Anglies cheminės pramonės ir ultraaukšto slėgio vamzdynų transportavimo srityse Φ 200–500 mm chromo molibdeno plieno (A105N, F91) aukšto slėgio uždangos vožtuvo dangčio sandarumo paviršiaus tikslumas (reikalaujama plokštumos ≤ 0,015 mm/100 mm, šiurkštumo Ra ≤ 0,6 μm) bei vožtuvo kameros ir flančio koaksialumas (≤ 0,025 mm) tiesiogiai lemia slėgio sandarumą – tokie vožtuvai ilgą laiką turi atlaikyti 42 MPa slėgį ir 350 °C temperatūrą. Jei apdirbimo tikslumas neatitinka standarto, teršalo (pvz., dujų iš anglies į olefinus sintezės proceso) nutekėjimo greitis viršija API 602 standarte nustatytus 0,001 %, dėl ko gali kilti įrangos korozija ar saugos pavojus. Kai vietinė aukštos kokybės vožtuvų gamintoja apdirba šio tipo uždangos vožtuvus, ji susiduria su tradicine technologine kliūtimi: reikia atlikti tris etapus – „horizontalios plokštės apdirbimas ant horizontalaus staklių → vertikalaus šlifavimo staklių tikslus uždangos sandarumo paviršiaus šlifavimas → svirtinės gręžimo staklės flančio varžtų skylių gręžimui“. Daugkartinis tvirtinimas sukelia vožtuvo kameros ir flančio koaksialumo nuokrypį 0,05–0,07 mm, uždangos sandarumo paviršiaus plokštumo klaidą 0,03–0,05 mm, o produkto slėgio bandymo sėkmingumo rodiklis siekia tik 88 %. Chromo molibdeno plienas (F91) turi didelį chromo kiekį ir aukštą karštinę stiprumą. Apdirbant pjovimo įrankių nusidėvėjimo greitis yra 2,5 karto didesnis nei paprasto anglies plieno, o kietojo lydinio įrankių tarnavimo laikas sudaro tik 25–30 detalių/gilžna, todėl vieno vožtuvo įrankių savikaina viršija 320 juanų; vienos detalės apdirbimo ciklas trunka net 50 minučių, todėl sunku atitikti anglių cheminės pramonės projektų reikalavimus dėl „trumpo ciklo tiekimo“.
Norėdama įveikti sunkumus, įmonė pristatė Šenjano staklių gamyklos CK525 CNC vertikalųją plokštę ir sukūrė specializuotą vartų vožtuvų apdirbimo sistemą su „sunkiai apdirbamo medžiagų prisitaikymu + aukšto slėgio sandarumo tikslumo valdymu“. Įranga naudoja vientisą aukštos stiprumo ketaus lovą (su 80 mm storio liejinių sienelėmis), kuri buvo apdorota dvigubu įtempties nuvedimu „12 mėnesių natūralus senėjimas + 72 valandos vibracinis senėjimas“. Sujungus su dėžutės tipo slydimo pagalvėlių ir keturių taškų atramos statinio slėgio bėgeliais, standumas optimizuojamas naudojant baigtinio elemento analizę. Spindulio pjovimo standumas pasiekia 38 kN/mm, todėl gali stabiliai atlaikyti 22 kN spindulinę jėgą pjovimo metu iš chromo molibdeno plieno; Įranga aprūpinta Fanuc 31i-B5 CNC sistema ir pilnai uždaros valdymo sistemos tinkleliu (skiriamoji geba 0,01 μm), pasiekiant ±0,008 mm pozicionavimo tikslumą ir ±0,005 mm pakartotinį pozicionavimo tikslumą, tiksliai atitinkantį H6 lygio vartų sandarumo paviršiaus tolerancijos reikalavimus. Atsižvelgiant į chromo molibdeno plieno aukštos temperatūros stiprumą ir lengvą darbinį sukietėjimą, įranga aprūpinta aukšto slėgio vidaus aušinimo špindeliu (aušinimo slėgis 1,8 MPa, srautas 45 L/min) bei ultrafinio grūdelio CBN kubinio borono nitrido pjovimo įrankiais (kietumas HV3200, aukštos temperatūros nusidėvėjimo atsparumas padidintas 40 %), kartu su „žemoji temperatūra tepalo miglos pagalbinio aušinimo“ technologija (pjovimo zonos temperatūra kontroliuojama žemiau nei 60 °C), efektyviai slopinant įrankio briaunos sugriuvimą ir drožlių susidarymą.
