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閥門打孔，多軸鉆床多孔加工方案，閥門基礎知識
瀏覽量：45次 發布時間：2017-04-13 17:22:19
多軸鉆床在閥門加工上的應用
閥門一般上布有多孔，用于連接裝配，一般采用臺鉆、專用鉆床加工。但對于大中型閥門，加工效率低，工人勞動強度大，隨著人力支出的逐年高漲，越來越多的企業意識到用機器換人的迫切性。
多軸鉆床是一種新型的孔加工設備，擅長加工多孔零部件，能夠一次性把幾個乃至十幾二十個孔或螺紋加工出來，包括精鑄閘閥、鍛鋼球閥、鍛鋼法蘭端閥門、止回閥、法蘭式不銹鋼球閥等。可自動進行快進、工進（工退）、快退、停止。多軸鉆床采用一體式結構，多軸鉆床床身、立柱、機頭等采用鑄造工藝鑄成，液壓進給，機頭移動采用矩形導軌，極其堅固耐用，運行平穩，在大大提高加工效率的同時，整體的剛性，穩定性都十分優秀。可加工較大的孔，常用機型中鉆孔范圍最大達到φ23-φ32mm，十分適合閥門上的孔加工。
達人牌多軸鉆床享譽閥門界，走進一家閥門廠，您如果看到幾臺多軸鉆床在加工，那么大半是達人牌的！達人牌多軸鉆床，已經在閥門業界有一定江湖地位。
加工案例一：旋啟式回止閥閥體加工
工件名稱：旋啟式止回閥
工件材質：鑄件
工件尺寸：Φ400*500mm
加工孔徑：Φ28mm
加工孔深：35mm
加工孔數：12
加工時間：100秒
圖5-2 止回閥加工前后對比
閥門加工案例二：閥蓋加工
工件名稱：閥蓋
加工孔徑：Φ14mm
加工孔深：18mm
加工孔數：12孔
加工時間：60秒
圖5-1 閥蓋加工前后對比
多軸鉆床可以切削HRC35以下黑色金屬，切削鑄鐵及有色金屬等。有立式、臥式，大小不同機型可供選擇，更有臥式雙頭機床可以同時加工兩個端面的工件，在單頭機床加工效率上再做提升。
ZK6423臥式雙頭多軸鉆床
一、閥門簡介
閥門是管路流體輸送系統中控制部件，用來改變通路斷面和介質（液體、氣體、粉末）流動方向，具有導流、截止、節流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門，從最簡單的截止閥到極為復雜的自控系統中所用的各種閥門，其品種和規格繁多， 閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達10m的工業管路用閥。可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質、 液態金屬和放射性流體等各種類型流體地流動 ，閥門的工作壓力可以從0.0013MPa到1000MPa 的超高壓，工作溫度可以從-270℃的超低溫到1430℃的高溫。
圖1-1 閥門
閥門的控制可采用多種傳動方式， 如手動、電動、液動、氣動、渦輪、電磁動、電磁液動、電液動、氣液動、正齒輪、傘齒輪驅動等；可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號的作用下， 按預定的要求動作，或者不依賴傳感信號而進行簡單的開啟或關閉，閥門依靠驅動或自動機構使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉運動， 從而改變其流道面積的大小以實現其控制功能。
二、閥門分類
2.1 按用途和作用分類：
截斷類：主要用于截斷或接通介質流。如閘閥、截止閥、球閥、碟閥、旋塞閥、隔膜閥；
止回類：用于阻止介質倒流。包括各種結構的止回閥；
調節類：調節介質的壓力和流量如減壓閥、調壓閥、節流閥；
