用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置及方法与流程

1.本发明是关于机械阀门技术领域，特别是关于一种用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置及方法。


背景技术：

2.球阀广泛应用船舶与海洋工程中。由于长期运行于高盐、潮湿的海洋环境下，球阀阀座面往往会发生表面腐蚀，形成凹坑、凹痕等表面缺陷，使球阀阀座面失去平整度而丧失密封能力，导致球阀泄漏。现有维修方式是将阀门从船舶系统中拆卸下来返回工厂，在大型机床上对球阀阀体阀座面进行维修处理，之后再返回船厂上船安装。这种维修方式，一是维修周期长，阀门来回运输可能需要数月，影响船舶出航任务；二是维修成本高，阀门拆卸出舱、运输维修、上船安装都需要产生费用；三是对一些特殊阀门不适用，船舶系统中众多球阀通过焊接方式连接在管路上，甚至一些阀门直接焊接在船体耐压结构上，无法拆除出舱维修。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置及方法，其结构简单合理，可以在船舶舱内、不拆卸阀门阀体的情况下，实现球阀阀门密封端面现场切屑维修，缩短了维修周期、降低了维修成本，且解决了特殊阀门阀体与系统焊接连接无法拆除出舱维修等问题，对船舶系统阀门维修性提升具有重要意义。
5.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置及方法。其中，用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置包括：基座、旋转筒、进给筒、切屑量调整杆、旋转电机、进给电机、刀具机架以及刀具。基座固定于待维修阀体上。旋转筒通过轴承能够旋转地安装于基座的内壁中。进给筒能够纵向移动地安装于旋转筒的内壁中。切屑量调整杆能够转动地安装于进给筒的内部。旋转电机安装于基座的外壁面上，并与旋转筒相连接。进给电机安装于旋转筒的上端面上，并与进给筒相连接。刀具机架固定连接于进给筒的下端。以及刀具固定于刀具机架上。其中，通过调节切屑量调整杆，能够带动工作机架纵向移动。其中，当旋转电机启动时，能够驱动旋转筒进行旋转，从而带动刀具绕中轴线旋转，进而使刀具对待维修面进行切屑操作。其中，当进给电机启动时，能够驱动进给筒进行旋转，带动刀具机架纵向移动，从而带动刀具沿待维修面移动，进而实现切屑进给。
6.在本发明的一实施方式中，基座包括：基座本体以及法兰盘。
7.在本发明的一实施方式中，基座本体呈圆柱筒形状，且基座本体为中空结构。以及法兰盘固定于基座本体的底部，且法兰盘用以与待维修阀体的上端面固定连接。其中，法兰盘上开设有多个螺栓孔，多个螺栓孔的个数和位置与待维修阀体上端面的螺纹孔相对应适配。
8.在本发明的一实施方式中，旋转筒呈圆柱筒形状，旋转筒的外壁面设有旋转齿轮，且旋转筒的内壁设置有内螺纹。其中，旋转电机的旋转输出齿轮与旋转筒的旋转齿轮相啮合，从而实现旋转电机驱动旋转筒进行旋转。
9.在本发明的一实施方式中，进给筒呈圆柱筒形状，进给筒的上部设置有进给齿轮，进给筒的外壁设置有外螺纹，进给筒的内壁设有内腔，且进给筒的下端开设有定位孔。其中，进给筒的外螺纹与旋转筒的内螺纹相对应配合，从而使得旋转进给筒能够实现刀具机架沿旋转筒轴线纵向移动。其中，进给电机的进给输出齿轮与进给筒的进给齿轮相啮合，从而实现进给电机驱动进给筒旋转。
10.在本发明的一实施方式中，切削量调整杆为阶梯轴，且切削量调整杆包括：旋杆、阶梯杆以及旋钮。阶梯杆固定于旋杆的顶部上，且阶梯杆的外壁与进给筒的内腔间隙配合。以及旋钮固定于阶梯杆的顶部上，且旋杆与进给筒的定位孔间隙配合。
11.在本发明的一实施方式中，刀具机架包括：机架壳体、丝杠、被动锥齿轮、驱动锥齿轮以及螺母。切削量调节杆的旋杆的下端伸入机架壳体内，且机架壳体的左侧开设有滑道槽。丝杠套装于机架壳体内。被动锥齿轮与丝杠固定连接，且被动锥齿轮与丝杠同心。驱动锥齿轮同心安装于旋杆的下端，且驱动锥齿轮与被动锥齿轮相啮合。以及螺母套设于丝杠上，并与刀具的一端固定连接。其中，刀具安装于滑道槽中，并能够沿切屑量调整方向移动，且刀具的另一端伸出机架壳体。
