I kulfintindustrien og ultra-høyttrykks rørtransport er tetningsflatepresisjonen på platen til høyttrykksluker med diameter Φ 200–500 mm i krom-molybdengrønt stål (A105N, F91) (med krav om flathet ≤ 0,015 mm/100 mm og ruhet Ra ≤ 0,6 μm) samt koaksialiteten mellom ventilkammer og flens (≤ 0,025 mm) avgjørende for tryggheten ved tetning. Denne typen ventil må tåle et høyt trykk på 42 MPa og en høy temperatur på 350 °C over lang tid. Hvis bearbeidingspresisjonen ikke oppfyller standardene, vil lekkasjenivået av mediet (for eksempel syntesegass fra kull til olefin) overstige de 0,001 % som er angitt i API 602-standarden, noe som kan føre til korrosjon av utstyr eller sikkerhetsrisiko. Når en innenlandsk produsent av høykvalitetsventiler skal bearbeide denne typen lukeventil, møter de en tradisjonell prosesshinder: de må gjennom tre trinn – «sylindrisk svarving for grovbearbeiding av ventilkammer → vertikal slipemaskin for presisjonsliping av luketetningsflate → girspiralbor for boring av bolteløsninger i flensen». Flere spenningsoperasjoner fører til at koaksialiteten mellom ventilkammer og flens overstiger 0,05–0,07 mm, flathetsfeilen på luketetningsflaten blir 0,03–0,05 mm, og produktets trykktestbeståelsesrate er bare 88 %. Krom-molybdengrønt stål (F91) har høyt krominnhold og høy varmestyrke. Verktøy slitas under bearbeiding 2,5 ganger raskere enn ved vanlig karbonstål. Levetiden for hardmetallverktøy er kun 25–30 enheter per blad, og verktøykostnaden per ventil overstiger 320 yuan. Bearbeidingstiden per enhet er så lang som 50 minutter, noe som gjør det vanskelig å oppfylle kravet om «kort sykluslevering» i kulfintprosjekter.
For å overvinne vanskelighetene, innførte selskapet Shenyang Machine Tool CK525 CNC vertikaldreiebenk og bygget et dedikert bearbeidingssystem for stengeventiler med "tilpasning til vanskelig å bearbeide materialer + kontroll av tetting nøyaktighet under høyt trykk". Utstyret har en integrert høyfasthets-støpejernsbase (med en veggtykkelse på 80 mm), som har gjennomgått dobbel spenningsløsning av "naturlig aldring i 12 måneder + vibrasjonsaldring i 72 timer". Kombinert med designet av boksetype glidepute og firepunktsstøttet statisk trykksliner, er stivhetsfordelingen optimert gjennom elementmetodeanalyse. Den radielle skjærestivheten når 38 kN/mm, noe som gir stabil kapasitet til å tåle den radiale kraften på 22 kN under bearbeiding av krom-molybdengrønt stål; Utstyret er utstyrt med Fanuc 31i-B5 CNC-system og fullstendig lukket regulering via gittermåler (oppløsning 0,01 μm), noe som gir en posisjoneringsnøyaktighet på ± 0,008 mm og gjentatt posisjoneringsnøyaktighet på ± 0,005 mm, nøyaktig tilpasset H6-nivåets toleransekrevende krav til portens tettingsoverflate. For å møte de høye temperaturstyrke- og enkle arbeidsforhardende egenskapene til krom-molybdengrønt stål, er utstyret utstyrt med høyttrykks indre kjøling av spindelen (kjølingstrykk 1,8 MPa, strømningshastighet 45 L/min) og ekstra fine korn CBN (kubisk bor-nitrid) verktøy (hardhet HV3200, forbedret slitestyrke ved høye temperaturer med 40 %), kombinert med "lavtemperatur oljedamp-assistert kjøling"-teknologi (temperaturen i skjæreområdet holdes under 60 °C), noe som effektivt undertrykker kantsprekk og spånformasjon.