安全類：在介質壓力超過規定值時，用來排放多余的介質，保證管路系統及設備安全；
分配類：改變介質流向、分配介質，如三通旋塞、分配閥、滑閥等；
特殊用途：如疏水閥、放空閥、排污閥等。
2.2 按壓力分類：
真空閥——工作壓力低于標準大氣壓的閥門。
低壓閥——工作壓力 小于1.6MPa的閥門。
中壓閥——工作壓力 在2.5~6.4MPa之間的閥門。
高壓閥——工作壓力在10.0~80.0MPa之間的閥門。
超高壓閥——工作壓力大于100MPa的閥門。
2.3 按介質工作溫度分類：
高溫閥——介質工作溫度大于450℃的閥門。
中溫閥——介質工作溫度在120 ℃~450 ℃之間的閥門。
常溫閥——-介質工作溫度在-40 ℃~120 ℃之間的閥門。
低溫閥——-介質工作溫度在-100 ℃~-40 ℃之間的閥門。
超低溫閥——介質工作溫度小于-100 ℃的閥門。
2.4 按閥體材料分類：
非金屬閥門：如陶瓷閥門、玻璃鋼閥門、塑料閥門。
金屬材料閥門：如鑄鐵閥門、碳鋼閥門、鑄鋼閥門、低合金鋼閥門、高合金鋼閥門及銅合金閥門等。
2.5 按閥門的公稱通徑分類：
閥門的公稱通徑小口徑閥門：公稱通徑<40mm的閥門。
中口徑閥門：公稱通徑在50~300mm之間的閥門。
大口徑閥門：公稱通徑在350~1200mm之間的閥門。
特大口徑閥門：公稱通徑≥1400mm的閥門。
2.6 按與管道連接方式分可分為：
法蘭連接閥門：閥體帶有法蘭，與管道采用法蘭連接的閥門。
螺紋連接閥門：閥體帶有螺紋，與管道采用螺紋連接的閥門。
焊接連接閥門：閥體帶有焊口，與管道采用焊接連接的閥門。
夾箍連接閥門：閥體上帶夾口，與管道采用夾箍連接的閥門。
卡套連接閥門：采用卡套與管道連接的閥門。
2.7 通用分類法
這種分類方法既按原理、作用又按結構劃分，是目前國際、國內最常用的分類方法。
一般分：閘閥、截止閥、節流閥、儀表閥、柱塞閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、止回閥、減壓閥安全閥、疏水閥、調節閥、底閥、排污閥等。
三、常見閥門結構及應用
常見的閥門有閘閥、截止閥、節流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、止回閥、減壓閥和安全閥，下面一一解釋其結構及應用。
3.1 閘閥
3.1.1 閘閥概述及結構
閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動閥座密封面作升降運動的閥門，可接通或截斷流體的通道。當閥門部分開啟時，在閘板背面產生渦流，易引起閘板的侵蝕和震動，也易損壞閥座密封面，修理困難。閘閥通常適用于不需要經常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調節或節流使用。結構如下圖所示：
圖3-1 閘閥結構圖
3.1.2 閘閥優缺點
閘閥有以下優點：
①流體阻力小。
②開閉所需外力較小。
③介質的流向不受限制。
④全開時，密封面受工作介質的沖蝕比截止閥小。
⑤體形比較簡單，鑄造工藝性較好。
閘閥也有不足之處：
①外形尺寸和開啟高度都較大。安裝所需空間較大。
②開閉過程中，密封面間有相對摩擦，容易引起擦傷現象。
③閘閥一般都有兩個密封面，給加工、研磨和維修增加一些困難。
3.1.3 閘閥應用
閘閥適用于口徑50~2500mm、工作溫度-25℃~425℃（碳鋼）或-29℃~500℃（不銹鋼）的小口徑管路上，用于截斷或接通管路中的介質，選用不同材質，可分別適用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化介質、尿素等多種介質，應用廣泛。