12.在本发明的一实施方式中，通过旋转切屑量调整杆能够带动驱动锥齿轮旋转，从而带动被动锥齿轮旋转，进而使丝杠旋转，驱动螺母移动，并带动刀具移动。
13.第二方面，本发明提供了一种用于维修球阀阀体密封端面的切屑方法，包括：步骤s1，拆除待维修阀体的上端盖，取出阀球组件。步骤s2，通过螺栓将切屑维修装置的基座,固定在待维修阀体的上端面上。步骤s3，通过电机驱动进给筒旋转，带动刀具机架向上移动，使刀具的刀头高于待维修阀体的上端面。步骤s4，旋转旋钮，带动刀具移动，设定切屑量。步骤s5，开启旋转电机,驱动旋转筒旋转，从而带动刀具绕中轴线旋转。步骤s6，开启进给电机,驱动进给筒旋转，带动刀具机架向下移动，实现对待维修面的切屑加工，直至整个待维修面加工完毕。步骤s7，拆除切屑维修装置，同时安装阀球组件，并封好上端盖。
14.与现有技术相比，根据本发明的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置及方法，其结构简单合理，可以在船舶舱内、不拆卸阀门阀体的情况下，实现球阀阀门密封端面现场切屑维修，缩短了维修周期、降低了维修成本，且解决了特殊阀门阀体与系统焊接连接无法拆除出舱维修等问题，对船舶系统阀门维修性提升具有重要意义。
附图说明
15.图1是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的主视结构示意图；
16.图2是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的旋转筒的结构示意图；
17.图3是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的进给筒的结构示意图；
18.图4是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的切屑量
调整杆的结构示意图；
19.图5是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的进给电机的结构示意图；
20.图6是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的旋转电机的结构示意图；
21.图7是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的刀具机架的结构示意图；
22.图8是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑方法的流程示意图。
23.主要附图标记说明：
24.1-基座，2-旋转筒，21-旋转齿轮，22-内螺纹，3-进给筒，31-进给齿轮，32-外螺纹，33-内腔，34-定位孔，4-切屑量调整杆，41-旋钮，42-阶梯杆，43-旋杆，5-进给电机，51-进给输出齿轮，6-轴承，7-刀具机架，71-机架壳体，72-驱动锥齿轮，73-被动锥齿轮，74-螺母，75-刀具，76-丝杠，8-旋转电机，81-旋转输出齿轮，9-待维修阀体，10-待维修面。
具体实施方式
25.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
26.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
27.图1是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的主视结构示意图。图2是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的旋转筒的结构示意图。图3是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的进给筒的结构示意图。图4是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的切屑量调整杆的结构示意图。图5是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的进给电机的结构示意图。图6是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的旋转电机的结构示意图。图7是根据本发明一实施方式的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置的刀具机架的结构示意图。
