 и электроды 104, 106, устанавливаемые в баке 110 и имеющие формы 120, задающие формы участкам 122, 162 заготовки 102.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может быть использовано для обработки подшипниковых шеек валов, контактирующих с вкладышами подшипников скольжения.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию поверхностей стальных деталей. В способе сначала на поверхность стальных деталей наносят слой антифрикционного покрытия из меди на режимах, при которых ток короткого замыкания Jкз=0,5-0,6 A, напряжение холостого хода Uхх=56,1 В, емкость накопительного конденсатора С=20 мкФ, а затем слой покрытия из износостойкого высокотвердого металла или его карбида, выбираемого из группы Ti, V, W, на режимах, при которых ток короткого замыкания Jкз=2,0-2,2 А, напряжение холостого хода Uхх=68,7 В, емкость накопительного конденсатора С=300 мкФ.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может быть использовано для ремонта деталей машин.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию поверхностей вкладышей подшипников скольжения.

Изобретение относится к электроэрозионному формообразованию прецизионных сферических поверхностей. Электроэрозионную обработку осуществляют вращающимся электрод-инструментом, подаваемым продольно вдоль оси, пересекающейся с осью вращающейся заготовки в центре сферической поверхности, причем используют трубчатый электрод-инструмент, выполненный из двух соосных частей, каждая из которых разделена на равное, не менее трех, число сегментов, равномерно распределенных по окружности, обеспечивающий возможность осевого смещения одной части относительно другой.

Изобретение относится к технологии ремонта деталей, в частности коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано для стабилизации межэлектродного промежутка на оптимальной величине при электроэрозионной обработке.
Наверх