3.2 截止閥和節流閥
3.2.1 截止閥和節流閥概述及結構
截止閥和節流閥都是向下閉合式閥門，啟閉件（閥瓣）由閥桿帶動，沿閥座軸線作升降運動來啟閉閥門。截止閥與節流閥的結構基本相同，只是閥瓣的形狀不同：截止閥的閥瓣為盤形，主要作切斷用。節流閥的閥瓣多為圓錐流線型，特別適用于節流，可以改變通道的截面積，用以調節介質的流量與壓力。結構如下圖所示。
圖3-2 截止閥和節流閥結構圖
截止閥閥瓣：為盤形，是截止閥主要形式的啟閉件，接觸面密合，沒有摩擦，密封性能好，便于維修，不適合用于含有固體顆粒的介質。
圖3-3 截止閥閥瓣
節流閥閥瓣：有針形、溝形和窗形三種形式。當閥瓣在不同高度時，閥瓣與閥座的環形道路面積相應變化，從而得到確定數值的壓力
或流量。
圖3-4 節流閥閥瓣
3.2.2 截止閥優缺點及應用
截止閥有以下優點：
①在開閉過程中密封面的摩擦力比閘閥小，耐磨。
②開啟高度小。
③通常只有一個密封面，制造工藝好，便于維修。
當然截止閥也有不足之處：
①由于介質通過閥門的流動方向發生了變化，因此截止閥的最小流阻比大多數其他類型的閥高。
②由于行程較長，開啟速度較球閥慢。
截止閥一般適用于各種壓力和各種溫度條件下，在規定的標準范圍內，輸送液體和氣體，但不適用于輸送含有固體沉淀或析出晶體的液體。在低壓管路中截止閥也可以用來調節管路中介質的流量。但由于截止閥開閉力矩較大，結構長度較長，一般公稱通徑都限制在250mm以下。若是在介質壓力較高和流速較大的管路上，其密封面會很快磨損，因此需調節流量時，必須用節流閥。
3.2.3 節流閥優缺點及應用
節流閥有以下優點：
①構造較簡單，便于制造和維修，成本低。
②流量調節范圍大，調節方便。
③內泄漏量小，若有外泄漏油口，外泄漏量也要小。
④調節力矩小，動作靈敏。
當然節流閥也有不足之處：
①調節精度不高，不能作調節使用。
②密封面易沖蝕，不能作切斷介質用。
③密封性較差。
由于節流閥的流量不僅取決于節流口面積的大小，還與節流口前后的壓差有關，閥的剛度小，故只適用于執行元件負載變化很小且速度穩定性要求不高的場合。對于執行元件負載變化大及對速度穩定性要求高的節流調速系統，必須對節流閥進行壓力補償來保持節流閥前后壓差不變，從而達到流量穩定。
3.3 蝶閥
3.3.1 蝶閥概述及結構
蝶閥是由閥體、圓盤、閥桿、和手柄組成。它是采用圓盤式啟閉件，圓盤式閥瓣固定于閥桿上，閥桿轉動90°即可完成啟閉作用。同時在閥瓣開啟角度為20°～75°時，流量與開啟角度成線性關系，有節流的特性。
圖3-5 蝶閥結構圖
3.3.2 蝶閥優缺點
蝶閥有以下優點：
①構造簡單，體積小，重量輕，耗材省，特別是用于大口徑管路中。
②啟閉迅速，流阻系數小。
③密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。
當然蝶閥也有不足之處：
①流量調節范圍不大，當開啟30%的時，流量就將近95%以上。
②由于蝶閥的結構和密封材料的限制，不能用于高溫、高壓的管路系統中。
3.3.3 蝶閥應用
蝶閥的結構長度和總體高度較小，開啟和關閉速度快，且具有良好的流體控制特性，蝶閥的結構原理最適用于低溫、低壓的大口徑管路中。蝶閥閥瓣的運動帶有擦拭性，故可用于帶懸浮固體顆粒的介質，依據密封面的強度也可用于粉狀和顆粒狀的介質。同時蝶閥適用于通風除塵管路的雙向啟閉調節，
3.4 旋塞閥
3.4.1 旋塞閥簡介及結構