28.如图1至图7所示，第一方面，根据本发明一优选实施方式的一种用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置及方法。其中，用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置包括：基座1、旋转筒2、进给筒3、切屑量调整杆4、旋转电机8、进给电机5、刀具机架7以及刀具75。基座1固定于待维修阀体9上。旋转筒2通过轴承6能够旋转地安装于基座1的内壁中。进给筒3能够纵向移动地安装于旋转筒2的内壁中。切屑量调整杆4能够转动地安装于进给筒3的内部。旋转电机8安装于基座1的外壁面上，并与旋转筒2相连接。进给电机5安装于旋转筒2的上端面上，并与进给筒3相连接。刀具机架7固定连接于进给筒3的下端。以及刀具75固定于刀具机架7上。其中，通过调节切屑量调整杆4，能够带动工作机架纵向移动。其中，当旋转电机8启动时，能够驱动旋转筒2进行旋转，从而带动刀具75绕中轴线旋转，进而使刀具75对待维修面10进行切屑操作。其中，当进给电机5启动时，能够驱动进给筒3进行旋转，带动刀具机架7
纵向移动，从而带动刀具75沿待维修面10移动，进而实现切屑进给。
29.在本发明的一实施方式中，基座1包括：基座1本体以及法兰盘。
30.在本发明的一实施方式中，基座1本体呈圆柱筒形状，且基座1本体为中空结构。以及法兰盘固定于基座1本体的底部，且法兰盘用以与待维修阀体9的上端面固定连接。其中，法兰盘上开设有多个螺栓孔，多个螺栓孔的个数和位置与待维修阀体9上端面的螺纹孔相对应适配。
31.在本发明的一实施方式中，旋转筒2呈圆柱筒形状，旋转筒2的外壁面设有旋转齿轮21，且旋转筒2的内壁设置有内螺纹22。其中，旋转电机8的旋转输出齿轮81与旋转筒2的旋转齿轮21相啮合，从而实现旋转电机8驱动旋转筒2进行旋转。
32.在本发明的一实施方式中，进给筒3呈圆柱筒形状，进给筒3的上部设置有进给齿轮31，进给筒3的外壁设置有外螺纹32，进给筒3的内壁设有内腔33，且进给筒3的下端开设有定位孔34。其中，进给筒3的外螺纹32与旋转筒2的内螺纹22相对应配合，从而使得旋转进给筒3能够实现刀具机架7沿旋转筒2轴线纵向移动。其中，进给电机5的进给输出齿轮51与进给筒3的进给齿轮31相啮合，从而实现进给电机5驱动进给筒3旋转。
33.在本发明的一实施方式中，切削量调整杆为阶梯轴，且切削量调整杆包括：旋杆43、阶梯杆42以及旋钮41。阶梯杆42固定于旋杆43的顶部上，且阶梯杆42的外壁与进给筒3的内腔33间隙配合。以及旋钮41固定于阶梯杆42的顶部上，且旋杆43与进给筒3的定位孔34间隙配合。
34.在本发明的一实施方式中，刀具机架7包括：机架壳体71、丝杠76、被动锥齿轮73、驱动锥齿轮72以及螺母74。切削量调节杆的旋杆43的下端伸入机架壳体71内，且机架壳体71的左侧开设有滑道槽。丝杠76套装于机架壳体71内。被动锥齿轮73与丝杠76固定连接，且被动锥齿轮73与丝杠76同心。驱动锥齿轮72同心安装于旋杆43的下端，且驱动锥齿轮72与被动锥齿轮73相啮合。以及螺母74套设于丝杠76上，并与刀具75的一端固定连接。其中，刀具75安装于滑道槽中，并能够沿切屑量调整方向移动，且刀具75的另一端伸出机架壳体71。
35.在本发明的一实施方式中，通过旋转切屑量调整杆4能够带动驱动锥齿轮72旋转，从而带动被动锥齿轮73旋转，进而使丝杠76旋转，驱动螺母74移动，并带动刀具75移动。
