一种工装的制作方法

1.本发明属于机械设备领域，特别涉及一种工装。


背景技术：

2.球阀由于具有流体阻力小、流通能力大、开关迅速、密封性能好、寿命长、便于气控和电控等优点，广泛应用于煤化工、石化、钢铁、冶金及空分等行业。
3.球阀在管路中主要作用是实现切断功能，通常球阀阀杆驱动球体做90度旋转来实现由开到关或由关到开的动作，关断状态就是通过球体与阀座压紧在一起，来实现密封。球阀在常压或低压状态下通过弹簧或碟簧提供的预紧力来实现密封，同时，由于球阀特别是特殊介质的球阀密封等级要求较高，球体密封面与阀座是一对一配对研磨的，因此需要准确测量球座尺寸，为弹簧预紧力提供尺寸依据。
4.为了测量球阀尺寸，需要复现球阀在开位状态时以及在关位状态时芯球与阀座的密封状态，只有芯球与阀座在充分密封状态下及最佳配合的情况下，才能够获得球阀的精准尺寸。可见，精确固定芯球与阀座成为在测量尺寸的过程中的主要障碍。目前，由于无法精准固定芯球与阀座，导致在后续测量过程中，无法获得精准关于芯球与阀座的准确数据，为用户造成经济等方面的损失。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种结构简洁、易于操作适用于在测量球阀的尺寸中用于固定所述球阀的工装。
6.为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：
7.一种工装，其在测量球阀的尺寸中用于固定所述球阀；所述球阀包括芯球与阀座，所述工装包括：底座、夹具、芯轴、轴套组件和上板；所述夹具固设于所述底座；所述芯轴穿设于所述芯球的流道，并与所述夹具可拆卸连接；所述轴套组件套设于所述芯轴，并位于所述流道内；所述芯轴通过所述轴套组件与所述芯球固定连接；在所述球阀处于开位状态下，所述阀座从所述芯球的两侧套设所述芯轴，并通过所述夹具挤压所述阀座，使得所述阀座沿所述流道的轴线方向贴靠所述芯轴的密封面，以测量所述球阀处于开位状态下的尺寸；在所述球阀处于关位状态下，所述阀座在远离所述底座的一侧盖设于所述芯球的密封面上；所述上板通过与所述夹具的连接从上方与所述阀座抵顶，使得所述阀座沿垂直于所述流道的轴线方向与所述芯球的密封面贴靠，以测量所述球阀处于关位状态下的尺寸。
8.在本公开一些实施例中，所述夹具包括相对设置的第一侧板和第二侧板；所述第一侧板和所述第二侧板分别固定于所述底座；所述上板固定连接于所述第一侧板和所述第二侧板。
9.在本公开一些实施例中，所述底座包括多个彼此平行的滑槽，用于调整所述第一侧板和所述第二侧板之间的相对位置；所述第一侧板和所述第二侧板分别通过螺栓连接于所述滑槽。
10.在本公开一些实施例中，所述芯轴的两端分别对应连接于所述第一侧板和所述第二侧板。
11.在本公开一些实施例中，所述轴套组件包括沿所述芯轴的轴向方向顺序设置的第一支撑板、胀套和第二支撑板，并分别套设于所述芯轴；所述第一支撑板和所述第二支撑板分别设有通孔。
12.在本公开一些实施例中，所述芯轴沿其周面设有与所述第一支撑板对应的凸环；所述凸环与所述第一支撑板在其远离所述第一侧板的一侧抵顶；所述芯轴在靠近所述第二侧板的一端设有与所述第二支撑板对应的外螺纹，所述第二支撑板的通孔设有内螺纹；所述第二支撑板与所述芯轴螺纹连接。
13.在本公开一些实施例中，所述第一支撑板和所述第二支撑板分别与所述胀套的端部抵顶。
14.在本公开一些实施例中，所述胀套的端部表面设置为倾斜表面，倾斜角设置为45
°
角；所述第一支撑板和所述第二支撑板对应地在各自的端部表面形状匹配地设置为倾斜表面，倾斜角为45
°
角，以使所述胀套的外周面在所述第一支撑板和所述第二支撑板的施力作用下与所述流道的内壁抵顶。
15.在本公开一些实施例中，所述芯轴构造阶梯轴；其中，在靠近所述凸环的一端的横截面构造为方形，在靠近设有所述外螺纹的一端的横截面构造为圆形。
16.在本公开一些实施例中，所述胀套的外周面设置为凹槽面。
17.与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
18.在实际工作中，球阀中芯球与阀座的结构形式和加工工艺均存在不同，使得球阀中芯球与阀座的尺寸由于无法精准再现在实际应用场景下的配合，直接影响检测芯球与阀座的尺寸的准确度。而通过本发明提供的一种工装，可真实复现球阀在开位状态时以及在关位状态的芯球与阀座的密封状态，以在芯球与阀座在充分配合的条件下，测量精准尺寸。
19.除此之外，本发明的工装具有结构简单，操作方便，极大地提高了测量效率。
附图说明
20.在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
21.图1为本发明实施例的工装在球阀处于开位状态下的结构示意图；
22.图2为本发明实施例的工装在球阀处于关位状态下的结构示意图；
23.图3为本发明实施例的工装在球阀处于关位状态下的左视图；