旋塞閥是用帶通孔的塞體作為啟閉件，使用最早的一種閥門。塞體隨閥桿轉動，以實現啟閉動作。小型無填料的旋塞閥又稱為“考克”。旋塞閥的塞體多為圓錐體（也有圓柱體），與閥體的圓錐孔面配合組成密封副。結構簡單、開關迅速、流體阻力小。
圖3-6 旋塞閥結構圖
3.4.2 旋塞閥優缺點
旋塞閥有以下優點：
①構造簡單，體積小，重量輕，耗材省，操作便利迅速。
②介質通過時流阻系數小，特別是直通式。
③易于適應多通道結構，以致一個閥可以獲得兩個、三個，甚至四個不同的流道。
當然旋塞閥也有不足之處：
①啟閉力大，容易磨損。
②密封性較差。
③在管路中介質有相當壓力時，由于關閉迅速，有可能產生“水錘”現象。
3.4.3 旋塞閥應用
旋塞閥廣泛的應用在輸送溫度≤120℃介質管路上，如石油化工、化工、煤氣、天然氣、液化石油氣、暖通行業以及一般工業中。可作截斷介質流動用，也可作調節閥、三通閥、四通閥，還可以作分配閥或改變介質流動方向用。
3.5 球閥
3.5.1 球閥概述和結構
球閥是由旋塞閥演變而來，問世于20世紀50年代，隨著科學技術的飛速發展，生產工藝及產品結構的不斷改進，在短短的40年時間里，已迅速發展成為一種主要的閥類。它具有與旋塞閥相同的啟閉動作，不同的是閥芯旋轉體不是塞子而是球體。當球旋轉90度時，在進、出口處應全部呈現球面，從而截斷流動。
圖3-7 球閥結構圖
3.5.2 球閥優缺點
球閥有以下優點：
①結構簡單、體積小、重量輕，維修方便。
②流體阻力小，緊密可靠，密封性能好。
③操作方便，開閉迅速，便于遠距離的控制。
④球體和閥座的密封面與介質隔離，不易引起閥門密封面的侵蝕。
⑤適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應用。
當然球閥也有不足之處：
①加工精度高，造價昂貴。
②高溫中不易使用。
③如管道內有雜質，容易被雜質堵塞，導致閥門無法打開。
3.5.3 球閥應用
球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向，只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密，因此球閥最適宜做開關、切斷閥使用。在我國，球閥被廣泛的應用在石油煉制、長輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業。
3.6 止回閥
3.6.1 止回閥概述和結構
止回閥又稱逆止閥、單向閥、逆流閥、和背壓閥，是一種依靠管路中介質本身流動產生的力來自動開啟和關閉閥瓣的閥，屬于自動閥門。其主要作用是防止介質倒流、防止泵及驅動電動機反轉，以及容器介質的泄放。
止回閥按結構劃分，可分為升降式止回閥、旋啟式止回閥和蝶式止回閥三種：
①升降式止回閥分為臥式和立式兩種。
圖3-8 臥式升降止回閥和立式升降止回閥
②旋啟式止回閥分為單瓣式、雙瓣式和多瓣式兩種。
圖3-9 單瓣式旋啟式止回閥
圖3-10 雙瓣式旋啟式止回閥
圖3-11 多瓣式旋啟式止回閥
③蝶式止回閥為直通式，結構與蝶閥相似。
3.6.2 止回閥特點
止回閥的工作特點是載荷變化大，啟閉頻率小，一投入關閉或開啟狀態，使用周期便很長，且不要求運動部件運動。但一旦有切換要求，則必須動之靈活，這一要求較常見的機械運動更為苛刻。由于止回閥在大多數實際使用中，定性地確定用于快速關閉，而在止回閥關閉的瞬間，介質是反方向流動的，隨著閥瓣的 關閉，介質從最大倒流速度迅速降至零，而壓力則迅速升高，即產生可能對管路系統有破壞作用的“水錘”現象。對于多臺泵并聯使用的高壓管路系統，止回閥的水錘問題更加突出。
3.6.3 止回閥應用
