一种V型半球阀的球体加工工装的制作方法

本实用新型涉及流体机械领域，尤其涉及一种v型半球阀的球体加工工装。

背景技术：

v型调节半球阀简称v型半球阀，其关闭件是阀板，阀板是球体，球体上开有v字型开口，球体的v型开口与阀体的介质通道形成一个扇形区域，在回转过程中可改变介质通道的截面积，形成对介质流量的调节。由于球体带有v型结构，因此v型半球阀具有一定的剪切功能。

众所周知，球体是v型半球阀中一个重要核心零件，球体的一端连接阀杆，另一端连接阀座密封，通过球体转动实现流量调节，因此，在实际制造中对球体的加工精度要求较高。

由于球体的形状结构特殊，装夹不好实现，因此有必要设计出一种球体的加工工装，以实现装夹保证精度。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种v型半球阀的球体加工工装，通过张紧力和压力平衡实现工装平衡夹紧球体，夹紧可靠。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种v型半球阀的球体加工工装，球体由球冠体、上凸耳和下凸耳组成，所述球冠体小于1/2球，所述上凸耳、下凸耳分别从球冠体的顶壁和底壁水平向外延伸形成，所述上凸耳和下凸耳分别开设耳孔，该耳孔的轴线超出球冠体的球心，球冠体上设有朝向球心开口的空腔，上凸耳与下凸耳之间的空心区域同空腔一并构成v型流道，球体加工工装包括：

盘状件，夹持在车床的三爪卡盘上，盘状件上固定有芯轴和拉杆；

芯轴，依次贯穿上凸耳的耳孔和下凸耳的耳孔；

夹紧组件，其与芯轴连接，通过夹紧组件向上凸耳和下凸耳施加压力，以限制球体沿芯轴的轴向运动；

压板，位于球冠体的空腔中；

拉杆组件，由至少一根拉杆组成，每根拉杆的一端与盘状件螺纹连接，另一端与压板固定，调节所述拉杆伸入盘状件的距离，使压板抵持在球冠体的内壁上，所述拉杆组件对球冠体施加远离球心的张紧力。

作为本实用新型的进一步改进，所述拉杆组件由两根拉杆组成，两根拉杆的另一端同时与一个压板连接，两根拉杆位于芯轴的前后两侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述压板由板体和螺母组成，所述螺母焊接在板体上；

所述拉杆与螺母和盘状件均螺纹连接；

所述拉杆的两端均设有螺纹段，两端的螺纹段旋向相反。

作为本实用新型的进一步改进，所述芯轴的一端设有轴帽，另一端为螺纹段；

所述夹紧组件为螺母，所述芯轴的另一端贯穿耳孔后与螺母螺纹连接，通过轴帽和螺母实现球体沿芯轴轴向的定位。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴帽与芯轴一体成型。

作为本实用新型的进一步改进，还包括至少一个支座，支座由座体、自座体表面向球冠体方向平行延伸的凸肋组成，所述支座与盘状件固定连接，所述芯轴依次贯穿下凸耳的耳孔、凸肋和上凸耳的耳孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述支座为两个，两个支座位于拉杆的上下两侧，两个支座分别与盘状件固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述盘状件上设有两列螺纹孔，每列螺纹孔为三个，最上排的两个螺纹孔与上方的支座螺纹连接，最下排的两个螺纹孔与下方的支座螺纹连接，中间排的螺纹孔与拉杆的一端螺纹连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述盘状件上设有导向条，该导向条位于两列螺纹孔之间，所述支座上设有导向槽，所述导向槽和导向条配合，并且盘状件与支座螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过张紧力和压力平衡实现夹紧球体，加工时车床带动球体加工工装和球体一起旋转，实现球面切削，保证加工精度，球体加工工装具有夹紧可靠的优点。

附图说明

图1a为球体的剖视图；

图1b为球体的俯视图；

图2为v型调节半球阀的装配示意图；

图3为球体加工工装的结构示意图；

图4a为盘状件的主视图；

图4b为盘状件的俯视图；

图5a为支座的剖视图；

图5b为支座的左视图；

图6为芯轴的结构示意图；

图7a为压板的主视图；

图7b为压板的俯视图。

图中，10、球体；100、球冠体；200、上凸耳；300、下凸耳；400、空腔；500、耳孔；600、球心；700、空心区域；1、盘状件；2、芯轴；21、轴帽；22、螺纹段；3、螺母；4、压板；5、拉杆；6、螺纹孔；7、支座；71、座体；72、凸肋；73、导向槽；8、导向条；9、板体。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

v型调节半球阀简称v型半球阀，其关闭件是阀板，阀板是球体10，球体10上开有v字型开口，球体10的v型开口与阀体的介质通道形成一个扇形区域，在回转过程中可改变介质通道的截面积，形成对介质流量的调节。由于球体10带有v型结构，因此v型半球阀具有一定的剪切功能。球体10作为v型半球阀中一个重要核心零件，其一端连接阀杆，另一端连接阀座密封，通过球体10转动实现流量调节。

