本技術屬于磨削設備，涉及一種三偏心蝶閥密封副的高精度磨削設備。

背景技術：

1、三偏心蝶閥作為一種新興的高性能閥門，在各個行業(yè)的應用越來越廣，此種閥門具有密封性能良好、開啟阻力小、補償磨損、關閉自鎖等一系列優(yōu)點。但是這種閥門的密封面的形狀尺寸和表面質量是影響密封性能的關鍵因素，密封面的高質量加工也一直是各廠家的難點。

2、目前三偏心蝶閥的磨削加工方式主要采用多軸插補形式加工，會出現頻繁的進刀、出刀動作，不利于精度保證以及造成無效磨削時間過長。

技術實現思路

1、為了對密封副進行跟隨磨削，以提高磨削精度和磨削效率，提供了一種三偏心蝶閥密封副的高精度磨削設備。

2、本技術提供一種三偏心蝶閥密封副的高精度磨削設備，具體采取以下技術方案來實現：

3、一種三偏心蝶閥密封副的高精度磨削設備，包括機體、機座、轉動座、橫梁、磨頭滑座、用于夾持三偏心蝶閥密封副的工作臺、動靜壓磨頭電子軸、x軸移動組件、z軸移動組件和擺角驅動機構，橫梁設置于機體上，機座固定有橫向滑座，橫向滑座與橫梁水平滑動配合，x軸移動組件用于帶動橫向滑座移動，機座固定有水平設置的固定軸；轉動座設有回轉套，回轉套與固定軸同軸轉動連接，所述擺角驅動機構用于驅動所述轉動座相對機座轉動；磨頭滑座與所述轉動座滑移配合，z軸移動組件用于帶動磨頭滑座移動，磨頭滑座設有動靜壓磨頭電子軸，動靜壓磨頭電子軸的端部設有砂輪；工作臺安裝于機體且位于動靜壓磨頭電子軸的下方。

4、通過上述技術方案，通過設置擺角驅動機構、x軸移動組件和z軸移動組件，工作臺可實現工件位置控制，在磨削密封副的錐面時可不采用傳統(tǒng)的插補磨削方法，擺角驅動機構根據工件錐度要求，帶動轉動座、z軸移動組件、磨頭滑座、動靜壓磨頭電子軸和砂輪一體旋轉定位后，只需移動z軸一個坐標即可完成對錐面的跟隨磨削，避免了傳統(tǒng)插補磨削方法中由于各坐標軸動態(tài)響應特性的差別和運動精度的差別所產生的磨削誤差，可得到更高的磨削形狀精度和磨削表面質量，使得密封副的磨削面理想光潔度達到ra0.2以下。

5、其次，砂輪在磨削過程中始終在工件磨削密封面上運動，充分利用加工時間，提高了磨削效率，磨削受力均勻，提高了磨削精度，并且還能使三偏心蝶閥密封副的通配性和密封性得到保證，達到密封副100%互換。

6、可選的，還包括第一鎖定機構，所述擺角驅動機構包括驅動電機、第一齒輪和弧形齒條，其中驅動電機安裝于機座上，第一齒輪安裝于驅動電機的輸出軸，弧形齒條固定于所述轉動座，且弧形齒條的曲率中心位于回轉套的軸心上，弧形齒條與第一齒輪嚙合，所述第一鎖定機構包括第一驅動組件和兩個第一驅動盤，固定軸設有所述第一驅動盤，所述第一驅動盤與所述回轉套同軸設置，第一驅動盤的外緣處設有第一錐面，所述回轉套內壁同軸固定有兩個第一固定環(huán)，第一固定環(huán)內徑處設有第二錐面，所述第一驅動組件用于帶動兩個第一驅動盤相互靠近移動直至第一錐面與第二錐面相配合。

7、通過上述技術方案，首先，通過弧形齒條和第一齒輪的配合，齒輪配合精度相比傳統(tǒng)蝸輪蝸桿配合精度較高，能夠提高砂輪的擺角精度和磨削精度，其次，當擺角調整完畢后，通過第一鎖定機構，兩個第一驅動盤相互靠近以抱夾第一固定環(huán)，即實現固定軸與回轉套之間的固定連接，以鎖定回轉套，從而應對沖擊載荷，以減少沖擊載荷對弧形齒條和第一齒輪所造成的磨損，從而確保配合精度的穩(wěn)定性。

8、并且，?通過第一錐面和第二錐面的配合，以提高固定軸與回轉套的同軸度，從而提高回轉套的回轉精度。

9、可選的，所述第一驅動組件包括第一絲桿、第一驅動結構和導向桿，其中第一絲桿與所述回轉套同軸設置，第一絲桿與所述第一驅動盤螺紋連接，兩個第一驅動盤的螺紋旋向相反設置，第一驅動結構用于帶動所述第一絲桿轉動，所述導向桿與所述固定軸固定連接，導向桿滑移穿過所述第一驅動盤。