Kundebruksscenarioer
Når det gjelder teknologisk innovasjon, har utstyret oppnådd en gjennombrudd innen «presisjonsbearbeiding av høytrykksreguleringsventiler i én spennprosess»: integrering av en Φ 750 mm firehodet hydraulisk spennfelle (spennekraft opptil 100 kN, egnet for Φ 200–500 mm ventilkar), et 8-stasjons servo-tårn (verktøybyttetid på 1,4 sekund) og en radial kraftbor- og gjengefrese-enhet, som kan utføre nøyaktig boringer av ventilkammeret (sylindrisk form ≤ 0,006 mm), presis svinging av tetningsflate-speilet på sløyredelen (ved bruk av «konstant svelvhastighet + mikrotilførsel»-prosessen, svelvhastighet 80–120 m/min, tilbakeskjæring 0,03–0,05 mm, planhet ≤ 0,012 mm/100 mm), presis svinging av flensenden (planhet ≤ 0,018 mm) og boring samt gjengefrese av 8–16 flensbolteløp (posisjonsnøyaktighet ≤ 0,018 mm) i én operasjon. 0,08 mm, i samsvar med API 602 standard for symmetri på ventilsbolteløp). For å imøtekomme behovet om «høypresisjons speileffekt» på tetningsflaten til sløyren, har vi innovativt tatt i bruk «flerpasse gradvis presisjonsbearbeidingsprosess»: første pass fjerner 70 % av overflødig materiale, andre pass justerer form- og posisjonsfeil med en tilbakeskjæring på 0,08 mm, og siste pass oppnår speilskjæring med en tilbakeskjæring på 0,02 mm. Kombinert med Renishaws målsonde på maskinen (målenøyaktighet ± 0,0005 mm) kompenserer den i sanntid for varmedeformasjon av arbeidsstykket, noe som gjør at overflateruheten på tetningsflaten stabil holder seg på Ra 0,4 μm; for utskifting mellom flere typer reguleringsventiler (for eksempel trykknivå PN25–PN42) er utstyret utstyrt med 35 sett med prosessparametere, noe som reduserer utskiftningstiden fra tradisjonelle 2 timer til 18 minutter.
Tresidig spesialfiksering for trefaset bearbeiding
Implementeringsresultatene er i full overensstemmelse med bransjestandarder for høydtrykksventiler: syklustiden per enkeltdel har blitt forkortet fra 50 minutter til 26 minutter, og daglig produksjonskapasitet har økt fra 160 enheter til 280 enheter; koaksialitetsstabiliteten mellom ventilkammeret og flensen er ≤ 0,02 mm, og planheten på porten sin tetningsflate er ≤ 0,012 mm/100 mm, noe som fullt ut oppfyller 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"; gjennomløpsraten for produktets trykktest har økt fra 88 % til 99,2 %, og lekkasjenivået har blitt redusert til under 0,0008 %, i samsvar med Shell Coal Chemicals tekniske standard for "null lekkasje"; levetiden for krom-molybden-stål (F91) bearbeidingsverktøy har økt med 80 % (opptil 45–54 deler/skjæreblad), og kostnaden for skjæreverktøy per ventil har sunket til 180 yuan; den intelligente drifts- og vedlikeholdsmodulen montert på utstyret kan sanntidssamle data om skjærekraft (nøyaktighet ± 0,5 %) og spindelvibrasjon (samplingsfrekvens 1 kHz). Kombinert med en modell for forutsigelse av verktøy slitasje, har utstyrets totale utnyttelsesgrad økt fra 76 % til 94 %, og årlig nedetid er redusert med 400 timer.
CK525 har fullstendig løst bransjens smertepunkt angående 'vanskelig bearbeidelse + høy presisjon' for høyttrykks krom-molybdengrøftventiler. "Selskapets tekniske direktør uttalte: 'Våre grøftventiler er allerede tatt i bruk i store kullkjemiske prosjekter som Baofeng i Ningxia og Tianye i Xinjiang. De har ikke bare bestått Shell sitt globale leverandørsertifisering, men oppfyller også strenge krav om 'kontinuerlig drift i 8000 timer uten vedlikehold', noe som har etablert en teknologisk barriere for oss i markedet for høyttrykksventiler'." Dette eksemplet bekrefter at CNC vertikale treskårer nå har blitt kjerneutstyr for å overvinne kvalitets- og effektivitetshindre innen produksjon av høyttrykksventiler gjennom dyp integrasjon av 'tilpasset bearbeiding av vanskelige materialer, lukket regulering av tetthet under høyt trykk og effektiv prosessintegrasjon'.
EN
