Op het gebied van de koolchemische industrie en transport via ultra-hogedrukleidingen bepalen de nauwkeurigheid van het afdichtingsoppervlak van de klepschijf van de Φ 200-500mm hogedrukschuifafsluiter van chroom-molybdeenstaal (A105N, F91) (vereist vlakheid ≤ 0,015 mm/100 mm, ruwheid Ra ≤ 0,6 μm) en de co-axialiteit van de klepkamer en de flens (≤ 0,025 mm) direct de drukafdichtingsprestaties — dit type afsluiter moet langdurig bestand zijn tegen een druk van 42 MPa en een temperatuur van 350 °C. Indien de bewerkingsnauwkeurigheid niet aan de norm voldoet, zal de lekrate van het medium (zoals syngas voor de omzetting van kool naar olefinen) de in API 602 gespecificeerde waarde van 0,001% overschrijden, wat kan leiden tot corrosie van de installatie of veiligheidsrisico's. Wanneer een binnenlandse fabrikant van hoogwaardige afsluiters dit type schuifafsluiter bewerkt, stuit men op een traditioneel procesknelpunt: er moeten drie processen worden doorlopen: "horizontale draaibank voor grove bewerking van de klepkamer → verticale slijpmachine voor fijne afwerking van het afdichtingsoppervlak van de schuif → heen-en-weer boormachine voor het boren van de boutgaten in de flens". Meervoudige opspanning zorgt ervoor dat de co-axialiteit tussen de klepkamer en de flens 0,05-0,07 mm overschrijdt, de vlakheidsfout van het afdichtingsoppervlak van de schuif 0,03-0,05 mm bedraagt, en de slagingsgraad van de druktest slechts 88% is; Chroom-molybdeenstaal (F91) heeft een hoog chroomgehalte en hoge warmtevastheid. De slijtage van gereedschap tijdens het verspanen is 2,5 keer zo groot als bij gewoon koolstofstaal. De levensduur van hardmetalen gereedschappen bedraagt slechts 25-30 stuks/snijplaat, en de kosten van gereedschap per afsluiter bedragen meer dan 320 yuan; De bewerkingstijd per stuk is maar liefst 50 minuten, waardoor het moeilijk is om aan de eis van "korte doorlooptijd levering" te voldoen in koolchemische projecten.
Om de moeilijkheden te overwinnen, introduceerde het bedrijf de Shenyang Machine Tool CK525 CNC verticale draaibank en bouwde een speciaal bewerkingssysteem voor sluiskleppen met "aanpassing aan moeilijk te bewerken materialen + nauwkeurige controle van hogedruksafdichting". De machine beschikt over een geïntegreerd frame van hoogwaardig gietijzer (met een wanddikte van 80 mm), dat is onderworpen aan dubbele spanningsverlaging via "natuurlijke veroudering gedurende 12 maanden + trillingsveroudering gedurende 72 uur". In combinatie met het ontwerp van doosvormige glijkussens en statische drukgeleidingen met vierpuntssteun, wordt de stijfheidsverdeling geoptimaliseerd door middel van eindige-elementenanalyse. De radiale snijkromme bereikt 38 kN/mm, waardoor stabiel kan worden gewerkt tegen de radiale kracht van 22 kN tijdens het bewerken van chroom-molybdeenstaal; uitgerust met Fanuc 31i-B5 CNC-systeem en volledig gesloten regelkring met roosterlineaal (resolutie 0,01 μm), bereikt het een positioneernauwkeurigheid van ± 0,008 mm en een herhaalpositienauwkeurigheid van ± 0,005 mm, precies afgestemd op de tolerantie-eisen van klasse H6 van het sluitvlak van de sluisklep. Ter aanpak van de hoge temperatuurbestendigheid en de neiging tot snel koudverharden van chroom-molybdeenstaal, is de machine uitgerust met een hogedruk interne koeling in de spil (koeldruk 1,8 MPa, debiet 45 L/min) en ultrasfijnkorrelige CBN kubisch boornitride snijgereedschappen (hardheid HV3200, verbeterde slijtvastheid bij hoge temperaturen met 40%), gecombineerd met de technologie van "lage-temperatuur olie-nevelgeholpen koeling" (temperatuur in de snijzone beperkt tot onder de 60 °C), wat effectief voorkomt dat de snijkant instort en ongewenst spanafval ontstaat.
