Στους τομείς της βιομηχανίας χημικών προϊόντων άνθρακα και της μεταφοράς σε υπερυψηλές πιέσεις, η ακρίβεια της επιφάνειας στεγανοποίησης της πύλης της υψηλής πίεσης φλαντζωτής βάνας (high-pressure gate valve) από χαλύβδινο κράμα χρωμίου-μολυβδενίου (A105N, F91) διαμέτρου Φ 200-500mm (με απαίτηση επιπεδότητας ≤ 0,015 mm/100mm και τραχύτητα Ra ≤ 0,6 μm) και η ομοαξονικότητα της θάλαμος της βάνας και της φλάντζας (≤ 0,025 mm) καθορίζουν άμεσα την απόδοση στεγανοποίησης υπό πίεση — αυτός ο τύπος βάνας πρέπει να αντέχει σε μακροχρόνια υψηλή πίεση 42 MPa και υψηλή θερμοκρασία 350 °C. Εάν η ακρίβεια κατεργασίας δεν πληροί τα πρότυπα, θα προκύψει ρυθμός διαρροής του μέσου (όπως το αέριο σύνθεσης άνθρακα σε ολεΐνες) που υπερβαίνει το 0,001% που καθορίζεται στο πρότυπο API 602, με αποτέλεσμα διάβρωση εξοπλισμού ή κινδύνους ασφαλείας. Όταν ένας εγχώριος κατασκευαστής υψηλής τεχνολογίας βανών κατεργάζεται αυτόν τον τύπο φλαντζωτής βάνας, αντιμετωπίζει ένα παραδοσιακό εμπόδιο διαδικασίας: πρέπει να διεξαχθούν τρεις διαδικασίες: «πρόχονδρη κατεργασία θαλάμου βάνας σε οριζόντιο τόρνο → ακριβής λείανση επιφάνειας στεγανοποίησης πύλης σε κατακόρυφο λειαντήρα → διάτρηση των οπών των κοχλιών της φλάντζας σε τρυπάνι με ροκέρ». Η πολλαπλή σύσφιξη προκαλεί ομοαξονικότητα μεταξύ του θαλάμου της βάνας και της φλάντζας που υπερβαίνει τα 0,05-0,07 mm, σφάλμα επιπεδότητας στην επιφάνεια στεγανοποίησης της πύλης 0,03-0,05 mm και ποσοστό επιτυχίας στο δοκιμαστικό πίεσης μόλις 88%. Ο χαλύβδινος κράμα χρωμίου-μολυβδενίου (F91) έχει υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο και υψηλή αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Ο ρυθμός φθοράς του εργαλείου κατά την κοπή είναι 2,5 φορές υψηλότερος από αυτόν του συνηθισμένου ανθρακούχου χάλυβα. Η διάρκεια ζωής των εργαλείων από κράμα καρβιδίου είναι μόνο 25-30 τεμάχια/λεπίδα, και το κόστος εργαλείων ανά βάνα υπερβαίνει τα 320 γιουάν. Ο κύκλος κατεργασίας ανά τεμάχιο διαρκεί μέχρι και 50 λεπτά, κάτι που καθιστά δύσκολη την εκπλήρωση των απαιτήσεων «σύντομου κύκλου παράδοσης» σε έργα χημικής βιομηχανίας άνθρακα.