10、通過上述技術方案，第一驅動結構帶動第一絲桿轉動時，通過螺紋連接，以帶動兩個第一驅動盤相向移動，從而抱夾住第一固定環(huán)，而導向桿的設置，則用于限制第一驅動盤的自旋。

11、可選的，所述第一驅動組件包括第一絲桿、第一驅動結構和轉動環(huán)，所述轉動環(huán)與所述第一驅動盤同軸固定，轉動環(huán)的外周面貼合于所述回轉套內周面，第一絲桿與所述回轉套偏心設置，第一絲桿與所述第一驅動盤螺紋連接，兩個第一驅動盤的螺紋旋向相反設置，第一驅動結構用于帶動所述第一絲桿轉動。

12、通過上述技術方案，第一驅動結構帶動第一絲桿轉動時，通過螺紋連接，以帶動兩個第一驅動盤相向移動，從而抱夾住第一固定環(huán)。

13、通過轉動環(huán)和回轉套內周面的貼合，以限制第一驅動盤在第一絲桿摩擦力帶動下而偏心轉動的情況發(fā)生，從而確保第一絲桿能夠穩(wěn)定帶動第一驅動盤軸向移動。

14、可選的，還包括第二鎖定機構，所述第二鎖定機構包括第二驅動組件和兩個第二驅動盤，固定軸設有所述第二驅動盤，所述第二驅動盤與所述回轉套同軸設置，兩個第二驅動盤分別位于所述第一驅動盤的上側和下側，第二驅動盤的外緣處設有第三錐面，所述回轉套內壁同軸固定有兩個第二固定環(huán)，兩個第二固定環(huán)分別位于所述第一固定環(huán)的上側和下側，第二固定環(huán)內徑處設有第四錐面，所述第二驅動組件用于帶動兩個第二驅動盤相互遠離移動直至第三錐面與第四錐面相配合；所述第一驅動組件包括第一絲桿和第一驅動結構，所述第二驅動組件包括第二絲桿和第二驅動結構，第一絲桿和第二絲桿均平行于所述回轉套的軸心，第一絲桿和第二絲桿均與所述回轉套偏心設置，第一絲桿與所述第一驅動盤螺紋連接，兩個第一驅動盤的螺紋旋向相反設置，第一驅動結構用于帶動所述第一絲桿轉動，第二絲桿與所述第二驅動盤螺紋連接，兩個第二驅動盤的螺紋旋向相反設置，第二驅動結構用于帶動所述第二絲桿轉動；所述第一驅動盤貫穿設有第一導向孔，所述第二絲桿的外周面具有貼合于第一導向孔內壁的第二配合部，所述第二驅動盤貫穿設有第二導向孔，所述第一絲桿的外周面具有貼合于第二導向孔內壁的第一配合部。

15、通過上述技術方案，首先，通過設置第一鎖定機構和第二鎖定機構，第一驅動盤和第二驅動盤分別與第一固定環(huán)和第二固定環(huán)配合，配合面積較大，從而極大提高對回轉套的制動效果；并且，通過設置第一配合部、第一導向孔、第二配合部和第二導向孔，即第二絲桿能夠對第一驅動盤起到止旋作用，第一絲桿對第二驅動盤起到止旋作用，從而確保第一驅動盤和第二驅動盤能夠穩(wěn)定軸向移動。

16、可選的，所述第一錐面設有一圈鋸齒狀的第一咬合齒，所述第二錐面設有一圈鋸齒狀的第二咬合齒，所述第三錐面設有一圈鋸齒狀的第三咬合齒，所述第四錐面設有一圈鋸齒狀的第四咬合齒；第一固定環(huán)的第二咬合齒的尖端和第二固定環(huán)的第四咬合齒的尖端位于同一徑向面內，第一驅動盤的第一咬合齒的尖端和第二驅動盤的第三咬合齒的凹陷處位于同一徑向面內，兩個所述第一驅動盤的移動距離一致，兩個所述第二驅動盤的移動距離一致，所述第二咬合齒的斜面用于供所述第一咬合齒的斜面所貼合，所述第四咬合齒的斜面用于供所述第三咬合齒的斜面所貼合。

17、通過上述技術方案，通過設置第一咬合齒、第二咬合齒、第三咬合齒、第四咬合齒和限定各自尖端的位置，當兩個第一咬合齒相互靠近以接觸第二咬合齒、兩個第三咬合齒相互遠離以接觸第四咬合齒時，兩個第一咬合齒的其中一個斜面同時貼合于兩個第二咬合齒的對應斜面(兩個第一咬合齒的移動行程一致)，將該對應斜面所受的周向分力設為f2；兩個第三咬合齒的其中一個斜面同時貼合于兩個第四咬合齒的對應斜面(兩個第三咬合齒的移動行程一致)，將該對應斜面所受的周向分力設為f1,由于第四咬合齒的對應斜面與第二咬合齒的對應斜面的傾斜方向相反，因此f1的方向與f2的方向相反，f1和f2相互抵接，即第一咬合齒和第三咬合齒對回轉套進行周向限位，從而極大提高對回轉套的鎖定制動效果。

