Inden for kul-kemisk industri og ekstremt højtryks rørledningstransport afgør nøjagtigheden af tætningsfladen på pladeventilen for den høje tryk pladeventil i krom-molybdæn-stål (A105N, F91) med diameteren Φ 200-500 mm (kræver fladhed ≤ 0,015 mm/100 mm, ruhed Ra ≤ 0,6 μm) samt koaksialiteten mellem ventilkammer og flange (≤ 0,025 mm) direkte tryktætheden – denne type ventil skal kunne modstå et højt tryk på 42 MPa og en høj temperatur på 350 °C over lang tid. Hvis bearbejdelsesnøjagtigheden ikke opfylder standarden, vil lækageraten for mediet (f.eks. kul til olefin syntesegas) overstige de 0,001 % specificeret i API 602-standard, hvilket kan føre til korrosion af udstyret eller sikkerhedsrisici. Når en indenlandsk producent af højtkvalitetsventiler skal bearbejde denne type pladeventil, står de over for en traditionel procesbottleneck: de skal gennemgå tre processer: "vandret drejebænk, foredrilling af ventilkammer → lodret slibemaskine, præcisionsløsning af pladetætningsflade → svingarmboringsmaskine, boring af flangeboltshuller". Flere spændinger fører til, at koaksialiteten mellem ventilkammer og flange overstiger 0,05-0,07 mm, fladhedfejlen på pladetætningsfladen er 0,03-0,05 mm, og produktets trykforsøgsgennemgangsrate er kun 88 %. Krom-molybdæn-stål (F91) har et højt kromindhold og høj varmestyrke. Slidagen på værktøjet under bearbejdning er 2,5 gange højere end ved almindeligt kulstofstål. Levetiden for hårdmetallværktøjer er kun 25-30 stykker/blad, og omkostningerne ved værktøjer pr. ventil overstiger 320 yuan. Bearbejdningstiden pr. stk. er så lang som 50 minutter, hvilket gør det vanskeligt at opfylde kravet om "kort cyklus levering" i kul-kemiske projekter.
For at løse problemerne indførte virksomheden Shenyang Machine Tool CK525 CNC-vandrette drejebænk og opbyggede et dedikeret bearbejdningssystem til sløjbefordringer med "adaptation til svære materialer + højpræcisionskontrol af højtrykstætning". Udstyret anvender en integreret højstyrke støbejernsbænk (med en vægtykkelse på 80 mm), som har gennemgået dobbelt spændingsløsning i form af "naturlig aldring i 12 måneder + vibrationsaldring i 72 timer". I kombination med designet af kasseformede glidepuder og firepunkts understøttede statiske tryksleder, optimeres stivhedsfordelingen via finit elementanalyse. Den radiale skærestivhed når 38 kN/mm, hvilket muliggør stabil modstand mod den radiale kraft på 22 kN under bearbejdning af chrom-molybdæn-stål. Udstyret er udstyret med Fanuc 31i-B5 CNC-system og fuldt lukket regulering via gittermåler (opløsning 0,01 μm), hvilket giver en positionsnøjagtighed på ±0,008 mm og en gentagen positionsnøjagtighed på ±0,005 mm, der nøjagtigt overholder H6-niveauets toleranekrav til sløjetætningsfladen. Som svar på de høje temperaturstyrker og lette forarbejdningshærdningskarakteristika ved chrom-molybdæn-stål er udstyret forsynet med en højtryks-indre kølet spindel (køletryk 1,8 MPa, flow 45 L/min) og ekstremt fine CBN-kubiske bor-nitrid-værktøjer (hårdhed HV3200, forbedret slidstyrke ved høje temperaturer med 40 %), kombineret med "lavtemperatur ol medisst-assisteret køling"-teknologi (temperaturen i skærezonen holdes under 60 ℃), hvilket effektivt undertrykker værktøjskantbrud og spåndannelse.