24.图4为本发明实施例的工装在球阀处于关位状态下的右视图。
25.附图标记说明
26.1-底座；2-芯轴；3-流道；4-上板；5-第一侧板；
27.6-第二侧板；7-滑槽；8-螺栓；9-第一支撑板；10-胀套；
28.11-第二支撑板；12-凸环；13-倾斜表面；14-外周面；15-内壁；
29.16-芯球；17-阀座；18-密封面
具体实施方式
30.下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细的描述，但不作为本发明的限定。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。
31.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
32.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
33.在本技术实施例中，具体使用了术语“开位状态”和“关位状态”，分别具有如下含义。例如，球阀处于“开位状态”下，阀座17的轴线与芯球16的流道3的轴线重合，流体介质可以通过阀座17和芯球16的流道3；相反，球阀处于“关位状态”下，阀座17分别与芯球16的出口密封面和进口密封面贴合，并且彼此之间的轴线垂直，由于贴合使得阀座17与芯球16的流道3无法相通，流体介质无法通过阀座17和芯球16的流道3。
34.为解决现有技术中无法通过精准的固定方式复现在实际应用场景下芯球16和阀座17配合状态的问题，本发明特提供如下实施方案。
35.结合图1和图2，一种工装，其在测量球阀的尺寸中用于固定所述球阀；所述球阀包括芯球16与阀座17，所述工装包括：底座1、夹具、芯轴2、轴套组件和上板4；所述夹具固设于底座1；芯轴2穿设于芯球16的流道3，并与所述夹具可拆卸连接；所述轴套组件套设于芯轴2，并位于流道3内；芯轴2通过所述轴套组件与芯球16固定连接；在所述球阀处于开位状态下，阀座17从芯球16的两侧套设芯轴2，并通过所述夹具挤压阀座17，使得阀座17沿流道3的轴线方向贴靠芯轴2的密封面18，以测量所述球阀处于开位状态下的尺寸；在所述球阀处于关位状态下，阀座17在远离底座1的一侧盖设于芯球16的密封面18上；上板4通过与所述夹具的连接从上方与阀座17抵顶，使得阀座17沿垂直于流道3的轴线方向与芯球16的密封面18贴靠，以测量所述球阀处于关位状态下的尺寸。
36.通过上述本实施例的工装，可真实复现球阀在开位状态以及在关位状态下芯球16与阀座17彼此配合的密封状态，进而在固定芯球16与阀座17后，使二者能够充分密封配合，为后续测量芯球16与阀座17的精准尺寸做充分准备。
37.在一实施例中，结合图1至图4，所述夹具包括相对设置的第一侧板5和第二侧板6；第一侧板5和第二侧板6分别固定于底座1；上板4固定连接于第一侧板5和第二侧板6。通过该设置方式，可以将芯球16与阀座17夹持在第一侧板5和第二侧板6之间，使得芯球16与阀座17能够保持稳固的相对位置。例如，在所述球阀处于开位状态下，该设计方案即可完成固定的目的，满足后续测量的要求；相反，在所述球阀处于关位状态下，上板4固定连接于第一侧板5和第二侧板6；由此才能满足测量的要求。
38.需要说明的是，尽管本技术实施例并不涉及具体的测量过程，然而，只有在满足固
定所述球阀的基础上，才能够为测量精准数据提供保障，下同。
39.在一实施例中，为了满足固定不同尺寸规格的芯球16与阀座17的需求，提高本实施例工装的实用性和适用性。特别地，结合图1和图2，底座1包括多个彼此平行的滑槽7，用于调整第一侧板5和第二侧板6之间的相对位置；第一侧板5和第二侧板6分别通过螺栓8连接于滑槽7。在本实施例中，当固定不同尺寸规格的芯球16与阀座17时，移动第一侧板5和第二侧板6在底座1上的相对位置，调整第一侧板5和第二侧板6之间的距离。通过设置平行的滑槽7，使得能够在预设分布在第一侧板5和第二侧板6上对应的通孔的前提下，任意调整第一侧板5和第二侧板6之间的间距，并通过螺栓8进行固定。由此，有效提高了本实施例工装用于固定芯球16与阀座17的尺寸范围。
40.在一实施例中，结合图1和图2，芯轴2的两端分别对应连接于第一侧板5和第二侧板6。通过该设置方式，能够精准控制芯球16与阀座17之间的相对位置，确保精确配合。例如，在所述球阀处于开位状态下，阀座17从芯球16的两侧套设芯轴2，使芯球16与阀座17能够保持各自对应的轴线重合。
41.在一实施例中，结合图1和图2，所述轴套组件包括沿芯轴2的轴向方向顺序设置的第一支撑板9、胀套10和第二支撑板11，并分别套设于芯轴2；第一支撑板9和第二支撑板11分别设有通孔。
