測油流量計(jì)
橢圓齒輪流量計(jì)可選用機(jī)械顯示表頭和電子顯示表頭兩種計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域的液體流量控制，適用于各種類型的液體測量，如原油、柴油、汽油等，具有量程大，精度高，使用和維修方便等特點(diǎn)，選用不同的制造材料，可滿足石油、化工、醫(yī)藥、食品、冶金、電力、交通等各領(lǐng)域的液體流量計(jì)量。
工作原理
橢圓齒輪流量計(jì)是由計(jì)量箱和裝在計(jì)量箱內(nèi)的一對橢圓齒輪，與上下蓋板構(gòu)成一個密封的初月形空腔（由于齒輪的轉(zhuǎn)動，所以不是優(yōu)良密封的）作為一次排量的計(jì)算單位。當(dāng)被測液體經(jīng)管道進(jìn)入流量計(jì)時，由于進(jìn)出口處產(chǎn)生的壓力差推動一對齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，不斷地把經(jīng)初月形空腔計(jì)量后的液體輸送到出口處，橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)與每次排量四倍的乘積即為被測液體流量的總量。
技術(shù)參數(shù)
1）基本誤差：±0.5％，±0.2％
2）被測液體粘度：2～200mpa.s，可定制高粘度
3）被測液體溫度：-20～+80℃，可定制高溫
4）*大工作壓力：鑄鐵、不銹鋼1.6Mpa；鑄鋼2.5Mpa，6.4Mpa，可定制高壓
5）材質(zhì)：鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼
6）信號輸出（遠(yuǎn)傳型、智能數(shù)顯型）：
a、供電：24Vdc
b、脈沖，4-20mA
7）防爆（可選）
8）保溫夾套（可選）
測量范圍
外形尺寸（單位：mm）
1.鑄鐵型、鑄鐵高粘型、鑄鐵高溫型、鑄鐵變形型
公稱通徑 | L | H | A | B | D | D1 | N（個） | Φ |
10 | 150 | 100 | 165 | 210 | 90 | 60 | 4 | 14 |
15 | 170 | 118 | 172 | 226 | 95 | 65 | 4 | 14 |
20 | 200 | 150 | 225 | 238 | 105 | 75 | 4 | 14 |
25 | 260 | 180 | 232 | 246 | 115 | 85 | 4 | 14 |
40 | 245 | 180 | 249 | 271 | 145 | 110 | 4 | 18 |
50 | 340 | 250 | 230 | 372 | 160 | 125 | 4 | 18 |
65 | 420 | 325 | 270 | 386 | 180 | 145 | 4 | 18 |
80 | 420 | 325 | 315 | 433 | 195 | 160 | 8 | 18 |
100 | 515 | 418 | 370 | 458 | 215 | 180 | 8 | 18 |
150 | 540 | 515 | 347 | 557 | 280 | 240 | 8 | 23 |
200 | 650 | 650 | 476 | 720 | 335 | 295 | 12 | 23 |
2.鑄鋼型、鑄鋼高粘型、鑄鋼高溫型
公稱通徑 | L | H | B | A | D | D1 | N（個） | Φ |
20 | 250 | 164 | 220 | 160 | 125 | 90 | 4 | 18 |
25 | 300 | 202 | 252 | 185 | 135 | 100 | 4 | 18 |
40 | 300 | 202 | 293 | 208 | 165 | 125 | 4 | 23 |
50 | 384 | 262 | 394 | 312 | 175 | 135 | 4 | 23 |
80 | 450 | 337 | 452 | 332 | 210 | 170 | 8 | 23 |
100 | 555 | 442 | 478 | 310 | 250 | 200 | 8 | 25 |
150 | 540 | 510 | 557 | 347 | 300 | 250 | 8 | 26 |
200 | 650 | 650 | 720 | 476 | 36 | 310 | 12 | 26 |
注：鑄鐵、鑄鋼高溫型橢圓齒輪流量計(jì)外形尺寸：DN15~DN25，A、B尺寸按上表數(shù)據(jù)加160mm熱延伸管：DN40~DN80，A、B尺寸按上表尺寸加300mm熱延伸管，其余尺寸同上表相應(yīng)尺寸。
3.不銹鋼型
公稱通徑 | L | H | B | A | D | D1 | N（個） | Φ |
15 | 208 | 120 | 228 | 172 | 95 | 65 | 4 | 14 |