如图1所示，球体10由球冠体100、上凸耳200和下凸耳300组成，球冠体100小于1/2球，上凸耳200、下凸耳300分别从球冠体100的顶壁和底壁水平向外延伸形成，上凸耳200和下凸耳300分别开设耳孔500，该耳孔500的轴线超出球冠体100的球心600，球冠体100上设有朝向球心600开口的空腔400，上凸耳200与下凸耳300之间的空心区域700同空腔400一并构成v型流道。

本实用新型的球体加工工装包括盘状件1、芯轴2、压板4和拉杆5组件，盘状件1夹持在车床的三爪卡盘上，盘状件1上固定有芯轴2和拉杆5；芯轴2依次贯穿上凸耳200的耳孔500和下凸耳300的耳孔500；夹紧组件与芯轴2连接，通过夹紧组件向上凸耳200和下凸耳300施加压力，以限制球体10沿芯轴2的轴向运动；压板4位于球冠体100的空腔400中；拉杆5组件由至少一根拉杆5组成，每根拉杆5的一端与盘状件1螺纹连接，另一端与压板4固定，调节拉杆5伸入盘状件1的距离，使压板4抵持在球冠体100的内壁上，拉杆5组件对球冠体100施加远离球心600的张紧力。

本实用新型通过张紧力和压力平衡实现夹紧球体10，加工时车床带动工装和球体10一起旋转，实现球面切削，保证加工精度，工装具有夹紧可靠的优点。

实施方式一：

如图3所示，本实施方式提供了一种球体加工工装，包括盘状件1、芯轴2、压板4和拉杆5组件，盘状件1夹持在车床的三爪卡盘上，盘状件1上固定有芯轴2和拉杆5；芯轴2依次贯穿上凸耳200的耳孔500和下凸耳300的耳孔500；夹紧组件与芯轴2连接，通过夹紧组件向上凸耳200和下凸耳300施加压力，以限制球体10沿芯轴2的轴向运动；压板4位于球冠体100的空腔400中；拉杆5组件由两根拉杆5组成，每根拉杆5的一端与盘状件1螺纹连接，另一端同时与压板4固定，两根拉杆5位于芯轴2的前后两侧，调节拉杆5伸入盘状件1的距离，使压板4抵持在球冠体100的内壁上，拉杆5组件对球冠体100施加远离球心600的张紧力。

如图7所示，压板4由板体9和螺母3组成，螺母3焊接在板体9上；拉杆5与螺母3和盘状件1均螺纹连接；拉杆5的两端均设有螺纹段22，两端的螺纹段22旋向相反。

如图6所示，芯轴2的一端设有轴帽21，另一端为螺纹段22；夹紧组件为螺母3，芯轴2的另一端贯穿耳孔500后与螺母3螺纹连接，通过轴帽21和螺母3实现球体10沿芯轴2轴向的定位。优选轴帽21与芯轴2一体成型。

本实施方式通过张紧力和压力平衡实现夹紧球体10，加工时车床带动工装和球体10一起旋转，实现球面切削，保证加工精度，工装具有夹紧可靠的优点。

实施方式二：

如图3所示，本实施方式提供了一种球体加工工装，包括盘状件1、芯轴2、压板4和拉杆5，盘状件1夹持在车床的三爪卡盘上，盘状件1上固定有芯轴2和拉杆5；芯轴2依次贯穿上凸耳200的耳孔500和下凸耳300的耳孔500；夹紧组件与芯轴2连接，通过夹紧组件向上凸耳200和下凸耳300施加压力，以限制球体10沿芯轴2的轴向运动；压板4位于球冠体100的空腔400中；拉杆5的一端与盘状件1螺纹连接，另一端与压板4固定，为了实现球体10的更好固定，本实施方式的拉杆5直径大于芯轴2直径，调节拉杆5伸入盘状件1的距离，使压板4抵持在球冠体100的内壁上，拉杆5组件对球冠体100施加远离球心600的张紧力。