42.在一实施例中，结合图1和图2，芯轴2沿其周面设有与第一支撑板9对应的凸环12；凸环12与第一支撑板9在其远离第一侧板5的一侧抵顶；芯轴2在靠近第二侧板6的一端设有与第二支撑板11对应的外螺纹，第二支撑板11的通孔设有内螺纹；第二支撑板11与芯轴2螺纹连接。在本实施例中，通过转动第二侧板6或芯球16，使得第二侧板6朝向胀套10方向移动，进而调控胀套10与芯球16的连接状态。另外，在本实施例中，通过设置凸环12，限定第一侧板5在芯轴2上的位置，进而确保第一侧板5与芯球16的相对位置。
43.在一实施例中，结合图1和图2，第一支撑板9和第二支撑板11分别与胀套10的端部抵顶。结合上一实施例，在第二侧板6对胀套10施力过程中，第二侧板6通过胀套10对第一支撑板9施加沿芯轴2轴向的作用力，由于凸环12的存在，使得胀套10在移动至限定的位置后，开始沿芯轴2的径向膨胀形变，最终与芯球16的流道3的内壁15接触并形成挤压。胀套10与芯球16在摩擦力的作用下，卡紧在芯球16的流道3内，彼此形成固定连接，由此达到固定芯球16的目的。
44.在上述实施例中，在固定不同尺寸规格的球阀时，首先需要进行拆卸操作，通过反向转动第二侧板6或芯球16，使第二侧板6朝远离胀套10方向移动，由于胀套10逐渐失去沿芯轴2轴向的作用力，胀套10沿芯轴2的径向发生收缩形变，并恢复至最初的状态，最终胀套10与芯球16彼此松脱，通过将胀套10移出流道3，完成拆卸操作。随后，重复进行上述操作，安装并固定不同尺寸规格的球阀
45.在一实施例中，结合图1和图2，胀套10的端部表面设置为倾斜表面13，倾斜角设置为45
°
角；第一支撑板9和第二支撑板11对应地在各自的端部表面形状匹配地设置为倾斜表面13，倾斜角为45
°
角，胀套10的外周面14在第一支撑板9和第二支撑板11共同施力作用下，胀套10与流道3的内壁15抵顶，并最终形成固定连接。在本实施例中，通过该设置方式，最大限度高效地提高力传递，以使胀套10沿芯轴2的径向形变。
46.在一实施例中，结合图1至图4，芯轴2构造阶梯轴；其中，在靠近凸环12的一端的横
截面构造为方形，在此，特别是正方形；在靠近设有所述外螺纹的一端的横截面构造为圆形。通过该设置方式，能够仅通过转动特定的角度，例如，90
°
或90
°
的奇数倍，即可完成针对为测量芯球16不同密封面18对应的尺寸所进行的固定设置，对应地，在后续测量过程中，在对应不同密封面18的情况下，测量对应情况下芯球16与阀座17的尺寸，并且在同一芯球16和阀座17的情况下，不必将芯球16从芯轴2上拆卸下来。在本实施例中，芯轴2并不限于阶梯轴，普通的轴也能够满足本实施例的要求。
47.由于芯轴2的密封表面对应于流道3的出口和进口，因此，需要对阀座17和密封面18进行区分，并测量对应的尺寸。因此，在实际应用中，密封面会被区分为进口密封面和出口密封面，不同的密封面18分别与对应的阀座17匹配固定，并在固定的基础上，完成后续的测量任务。在本实施例中，由于并未涉及直接测量过程，因此针对进口密封面和出口密封面不做具体区分限定，仅为便于理解整体方案。
48.在一实施例中，结合图1和图2，胀套10的外周面14设置为凹槽面。通过该设置方式，目的是使得胀套10在径向发生形变变得相对容易。
49.为充分理解本发明的技术方案，针对其具体的应用流程做一简单描述，具体如下：
50.1、在所述球阀处于开位状态下：
51.第一步骤，将芯球16与芯轴2固定在一起，并将阀座17从芯球16的两侧套设在芯轴2上；
52.第二步骤，将安装有芯球16与阀座17的芯轴2放置在左右侧板之间；
53.第三步骤，调整左右侧板的位置：将阀座17压紧到芯球16上，固定完毕，即可测量球阀的尺寸。
54.2、在所述球阀处于关位状态下：
55.第一步骤，调整芯轴2位置：将芯球16的进口密封面朝上，远离底座1的方向，上板4压紧与进口密封面匹配的阀座17，在固定结束后，即可测量球阀的尺寸；
56.第二步骤，调整芯轴2位置，转动90
°
或270
°
：将芯球16的出口密封面朝上，重复第一步骤，测量球阀的尺寸。
57.第三步，最后通过数学计算，获得球阀的尺寸。
58.此外，尽管在此描述了说明性的实施例，但是范围包括具有基于本公开的等效要素、修改、省略、组合(例如，跨各种实施例的方案的组合)、调整或变更的任何和所有实施例。权利要求中的要素将基于权利要求中使用的语言进行宽泛地解释，而不限于本说明书中或在本技术的存续期间描述的示例。此外，所公开的方法的步骤可以以任何方式进行修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，意图仅仅将描述视为例子，真正的范围由以下权利要求及其全部等同范围表示。
59.以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未请求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本发明的范围。