18、可選的，所述第二咬合齒包括分離設置的第一半齒和第二半齒，第一半齒和第二半齒均通過第一齒根與所述第二錐面一體成型連接，第一半齒和第二半齒分別與所述第二錐面之間具有間隙，第一半齒和第二半齒之間具有間隙；所述第四咬合齒包括分離設置的第三半齒和第四半齒，第三半齒和第四半齒均通過第二齒根與所述第四錐面一體成型連接，第三半齒和第四半齒分別與所述第四錐面之間具有間隙，第三半齒和第四半齒之間具有間隙。

19、通過上述技術方案，通過分離設置的第二咬合齒和第四咬合齒，使得第二咬合齒和第四咬合齒均有彈性形變能力，在受到第一咬合齒和第三咬合齒的周向力時，第二咬合齒和第四咬合齒將作適應性彈性形變，從而使得貼合咬合效果更強。

20、可選的，所述回轉套的一端固定有端蓋，所述端蓋的表面同軸設有環(huán)槽，所述第一絲桿和第二絲桿的一端與所述固定軸轉動連接，所述第一絲桿和第二絲桿的另一端位于所述環(huán)槽內；所述第一絲桿和第二絲桿的遠離所述固定軸的端部共同連接有連接板，連接板的兩端分別供所述第一絲桿和所述第二絲桿穿設轉動連接。

21、通過上述技術方案，通過設置環(huán)槽和連接板，以對第一絲桿和第二絲桿的自由端進行多向限位，以提高第一絲桿和第二絲桿的位置穩(wěn)定性，從而提高對回轉套的制動效果。

22、可選的，所述回轉套內同軸固定有中心棒，所述第一驅動盤和所述第二驅動盤的圓心處貫穿有供所述中心棒穿過的通孔，所述中心棒的外周面固定有多個一一對應第一驅動盤和第二驅動盤的環(huán)片，環(huán)片的外邊緣處抵接于所述第一絲桿和第二絲桿外周面，環(huán)片的外邊緣處一體成型有傾斜設置的彈片，各彈片圓周均勻排布，所述通孔的孔口同軸固定有導向環(huán)，導向環(huán)的內徑處抵接于所述彈片的斜面；當所述第一驅動盤和所述第二驅動盤回退時，所述彈片彈性壓縮形變。

23、通過上述技術方案，通過導向環(huán)與彈片斜面的配合，以起到對第一驅動盤和第二驅動盤的定心作用，使得第一驅動盤和第二驅動盤與回轉套保持同軸心狀態(tài)，進而提高第一驅動盤和第二驅動盤的抱夾效果；并且，彈片的彈力將通過導向環(huán)施加于第一驅動盤和第二驅動盤，從而減少因螺紋配合間隙所導致的第一驅動盤和第二驅動盤軸向竄動情況發(fā)生。

24、可選的，所述第一錐面與所述第二錐面的配合位置設有第一橡膠層，所述第三錐面與所述第四錐面的配合位置設有第二橡膠層。

25、通過上述技術方案，通過第一橡膠層和第二橡膠層，能夠提高配合摩擦力，從而提高制動效果。

26、本技術的有益效果是：

27、1、通過設置擺角驅動機構、x軸移動組件和z軸移動組件，工作臺可實現工件位置控制，在磨削密封副的錐面時可不采用傳統(tǒng)的插補磨削方法，擺角驅動機構根據工件錐度要求，帶動轉動座、z軸移動組件、磨頭滑座、動靜壓磨頭電子軸和砂輪一體旋轉定位后，只需移動z軸一個坐標即可完成對錐面的跟隨磨削，避免了傳統(tǒng)插補磨削方法中由于各坐標軸動態(tài)響應特性的差別和運動精度的差別所產生的磨削誤差，可得到更高的磨削形狀精度和磨削表面質量，使得密封副的磨削面理想光潔度達到ra0.2以下，磨削內外圓圓度達到0.003mm；

28、2、砂輪在磨削過程中始終在工件磨削密封面上運動，充分利用加工時間，提高了磨削效率，磨削受力均勻，提高了磨削精度，并且還能使三偏心蝶閥密封副的通配性和密封性得到保證，達到密封副100%互換；

29、3、通過弧形齒條和第一齒輪的配合，齒輪配合精度相比蝸輪蝸桿配合精度較高，能夠提高砂輪的擺角精度和磨削精度，其次，當擺角調整完畢后，通過第一鎖定機構，兩個第一驅動盤相互靠近以抱夾第一固定環(huán)，即實現固定軸與回轉套之間的固定連接，以鎖定回轉套，從而應對沖擊載荷，以減少沖擊載荷對弧形齒條和第一齒輪所造成的磨損，從而確保配合精度的穩(wěn)定性。