升降式止回閥的結構一般與截止閥相似，其閥瓣沿著通道中線作升降運動，動作可靠，但流體阻力較大，適用于較小口徑的場合。升降式止回閥可分為直通式和立式兩種。直通式升降止回閥一般只能安裝在水平管路，而立式升降止回閥一般就安裝在垂直管路。
旋啟式止回閥的閥瓣繞轉軸作旋轉運動。其流體阻力一般小于升降式止回閥，它適用于較大口徑的場合。旋啟式止回閥根據閥瓣的數目可分為單瓣旋啟式、雙瓣旋啟式及多瓣旋啟式三種。單瓣旋啟式止回閥一般適用于中等口徑的場合。大口徑管路選用單瓣旋啟式止回閥時，為減少水錘壓力，最好采用能減小水錘壓力的緩閉止回閥。雙瓣旋啟式止回閥適用于大中口徑管路。對夾雙瓣旋啟式止回閥結構小、重量輕，是一種發展較快的止回閥；多瓣旋啟式止回閥適用于大口徑管路。
蝶式止回閥的結構類似于蝶閥。其結構簡單、流阻較小，水錘壓力亦較小。
3.7 減壓閥
3.7.1 減壓閥概述和結構
減壓閥是通過膜片、彈簧、活塞等敏感元件改變閥瓣與閥座間的間隙調節，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩定的閥門。從流體力學的觀點看，減壓閥是一個局部阻力可以變化的節流元件，即通過改變節流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的。然后依靠控制與調節系統的調節，使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的誤差范圍內保持恒定。
減壓閥按結構形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、杠桿式和波紋管式；按閥座數目可人為單座式和雙座式；按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式；按作用方式分可分為直接作用式（利用出口壓力變化，直接控制閥瓣運動）和先導式（由主閥和導閥組成，出口壓力的變化通過導閥放大控制主閥動作）。
下面介紹兩種最常見的減壓閥結構
圖3-12 彈簧薄膜式減壓閥結構圖
圖2-13 活塞式減壓閥結構圖
3.7.2 減壓閥性能
減壓閥性能主要體現在調壓范圍、壓力特性、流量特性三種。
①調壓范圍：它是指減壓閥輸出壓力的可調范圍，在此范圍內要求達到規定的精度。調壓范圍主要與調壓彈簧的剛度有關。
②壓力特性：它是指流量為定值時，因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入
壓力，流量才能基本上不隨輸入壓力變化而變化。
③流量特性：它是指輸入壓力一定時，輸出壓力隨輸出流量的變化而變化的持性。當流量發生變化時，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越
低，它隨輸出流量的變化波動就越小。
3.7.3 減壓閥應用
減壓閥可將閥前管路較高的液體壓力減少至閥后管路所需的水平。這里的傳輸介質主要是水。因此減壓閥廣泛用于高層建筑、城市給水管網水壓過高的區域、礦井及其他場合，以保證給水系統中各用水點獲得適當的服務水壓和流量。
3.8 安全閥
3.8.1 安全閥概述及結構
安全閥是一種的特殊閥門，當設備或管道內的介質壓力升高超過規定值時，通過向系統外排放介質來防止管道或設備內介質壓力超過規定數值；而當壓力恢復到安全值后，閥門會自行關閉以阻止介質繼續流出。安全閥屬于自動閥類，對人身安全和設備運行起重要保護作用，因此安全閥必須經過壓力試驗才能使用。