Kundens anvendelsesscenarier
Set udfra teknologisk innovation har udstyret opnået et gennembrud inden for »præcisionsbearbejdning af højtryksafspærringsventiler i én spændningsproces«: integration af en Φ 750 mm firekraft hydraulisk spændfoder (spændkraft op til 100 kN, egnet til ventillikametre på Φ 200-500 mm), et 8-stations servo-værktøjsstation (værktøjskiftetid på 1,4 sekund) og en radial eldrevet bor- og gevindskære-enhed, som kan fuldføre nøjagtig boring af ventilkammeret (cylindricitet ≤ 0,006 mm), præcisionsdrejning af lukkepladens tætningsflade-spejl (ved anvendelse af »konstant periferihastighed + mikrotilgang«-proces, periferihastighed 80-120 m/min, bagudrettet tilskæring 0,03-0,05 mm, planhed ≤ 0,012 mm/100 mm), præcisionsdrejning af flangeenden (planhed ≤ 0,018 mm) samt boring og gevindskæring af 8-16 flangebolt huller (positionspræcision ≤ 0,018 mm) i én operation. 0,08 mm, i overensstemmelse med API 602 standarden for ventilsymmetri for bolt huller). Som svar på kravet om »højpræcist spejleffekt« på lukkepladens tætningsflade anvender vi innovativt en »flerpas progressiv præcisionsbearbejdningsproces«: første pas fjerner 70 % af overskydende materiale, andet pas justerer form- og positionsfejl med en bagudrettet tilskæring på 0,08 mm, og sidste pas opnår spejlbearbejdning med en bagudrettet tilskæring på 0,02 mm. Kombineret med Renishaws on-line målprobe (målenøjagtighed ± 0,0005 mm) kompenseres varmedeformation af emnet i realtid, hvilket sikrer en stabil ruhed på tætningsfladen på Ra 0,4 μm; til udskiftning af flere typer afspærringsventiler (såsom trykniveauer PN25-PN42) er udstyret udstyret med 35 sæt procesparametrer-skabeloner, hvilket reducerer udskiftningstiden fra den traditionelle 2 timer til 18 minutter.
Tre-sidet specialholder til treflanksmaskinbearbejdning
Implementeringsresultaterne overholder fuldt ud branchestandarderne for højtryksventiler: den enkelte bearbejdelsescyklus er reduceret fra 50 minutter til 26 minutter, og den daglige produktionskapacitet er øget fra 160 enheder til 280 enheder; koaksialitetsstabiliteten mellem ventilkammeret og flangen er ≤ 0,02 mm, og planheden af sløjdens tætningsflade er ≤ 0,012 mm/100 mm, hvilket fuldt ud opfylder kravene i API 602 "Compact Steel Gate Valve" og GB/T 12234 "Steel Gate Valve with Stud Connected Valve Cover for Petroleum and Natural Gas Industry"; gennemløbsraten for produktets tryktest er steget fra 88 % til 99,2 %, og lækageraten er blevet holdt under 0,0008 %, hvilket opfylder Shell Coal Chemicals tekniske standard for "nul lækage"; levetiden for bearbejdningsværktøjer i chrom-molybdæn-stål (F91) er forlænget med 80 % (op til 45-54 stykker/blad), og omkostningerne ved skæreværktøjer per ventil er reduceret til 180 yuan; det intelligente drifts- og vedligeholdelsesmodul, der er monteret på udstyret, kan i realtid indsamle skærekraft (nøjagtighed ± 0,5 %) og spindelvibration (samplefrekvens 1 kHz). I kombination med en model til forudsigelse af værktøjsforbrud er den samlede udnyttelsesgrad af udstyret øget fra 76 % til 94 %, og årlig nedetid er reduceret med 400 timer.
CK525 har helt løst brancheens udfordring med 'svær bearbejdning + høj præcision' for højtryks ventiler i krom-molybdæn-stål. »Vores ventilationsklapper er blevet anvendt med succes i store kul-kemiske projekter som Baofeng i Ningxia og Tianye i Xinjiang,« sagde virksomhedens tekniske direktør. »De har ikke blot bestået Shells globale leverandørcertificering, men opfylder også det strenge krav om 'kontinuerlig drift i 8000 timer uden vedligeholdelse', hvilket har skabt en teknologisk barriere for os på markedet for højtryksventiler.« Dette eksempel bekræfter, at CNC-vandrette drejebænke gennem dyb integration af 'tilpasset bearbejdning af vanskeligt bearbejdelige materialer, lukket styring af tætningspræcision under højt tryk og effektiv procesintegration' er blevet kerneudstyr til at bryde kvalitets- og effektivitetshindringer inden for fremstilling af højtryksventiler.
EN