Gebruiksscenario's van klanten
Op het gebied van technologische innovatie heeft de apparatuur een doorbraak bereikt in 'precisiebewerking van hoogdrukschuifafsluiters in één opspanprocedure': integratie van een Φ 750 mm viervats hydraulische spankraag (spankracht tot 100 kN, geschikt voor afsluitershuis van Φ 200-500 mm), een 8-post servo-torel (wisseltijd gereedschap 1,4 seconde) en een radiaal aangedreven boor- en tapunit, waarmee in één bewerking nauwkeurig boring van de klepkamer (cilindriciteit ≤ 0,006 mm), precisiedraaien van het spiegellike afdichtvlak van de schuifplaat (met behulp van het 'constante snijlengte + micro-toevoer'-proces, snijlengte van 80-120 m/min, rugdoorsnede van 0,03-0,05 mm, platheid ≤ 0,012 mm/100 mm), precisiedraaien van het flensuiteinde (platheid ≤ 0,018 mm) en boren en tappen van 8-16 flensboutgaten (positienauwkeurigheid ≤ 0,018 mm) kunnen worden uitgevoerd. 0,08 mm, conform de API 602-norm voor symmetrie van boutgaten in afsluiters). Ter reactie op de eis van een 'hoge precisie spiegelwerking' op het afdichtvlak van de schuifplaat, passen we innovatief het 'meervoudige geleidelijke precisiebewerkingsproces' toe: de eerste pas verwijdert 70% van de overtollige materiaal, de tweede pas corrigeert vorm- en positieafwijkingen met een rugdoorsnede van 0,08 mm, en de laatste pas realiseert spiegelbewerking met een rugdoorsnede van 0,02 mm. In combinatie met de Renishaw machine-meetsonde (meetnauwkeurigheid ± 0,0005 mm) wordt thermische vervorming van het werkstuk real-time gecompenseerd, waardoor de oppervlakteruwheid van het afdichtvlak stabiel blijft op Ra 0,4 μm; Voor wissel tussen meerdere types schuifafsluiters (zoals PN25-PN42 drukklasse) is de installatie uitgerust met 35 sets procesparameter-sjablonen, waardoor de vervangingsduur van traditionele 2 uur wordt teruggebracht tot 18 minuten.
Driezijdige speciale voorrichting voor driewegbewerking
De implementatieresultaten voldoen volledig aan de industrienormen voor hoogdrukkleppen: de bewerkingscyclus per stuk is gereduceerd van 50 minuten naar 26 minuten, en de dagelijkse productiecapaciteit is gestegen van 160 eenheden naar 280 eenheden; De coaxialiteitsstabiliteit tussen de klepkamer en de flens bedraagt ≤ 0,02 mm, en de platheid van het afdichtingsoppervlak van de schuif is ≤ 0,012 mm/100 mm, wat volledig voldoet aan de eisen van API 602 "Compact Steel Gate Valve" en GB/T 12234 "Steel Gate Valve with Stud Connected Valve Cover for Petroleum and Natural Gas Industry"; Het slagingspercentage van de druktest van het product is gestegen van 88% naar 99,2%, en de lekrate is beperkt tot minder dan 0,0008%, waarmee wordt voldaan aan de Shell Coal Chemical-technische norm voor "nul lekkage"; De levensduur van gereedschappen voor de bewerking van chroom-molybdeenstaal (F91) is met 80% verlengd (tot 45-54 stuks/zaagblad), en de kosten van snijgereedschap per klep zijn gedaald tot 180 yuan; De intelligente bedienings- en onderhoudsmodule die op de installatie is gemonteerd, kan in real-time de snijkraft (nauwkeurigheid ± 0,5%) en spindelvibratie (bemonsteringsfrequentie 1 kHz) registreren. In combinatie met een model voor voorspelling van slijtage van gereedschap is het algehele benuttingspercentage van de installatie gestegen van 76% naar 94%, en is de jaarlijkse stilstandtijd met 400 uur gereduceerd.
CK525 heeft het industriële pijnpunt van 'moeilijke bewerking + hoge precisie' voor hoogdrukkraanventielen van chroom-molybdeenstaal volledig opgelost. "De technisch directeur van het bedrijf verklaarde: 'Onze kogelkranen zijn met succes toegepast in grootschalige steenkoolchemische projecten zoals Baofeng in Ningxia en Tianye in Xinjiang. Ze hebben niet alleen de wereldwijde leverancierscertificering van Shell gehaald, maar voldoen ook aan de strenge eis van 'continu 8000 uur zonder onderhoud in bedrijf'. Dit heeft een technische barrière voor ons opgebouwd op de markt voor hoogdrukventielen.'" Dit geval bevestigt dat CNC-vlakdraaibanken via diepe integratie van "aangepaste bewerking van moeilijk te bewerken materialen, gesloten regeling van hoogdrukdichtheid en efficiënte procesintegratie" uitgegroeid zijn tot kernapparatuur voor het doorbreken van kwaliteits- en efficiëntieknelpunten in de productie van hoogdrukventielen.
EN