Για να ξεπεραστούν οι δυσκολίες, η εταιρεία εισήγαγε το κατακόρυφο τόρνευσης CNC Shenyang Machine Tool CK525 και ανέπτυξε ένα εξειδικευμένο σύστημα επεξεργασίας για βάνες πυλών με «προσαρμογή σε δύσκολα υλικά κατεργασίας + έλεγχο ακρίβειας στεγανοποίησης υψηλής πίεσης». Το μηχάνημα διαθέτει ενιαίο ισχυρό πλαίσιο από χυτοσίδηρο (με πάχος τοίχωσης 80 mm), το οποίο έχει υποστεί διπλή αποστρέσωση μέσω «φυσικής γήρανσης για 12 μήνες + δόνησης για 72 ώρες». Σε συνδυασμό με το σχεδιασμό ολισθαίνοντος μαξιλαριού τύπου κουτιού και στατικών οδηγών υδροστατικής υποστήριξης τετρασημείου, η κατανομή δυσκαμψίας βελτιστοποιείται μέσω ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων. Η ακτινική δυσκαμψία κοπής φτάνει τα 38 kN/mm, με τη δυνατότητα να αντέχει σταθερά την ακτινική δύναμη των 22 kN κατά την κατεργασία χαλύβων χρωμίου-μολυβδενίου. Εξοπλισμένο με σύστημα CNC Fanuc 31i-B5 και πλήρως κλειστό σύστημα ελέγχου με κλίμακα πλέγματος (ανάλυση 0,01 μm), επιτυγχάνει ακρίβεια θέσης ± 0,008 mm και επαναληπτική ακρίβεια θέσης ± 0,005 mm, πληροί δε ακριβώς τις απαιτήσεις ανοχής H6 στην επιφάνεια στεγανοποίησης της πύλης. Λαμβάνοντας υπόψη την υψηλή αντοχή σε θερμοκρασία και την εύκολη παραμόρφωση των χαλύβων χρωμίου-μολυβδενίου, το μηχάνημα διαθέτει άξονα με εσωτερικό ψύξης υψηλής πίεσης (πίεση ψύξης 1,8 MPa, ροή 45 L/min) και εργαλεία κοπής CBN (κυβικό βόριο νιτριδίου) υπερλεπτού κόκκου (σκληρότητα HV3200, βελτιωμένη αντοχή σε φθορά σε υψηλές θερμοκρασίες κατά 40%), σε συνδυασμό με την τεχνολογία «ψύξης με ψεκασμό λαδιού χαμηλής θερμοκρασίας» (η θερμοκρασία της ζώνης κοπής ελέγχεται σε επίπεδο κάτω από 60 °C), η οποία αποτρέπει αποτελεσματικά την κατάρρευση της ακμής του εργαλείου και το σχηματισμό των τυλίχτρων.
Σενάρια χρήσης από τον πελάτη
Όσον αφορά την τεχνολογική καινοτομία, το εξοπλισμός έχει επιτύχει μια διάσπαση στο «ακριβές φρεζάρισμα υψηλής πίεσης πηγαδιών βαλβίδων σε μία διαδικασία σύσφιξης»: ενσωματώνοντας ένα υδραυλικό συγκρατητήρα τεσσάρων σιαγόνων Φ 750 mm (δύναμη σύσφιξης έως 100 kN, κατάλληλο για σώματα βαλβίδων Φ 200-500 mm), ένα περιστρεφόμενο κεφάλι 8 θέσεων με σερβοκινητήρα (χρόνος αλλαγής εργαλείου 1,4 δευτερόλεπτα) και μια ακτινική μονάδα ηλεκτρικού διάτρησης και αποπείρωσης, η οποία μπορεί να ολοκληρώσει με ακρίβεια το διάτρηση της θάλαμος βαλβίδας (κυλινδρικότητα ≤ 0,006 mm), ακριβές λείανση της επιφάνειας σφράγισης του πλάκα-πηγαδιού (με τη διαδικασία «σταθερή ταχύτητα γραμμής + μικρή προώθηση», ταχύτητα γραμμής 80-120 m/min, ποσότητα πίσω κοπής 0,03-0,05 mm, επιπεδότητα ≤ 0,012 mm/100 mm), ακριβή λείανση της επιφάνειας φλάντζας (επιπεδότητα ≤ 0,018 mm) και διάτρηση και απόπειρωση 8-16 οπών βιδών φλάντζας (ακρίβεια θέσης ≤ 0,018 mm) με μία μόνο διαδικασία. 0,08 mm, σύμφωνα με το πρότυπο API 602 για τη συμμετρία των οπών βιδών βαλβίδων. Σε απάντηση στη ζήτηση για «υψηλής ακριβείας εφέ καθρέφτη» στην επιφάνεια σφράγισης της πλάκας-πηγαδιού, υιοθετούμε καινοτόμα τη «διαδικασία πολλαπλής διέλευσης σταδιακής ακριβούς κατεργασίας»: η πρώτη διέλευση αφαιρεί το 70% της περίσσειας υλικού, η δεύτερη διέλευση διορθώνει τα σφάλματα σχήματος και θέσης με ποσότητα πίσω κοπής 0,08 mm, και η τελευταία διέλευση επιτυγχάνει κοπή καθρέφτη με ποσότητα πίσω κοπής 0,02 mm. Σε συνδυασμό με τον ενσωματωμένο μετρητικό αισθητήρα Renishaw (ακρίβεια μέτρησης ± 0,0005 mm), αντισταθμίζει σε πραγματικό χρόνο τη θερμική παραμόρφωση του τεμαχίου, διασφαλίζοντας σταθερότητα της τραχύτητας της επιφάνειας σφράγισης σε Ra0,4 μm· Για την αντικατάσταση πολλαπλών τύπων πηγαδιών βαλβίδων (όπως κλάση πίεσης PN25-PN42), ο εξοπλισμός διαθέτει 35 σύνολα προτύπων παραμέτρων διαδικασίας, μειώνοντας τον χρόνο αντικατάστασης από τις παραδοσιακές 2 ώρες σε 18 λεπτά.