20 | 236 | 150 | 238 | 225 | 105 | 75 | 4 | 14 |
25 | 287 | 195 | 246 | 232 | 115 | 85 | 4 | 14 |
40 | 265 | 178 | 349 | 265 | 145 | 110 | 4 | 18 |
50 | 265 | 178 | 349 | 265 | 160 | 125 | 4 | 18 |
65 | 365 | 260 | 436 | 319 | 180 | 145 | 4 | 18 |
80 | 420 | 305 | 459 | 324 | 200 | 160 | 8 | 18 |
100 | 515 | 400 | 554 | 373 | 220 | 180 | 8 | 18 |
150 | 540 | 515 | 607 | 397 | 280 | 240 | 8 | 23 |
安裝注意：
1.流量計(jì)可水平安裝或垂直安裝，但橢圓齒輪軸應(yīng)安裝成水平位置。2.流量計(jì)本體材料有鑄鐵（普通型，主要用于油類介質(zhì)測量），不銹鋼（防腐型）。
3.為防止被測介質(zhì)中雜物卡死流量計(jì)，必須在表前安裝過濾器配套使用。
LCB-9456橢圓齒輪流量計(jì)殼體的改造及加工：
LCB-9456橢圓齒輪流量計(jì)整套工藝從美國引進(jìn), 殼體、蓋板零件屬于316不銹鋼鑄造件, 其鑄造性能差, 工藝復(fù)雜。目前國內(nèi)鑄造的鑄件會不同程度地出現(xiàn)砂孔, 如果在加工過程暴露出砂孔, 殼體就會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象, 使零件報(bào)廢。本文主要針對此問題介紹該殼體零件的制造工藝的改造及數(shù)控加工解決辦法。
hualu/華陸橢圓齒輪流量計(jì)是一種容積式流量計(jì), 廣泛用于石油化工、生物制藥、電力冶金和食品等工業(yè)部門的流量計(jì)量工作。LCB-9456橢圓齒輪流量計(jì), 是引進(jìn)美國布魯克斯 (BROOKS) 儀表公司的制造技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備聯(lián)合生產(chǎn)的產(chǎn)品。它利用機(jī)械測量元件把液體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分, 根據(jù)計(jì)量室逐次、重復(fù)地充滿和排放該體積部分液體的次數(shù)來測量流量體積總量。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展和普及, 對橢圓齒輪流量計(jì)的改造升級也日趨完善。
一、橢圓齒輪流量計(jì)外殼 (兩件套) 加工工藝分析
改造前的LCB-9456橢圓齒輪流量計(jì)殼由殼體和端蓋板兩件套構(gòu)成, 該殼體采用牌號為18Cr-12Ni-2.5Mo的316不銹鋼鑄造而成, 因添加Mo, 其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好, 加工硬化性良好, 無磁性。但由于整套工藝從美國引進(jìn), 殼體的鑄造工藝復(fù)雜, 加上316不銹鋼鑄造性能差, 所以目前國內(nèi)鑄造工藝水平還達(dá)不到原產(chǎn)國的鑄造水平, 因而鑄件會不同程度出現(xiàn)砂孔。所以采用什么加工方式, 什么工藝流程, 怎樣提高產(chǎn)品質(zhì)量, 降低生產(chǎn)成本, 成為急待解決而又必須解決的問題。
1. 鑄造殼體結(jié)構(gòu)對加工工藝的影響
由于流量計(jì)殼體的內(nèi)腔為盲孔, 內(nèi)腔底部很難加工, 其技術(shù)要求難以達(dá)到, 所以在實(shí)際加工生產(chǎn)中存在問題較多。
(1) 粗加工存在問題。
一, 如圖1所示, 粗加工時, 由于殼體內(nèi)腔2—Ф70.79孔屬于盲孔加工, 加工過程中切屑不能及時排出, 對鏜削刀具會造成擠壓和崩刀現(xiàn)象, 影響加工質(zhì)量和加工速度, 降低生產(chǎn)效率。
二, 殼體內(nèi)腔底部有平面度0.015mm公差要求, 引進(jìn)的技術(shù)是先使用Ф38.1 (1.5英寸) 的兩刃端刀先锪孔, 再用Ф32端面立銑刀加工。由于內(nèi)腔比較深 (Depth=85) , 立銑刀必須伸出相應(yīng)的長度, 才能到達(dá)底部平面加工, 對刀具的剛性要求非常高, 另外殼體的鑄造余量會出現(xiàn)不同程度的不均勻, 加工過程也會由于切削余量不均勻而造成斷刀現(xiàn)象。
三, 內(nèi)腔底部兩個Ф15軸孔的鉆削, 由于內(nèi)腔比較深而且內(nèi)腔尺寸 (2—Ф70.79) 比較小, 鉆頭的選配也較長, 剛性相對降低, 也就降低了生產(chǎn)效率, 增加了生產(chǎn)難度和加工成本。