Kliento naudojimo scenarijai
Kalbant apie technologinį inovaciją, įranga pasiekė proveržį „aukšto slėgio uždarymo vozdžių tikslusis apdirbimas vienu spaustuvu“: integruotas Φ 750 mm keturių žabangų hidraulinis sukabintuvas (spaustuvės jėga iki 100 kN, tinka Φ 200–500 mm korpusams), 8 pozicijų servoturelė (įrankio keitimo laikas – 1,4 sekundės) ir radialinis varomasis gręžimo bei sriegio pjaustymo modulis, kuris vienu ciklu leidžia atlikti tikslią vozdžio kameros skardinimą (cilindriškumas ≤ 0,006 mm), tikslią uždarymo plokštės sandaros paviršiaus veidrodinio apdirbimo apvalkalavimą (naudojant „pastovią linijinę greitį + mikro padavimą“, linijinis greitis 80–120 m/min, gręžimo gylis 0,03–0,05 mm, plokštumas ≤ 0,012 mm/100 mm), tikslią flaneco galinės briaunos apvalkalavimą (plokštumas ≤ 0,018 mm) bei 8–16 flaneco varžtų skylių gręžimą ir sriegių pjaustymą (padėties tikslumas ≤ 0,018 mm). 0,08 mm, atitinkantis API 602 vozdžių varžtų skylių simetrijos standartą). Atsižvelgiant į poreikį užtikrinti „aukšto tikslumo veidrodinį efektą“ uždarymo plokštės sandaros paviršiuje, inovatyviai taikomas „daugiapakopis palaipsninis tikslusis apdirbimo procesas“: pirmasis ėjimas pašalina 70 % perteklinės medžiagos, antrasis ėjimas sureguliuoja formos ir padėties nuokrypius su 0,08 mm gręžimo kiekiu, o paskutinis ėjimas pasiekia veidrodinį apdirbimą su 0,02 mm gręžimo kiekiu. Sujungus su Renishaw mašininio matavimo zondais (matavimo tikslumas ± 0,0005 mm), realiu laiku kompensuojamas darbinio kūno šiluminis deformavimas, todėl sandaros paviršiaus šiurkštumas stabiliai išlaikomas Ra 0,4 μm; Daugelio tipų uždarymo vozdžių keitimui (pvz., PN25–PN42 slėgio klasės) įrangoje yra 35 technologinių parametrų šablonų rinkinys, sumažinant keitimo laiką nuo tradicinės normos – 2 valandų – iki 18 minučių.
Trišonis specialus įtvirtinimas trikrypčiam apdirbimui
Įgyvendinimo rezultatai visiškai atitinka aukšto slėgio vozdų pramonės standartus: vieno gaminio apdirbimo ciklas sutrumpintas nuo 50 iki 26 minučių, o kasdieninė gamybos talpa padidinta nuo 160 iki 280 vienetų; vozdų kameros ir flanšo koaksialumo stabilumas yra ≤ 0,02 mm, o užtvaros sandaros paviršiaus plokštumas – ≤ 0,012 mm/100 mm, visiškai atitinkantis API 602 „Kompaktiniai plieniniai uždarymo vozdai“ ir GB/T 12234 „Plieniniai uždarymo vozdai su veržliaviniu dangčiu naftos ir dujų pramonei“ reikalavimus; gaminio slėgio bandymo sėkmingumo rodiklis padidėjo nuo 88 % iki 99,2 %, o nutekėjimo greitis kontroliuojamas žemiau 0,0008 %, atitinkant Shell Coal Chemical „nulinio nutekėjimo“ techninį standartą; chromo molibdeno plieno (F91) apdirbimo įrankių tarnavimo laikas pailgėjo 80 % (iki 45–54 detalių/ape), o vieno vozdų pjovimo įrankio savikaina sumažinta iki 180 jenų; įrenginyje sumontuotas intelektualus eksploatacijos ir techninės priežiūros modulis realiu laiku renka duomenis apie pjaunamąją jėgą (tikslumas ± 0,5 %) ir pagrindinio veleno vibraciją (atrinkimo dažnis 1 kHz). Sujungus su įrankių dėvėjimosi prognozavimo modeliu, įrangos kompleksinis naudojimo lygis padidėjo nuo 76 % iki 94 %, o metinė sustabdymo trukmė sumažėjo 400 valandų.
CK525 visiškai išsprendė pramonės skausmo tašką „sunkiai apdirbamas + didelė tikslumo reikalavimai“ aukšto slėgio chromo molibdeno plieniniams vožtuvams. „Mūsų plokštuminiai vožtuvai jau sėkmingai naudojami didelio masto anglies cheminėse projektuose, tokiuose kaip Baofeng Niujangėje ir Tianye Šinjiange“, – teigė įmonės techninis direktorius. „Jie ne tik išlaikė „Shell“ globalios tiekėjo sertifikaciją, bet taip pat atitinka griežtą reikalavimą „8000 valandų be pertraukos veikimas be techninės priežiūros“, kas mums sukūrė technologinį barjerą aukšto slėgio vožtuvų segmento rinkoje.“ Šis atvejis patvirtina, kad CNC vertikalus pjaustymo staklės tapo pagrindine įranga, leidžiančia įveikti kokybės ir efektyvumo kamščių vietą aukšto slėgio vožtuvų gamyboje, dėka gilio integravimo „tiksliai užsakytoms sunkiai apdirbamų medžiagų apdorojimo technologijoms, uždaroto kontūro valdymui užtikrinant aukšto slėgio sandarumą ir efektyviai procesų integracijai“.
EN