Ειδικό τρίπλευρο συγκρατητήριο για τρισδιάστατη κατεργασία
Τα αποτελέσματα εφαρμογής συμμορφώνονται πλήρως με τα βιομηχανικά πρότυπα για υψηλής πίεσης βαλβίδες: ο κύκλος επεξεργασίας ανά κομμάτι έχει μειωθεί από 50 λεπτά σε 26 λεπτά, και η ημερήσια παραγωγική ικανότητα έχει αυξηθεί από 160 σε 280 μονάδες. Η σταθερότητα της ομοαξονικότητας μεταξύ της θάλαμου βαλβίδας και της φλάντζας είναι ≤ 0,02 mm, και η επιπεδότητα της επιφάνειας σφράγισης της πύλης είναι ≤ 0,012 mm/100 mm, πληρούντας πλήρως τις απαιτήσεις του API 602 «Συμπαγής Χάλυβδινη Βαλβίδα Πύλης» και του GB/T 12234 «Χάλυβδινη Βαλβίδα Πύλης με Κοχλιωτή Σύνδεση Καλύμματος για τη Βιομηχανία Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου». Το ποσοστό επιτυχίας του δοκιμαστικού ελέγχου πίεσης του προϊόντος αυξήθηκε από 88% σε 99,2%, και ο ρυθμός διαρροής έχει περιοριστεί σε λιγότερο από 0,0008%, πληρούντας το τεχνικό πρότυπο «μηδενική διαρροή» της Shell Coal Chemical. Ο χρόνος ζωής των εργαλείων κοπής από χάλυβα χρωμίου-μολυβδενίου (F91) έχει επεκταθεί κατά 80% (έως 45-54 τεμάχια/λεπίδα), και το κόστος των εργαλείων κοπής ανά βαλβίδα έχει μειωθεί στα 180 γιουάν. Το εξοπλισμένο έξυπνο μονάδα λειτουργίας και συντήρησης μπορεί να συλλέγει σε πραγματικό χρόνο τη δύναμη κοπής (ακρίβεια ±0,5%) και τη δόνηση του άξονα (συχνότητα δειγματοληψίας 1 kHz). Σε συνδυασμό με ένα μοντέλο πρόβλεψης φθοράς εργαλείων, ο συνολικός βαθμός αξιοποίησης του εξοπλισμού αυξήθηκε από 76% σε 94%, και ο ετήσιος χρόνος αδράνειας μειώθηκε κατά 400 ώρες.
Το CK525 έχει επιλύσει πλήρως το πρόβλημα της βιομηχανίας «δύσκολη κατεργασία+υψηλή ακρίβεια» για κρουνούς υψηλής πίεσης από χάλυβα χρωμίου-μολυβδενίου. «Οι κρουνοί μας έχουν εφαρμοστεί επιτυχώς σε μεγάλα έργα λιθοξανθού χημικών, όπως το Baofeng στο Ningxia και το Tianye στο Xinjiang», δήλωσε ο τεχνικός διευθυντής της εταιρείας. «Όχι μόνο έχουμε περάσει την πιστοποίηση παγκόσμιου προμηθευτή της Shell, αλλά πληρούμε και την αυστηρή απαίτηση για "συνεχή λειτουργία 8000 ωρών χωρίς συντήρηση", κάτι που έχει δημιουργήσει ένα τεχνικό εμπόδιο για εμάς στην αγορά κρουνών υψηλής πίεσης». Αυτή η περίπτωση επιβεβαιώνει ότι οι κατακόρυφοι φρέζες CNC έχουν γίνει το βασικό εξοπλισμό για την υπέρβαση των εμποδίων ποιότητας και απόδοσης στον τομέα της κατασκευής κρουνών υψηλής πίεσης, μέσω της βαθιάς ενσωμάτωσης των "προσαρμοσμένων κατεργασιών δύσκολων υλικών, του κλειστού βρόχου ελέγχου της ακρίβειας σφράγισης υψηλής πίεσης και της αποτελεσματικής ενσωμάτωσης διεργασιών".
EN