安全閥結構主要有兩大類：彈簧式和杠桿式。彈簧式是指閥瓣與閥座的密封靠彈簧的作用力。杠桿式是靠杠桿和重錘的作用力。隨著大容量的需要，又有一種脈沖式安全閥，也稱為先導式安全閥，由主安全閥和輔助閥組成。當管道內介質壓力超過規定壓力值時，輔助閥先開啟，介質沿著導管進入主安全閥，并將主安全閥打開，使增高的介質壓力降低。
圖3-14 彈簧式安全閥結構圖
圖3-15 重錘（杠桿）式安全閥結構圖
圖3-16 脈沖式安全閥結構圖
3.8.2 不同類型安全閥的優缺點
彈簧式安全閥結構簡單，可靠性高，對介質不過分挑剔，價格經濟。但是由于閥座密封力隨介質壓力的升高而降低，所以會有預漏現象，在未達到安全閥設定點前，就會有少量介質泄出。同時過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳，縮短閥門使用壽命。一般的產品平衡背壓能力較差。
杠桿式安全閥結構簡單、調整容易、準確、所加載荷不會隨閥瓣的升高而顯著增大、動作與性能不受高溫的影響，結構比較笨重，重錘與閥體的尺寸不相稱、閥的密封性能對震動較敏感、閥瓣回座時容易偏斜，回座壓力比較低，要降到正常工作壓力的70%才能保持密封。但是杠桿式安全閥結構比較笨重，加載機構容易振動，并常因振動而產生泄漏。其回座壓力較低，開啟后不易關閉及保持嚴密。
脈沖式安全閥閥座密封性能優異，并且閥座的密封力隨介質壓力的升高而升高，可使系統在較高運行壓力下高效能的工作。可遠傳取壓，平衡背壓能力優秀，有突開型和調節型兩種動作特性。但是脈沖式安全閥結構較復雜，成本較高，對介質也比較挑剔，不適用于較臟或較粘稠的介質。
3.8.3 安全閥應用
安全閥一般安裝于封閉系統的設備或管路上保護系統安全，是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設備上重要的安全附件。在我國安全閥廣泛應用于蒸汽鍋爐、液化石油氣汽車槽車或液化石油氣鐵路罐車、采油井、蒸汽發電設備的高壓旁路、壓力管道、壓力容器等。
四、國內閥門產業現狀
在工業化、城市化、改革和全球化四大力量推動下，我國閥門裝備制造業前景還是寬廣的，未來閥門產業高端化、國產化，現代化、將是今后閥門行業發展主要方向。隨著閥門技術的不斷發展,閥門應用領域的不斷拓寬,與之對應的閥門標準也越來越不可或缺。閥門行業產品進入一個創新的時期,不僅產品類別需要更新換代,企業內部管理也需要根據行業的標準深化改革。
因此，需要在充分運用現有標準的同時,展望未來,研究出能夠運用于將來的新標準和新體系,從而推進閥門技術更高層次的發展。未來閥門行業將朝著兩大主方向發展：一是由單一品種向多品種和多規格發展；二是朝著節能方向發展。
業內人士稱，泵閥企業只有有效清晰地認識行業現狀，不斷加強優化自身產品，加強憂患意識，強化企業文化及市場服務理念，只有做到穩中求快、快中求精、精中求穩，追求不斷的創新，為閥門企業創造出新的市場，才能讓企業在競爭日益激烈的泵閥行業大潮中求生存、謀發展。
社會是個信息爆炸的時代，企業在產品上遇到競爭對手在所難免，行業存在競爭，對于一些企業來講反而是件好事。因為有了競爭，企業提高了產品質量，提高了服務質量，消費者也用更少的錢獲得了更好或者更多的消費和服務。市場是一個“篩子”，行業在發展進步的同時，市場也在優勝劣汰著行業內的企業。雖然目前球閥行業發展的現狀勢頭正盛，國家扶持政策給予較大改觀，市場需求量也不斷加大，泵閥行業由于行業內的激烈競爭也使得國內泵閥相關技術精益求精，但是眾多干擾因素表明，泵閥行業的發展前景不容樂觀。
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