第四, 為了保證各加工部位的一致性, 工件要在一次裝夾中加工出8-M12螺紋孔、2-Ф15軸孔和Ф7.9、Ф6.5定位銷孔。
(2) 精加工存在的問題。一, 精加工時, 原先是在鏜削加工殼體內(nèi)腔2—Ф70.79孔時使用合金刀片, 側(cè)面與底面交界處會存在R角, 這個R角不容易處理。
二, 內(nèi)腔底部的加工使用滑動式鏜刀, 在鏜削過程中是從內(nèi)向外鏜削, 由于刀具旋轉(zhuǎn)時離心力的作用, 會造成加工表面外部光滑, 內(nèi)部比較粗糙的不平現(xiàn)象。這樣就難以保證平面度要求, 而且由于內(nèi)腔空間小, 也很難檢測底部的平面度公差。
第三, 精鏜底部的2-Ф15孔時, 也很難觀察和測量。
第四, 精磨殼體上端面。在磨削上端面時, 由于不銹鋼不上磁, 必須用螺絲堅(jiān)固工件在一塊平整的鋼板上, 要在立式磨床上磨削加工, 保證殼體上端面的平面度公差。
2. 鑄造殼體結(jié)構(gòu)的改造
兩件套殼體的加工難度大, 不容易保證精度及表面粗糙度, 影響了產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率及生產(chǎn)成本。針對這些不利于加工的因素和存在的一些問題, 考慮把橢圓流量計(jì)外殼由原來的兩件套 (殼體和端蓋板) 改為三件套 (上蓋板、殼體、底蓋板) 的結(jié)構(gòu)。
二、三件套殼體的加工工藝方案
殼體的整體加工思路是主要采用帶刀庫的加工中心, 解決了殼體加工工序多、刀具種類多、換刀次數(shù)多和要在不同機(jī)床上才能完成的問題, 先粗加工、消除內(nèi)應(yīng)力處理、再精加工, 具體操作如下。
1. 粗加工工藝分析
(1) 工件的安裝與夾緊。由于該產(chǎn)品是從美國引進(jìn), 夾具也是配套設(shè)計(jì), 其結(jié)構(gòu)是由一塊較大的底板和定位銷、壓板、調(diào)節(jié)定位機(jī)構(gòu)組成。
把工件底面放進(jìn)夾具中間定位槽, 再放上殼體內(nèi)腔余量調(diào)節(jié)板定位板, 通過調(diào)節(jié)出水口端殼體出水中定位調(diào)節(jié)器, 直到使殼體內(nèi)腔的余量均勻, 用壓板壓緊工件。
(2) 刀具的選擇與切削用量。由于采用了三件套殼體, 上下端面的加工可直接用三爪卡盤裝夾車削, 預(yù)留精磨余量, 省略了車床專用夾具;鏜削2—Ф70孔時, 切屑能及時排出, 對鏜刀的切削很有利, 特別是改造后, 減少了殼體內(nèi)腔底部加工的工序, 相應(yīng)減去了锪孔和端面立銑刀。這樣, 降低了加工難度, 加工時間比原來減少了約30分鐘。
殼體的加工除了內(nèi)腔?70.79通孔是用專用鏜刀外, 其他的都是常規(guī)刀具。刀具的選擇與切削用量如下表。
(3) 殼體上下端面的加工。先粗車上下端面, 粗加工內(nèi)腔及上端面螺紋孔及銷孔, 再將殼體調(diào)頭, 以上端面兩銷孔為定位重新裝夾, 加工下端面的銷孔及螺紋孔。
(4) 消除內(nèi)應(yīng)力處理。殼體經(jīng)過粗加工之后, 必須通過回火應(yīng)力消除處理, 提高其加工性能。
2. 精加工工藝分析
一, 精加工時, 由于內(nèi)腔是通孔, 加工2-Ф70.79孔時, 消除了側(cè)面與底面交界處的R角現(xiàn)象, 減少了加工底面的工序, 降低了加工難度。
二, 殼體精加工的安裝。殼體上下端面要先在磨床磨削, 保證上下端面的平面度和平行度要求。為保證殼體內(nèi)腔孔與定位銷孔和軸孔的位置公差, 必須在一次裝夾中加工。為此, 必須設(shè)計(jì)一套精密工裝夾具, 工件安裝時, 先校正夾具的平行度, 然后把殼體放進(jìn)夾具里面, 用兩定位銷定位工件, 然后用螺釘拉工件與夾具定位板貼緊進(jìn)行加工。
第三, 刀具選擇與切削用量。殼體內(nèi)腔與定位銷孔的加工刀具如下。
第四, 精加工時同樣需先加工上端面, 然后調(diào)頭精加工下端面。
三、兩件套和三件套殼體加工過程比較
1. 兩件套殼體加工過程
兩件套殼體加工工序見表3。
2. 三件套殼體加工過程
三件套殼體加工工序見表4。
通過對hualu/華陸橢圓流量計(jì)殼體制造工藝的改造, 經(jīng)過實(shí)際加工和三坐標(biāo)測量儀的檢測, 各加工部位的形位公差都符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);產(chǎn)品通過裝配和檢定, 其計(jì)量指標(biāo)都符合標(biāo)準(zhǔn)。該方法簡化了殼體鑄造工藝和加工工藝, 降低了鑄件缺陷和機(jī)械加工誤差, 提高了產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率, 降低了加工成本。