36.第二方面，根据本发明另一优选实施方式的一种用于维修球阀阀体密封端面的切屑方法，包括：步骤s1，拆除待维修阀体9的上端盖，取出阀球组件。步骤s2，通过螺栓将切屑维修装置的基座1,固定在待维修阀体9的上端面上。步骤s3，通过电机驱动进给筒3旋转，带动刀具机架7向上移动，使刀具75的刀头高于待维修阀体9的上端面。步骤s4，旋转旋钮41，带动刀具75移动，设定切屑量。步骤s5，开启旋转电机8,驱动旋转筒2旋转，从而带动刀具75绕中轴线旋转。步骤s6，开启进给电机5，驱动进给筒3旋转，带动刀具机架7向下移动，实现对待维修面10的切屑加工，直至整个待维修面10加工完毕。步骤s7，拆除切屑维修装置，同时安装阀球组件，并封好上端盖。
37.在实际应用中，本发明的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置及方法，基座1为圆柱筒形状，下端机加工成法兰盘，法兰盘上设有螺栓孔，螺栓孔个数与位置与待维修阀体9上端面的螺纹孔对应。旋转筒2为圆柱筒形状，旋转筒2外壁面设有旋转齿轮21，旋转筒2内壁设有内螺纹22(图2所示)。进给筒3为圆柱筒形状，进给筒3上部设有进给齿轮31，进给筒3外壁设有外螺纹32，内壁设有内腔33，下端设有定位孔34(图3所示)。切屑量调整杆4为阶梯
轴，包括旋钮41、阶梯杆42、旋杆4343(图4所示)。进给电机5设有进给输出齿轮51(图5所示)，且旋转电机8设有旋转输出齿轮81(图6所示)。
38.刀具机架7的作用是将切屑量调整杆4的旋转运动转化为刀具75的直线运动。基座1通过底部法兰安装于待维修阀体9上端面上。旋转筒2通过轴承6安装于基座1内壁，使旋转筒2能够绕自身轴线旋转。旋转电机8安装于基座1外壁面上，输出齿轮与旋转齿轮21啮合，实现电机驱动旋转筒2旋转。进给筒3安装于旋转筒2内侧，刀具机架7固联于进给筒3下端，进给筒3的外螺纹32与旋转筒2的内螺纹22配合，使得旋转进给筒3能实现刀具机架7的沿旋转筒2轴线上下移动。
39.切屑量调整杆4安装于进给筒3内部，阶梯杆42外壁与内腔33间隙配合，旋杆43与定位孔34间隙配合，使得切屑量调整杆4可以绕其自身轴线旋转。进给电机5安装于旋转筒2上端面上，其进给输出齿轮51与进给筒3的进给齿轮31啮合，实现进给电机5驱动进给筒3旋转。
40.刀具机架7包括机架壳体71、驱动锥齿轮72、被动锥齿轮73、螺母74、刀具75、丝杠76。丝杠76套装于机架壳体71上，通过限位手段使丝杠76只能绕其轴线旋转。被动锥齿轮73与丝杠76固联在一起，且二者同心。驱动锥齿轮72同心安装于切屑量调整杆4的旋杆43下端，且与被动锥齿轮73啮合。所述刀具75安装于机架壳体71的滑道槽中，通过限位手段，使得刀具75只能沿切屑量调整方向移动。螺母74与刀具75固联，且与丝杠76形成丝杠76螺母74配合(图7所示)。通过旋转切屑量调整杆4带动驱动锥齿轮72旋转，进而带动被动锥齿轮73旋转，使丝杠76旋转，驱动螺母74移动，最终带动刀具75移动。
41.在使用时，具体步骤如下：
42.1、拆除阀门上端盖，取出阀球等阀门组件；
43.2、通过螺栓将切屑维修装置的基座1固定在待维修阀体9的上端面上；
44.3、通过电机驱动进给筒3旋转，带动刀具机架7向上移动，使刀具75的刀头高于待维修阀体9的上端面；
45.4、旋转旋钮41，带动刀具75移动，设定切屑量；
46.5、开启旋转电机8驱动旋转筒2旋转，从而带动刀具75绕中轴线旋转；
47.6、开启进给电机5驱动进给筒3旋转，带动刀具机架7向下移动，实现对维修面的切屑加工，直至整个维修面加工完毕；
48.7、拆除切屑维修装置，同时安装阀球等阀门组件，并封好阀门上端盖。
49.总之，本发明的用于维修球阀阀体密封端面的切屑装置及方法，其结构简单合理，可以在船舶舱内、不拆卸阀门阀体的情况下，实现球阀阀门密封端面现场切屑维修，缩短了维修周期、降低了维修成本，且解决了特殊阀门阀体与系统焊接连接无法拆除出舱维修等问题，对船舶系统阀门维修性提升具有重要意义。
50.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。