如图7所示，压板4由板体9和螺母3组成，螺母3焊接在板体9上；拉杆5与螺母3和盘状件1均螺纹连接；拉杆5的两端均设有螺纹段22，两端的螺纹段22旋向相反。

如图6所示，芯轴2的一端设有轴帽21，另一端为螺纹段22；夹紧组件为螺母3，芯轴2的另一端贯穿耳孔500后与螺母3螺纹连接，通过轴帽21和螺母3实现球体10沿芯轴2轴向的定位。优选轴帽21与芯轴2一体成型。

本实施方式通过张紧力和压力平衡实现夹紧球体10，加工时车床带动工装和球体10一起旋转，实现球面切削，保证加工精度，工装具有夹紧可靠的优点。

实施方式三：

在实施方式一公开方案的基础上，以图3所示的方位为基准，本实施方式还采用压板4向右的压力和芯轴2向左的张紧力平衡固定球体10，实现装夹，保证球面加工精度。本实施方式通过芯轴2的周壁抵持在支座7的贯通孔左侧区域的孔壁上，实现芯轴2向左的张紧力。

具体地，如图3所示，本实施方式提供了一种球体加工工装，包括盘状件1、芯轴2、压板4、拉杆5组件和至少一个支座7，盘状件1夹持在车床的三爪卡盘上，盘状件1上固定有芯轴2和拉杆5；芯轴2依次贯穿上凸耳200的耳孔500和下凸耳300的耳孔500；夹紧组件与芯轴2连接，通过夹紧组件向上凸耳200和下凸耳300施加压力，以限制球体10沿芯轴2的轴向运动；压板4位于球冠体100的空腔400中；拉杆5组件由两根拉杆5组成，每根拉杆5的一端与盘状件1螺纹连接，另一端同时与压板4固定，两根拉杆5位于芯轴2的前后两侧，调节拉杆5伸入盘状件1的距离，使压板4抵持在球冠体100的内壁上，拉杆5组件对球冠体100施加远离球心600的张紧力。

如图7所示，压板4由板体9和螺母3组成，螺母3焊接在板体9上；拉杆5与螺母3和盘状件1均螺纹连接；拉杆5的两端均设有螺纹段22，两端的螺纹段22旋向相反。

如图6所示，芯轴2的一端设有轴帽21，另一端为螺纹段22；夹紧组件为螺母3，芯轴2的另一端贯穿耳孔500后与螺母3螺纹连接，通过轴帽21和螺母3实现球体10沿芯轴2轴向的定位。优选轴帽21与芯轴2一体成型。

本实施方式通过张紧力和压力平衡实现夹紧球体10，加工时车床带动工装和球体10一起旋转，实现球面切削，保证加工精度，工装具有夹紧可靠的优点。

如图5所示，本实施方式的支座7由座体71、自座体71表面向球冠体100方向平行延伸的凸肋72组成，支座7与盘状件1固定连接，凸肋72上设有贯穿孔，芯轴2依次贯穿下凸耳300的耳孔500、凸肋72的贯穿孔和上凸耳200的耳孔500。优选支座7为两个，两个支座7位于拉杆5的上下两侧，两个支座7分别与盘状件1固定连接。

为了便于支座7的安装，如图4所示，盘状件1上设有两列螺纹孔6，每列螺纹孔6为三个，最上排的两个螺纹孔6与上方的支座7螺纹连接，最下排的两个螺纹孔6与下方的支座7螺纹连接，中间排的螺纹孔6与拉杆5的一端螺纹连接。盘状件1上设有导向条8，该导向条8位于两列螺纹孔6之间，支座7上设有导向槽73，导向槽73和导向条8配合，并且盘状件1与支座7螺纹连接。

车床三爪夹持盘状件1，盘状件1设计有导向块，与支座7的导向槽73配合，以便支座7上下移动方便可靠。

优选盘状件1为法兰盘，在批量加工球体10时，为了满足工装的通用性，本实施方式设计法兰盘，车床三爪直接夹持法兰盘与工装连接，通过法兰盘的导向槽73定位，螺栓与两支座7联结，芯轴2过球体10和两支座7三孔，联结球体10；拉杆5一端连接法兰盘，一端连接压板4压正球体10内球面实现工装与球体10的联结。通过压板4压球内球面和芯轴2对球体10向左张紧力平衡实现工装力平衡。加工时车床带动工装和球体10一起旋转，实现球面切削，保证加工精度。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。