一种用于石油阀门的轴套结构及其数控加工方法
本发明属于石油阀门技术领域，涉及一种用于石油阀门的轴套结构及其数控加工方法。
背景技术：
石油是指气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然的产状。石油又分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式，但习惯上仍将“石油”作为“原油”的定义用。石油是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。是地质勘探的主要对象之一。对石油的运输通常都是通过管道运输，而在运输管道上都会设有阀门，来对石油的流通进行控制，通常石油阀门都是通过若干螺栓和进口管、出口管进行连接，并且由于调节盘连接的转轴易出现生锈腐蚀，或者强行转动造成滑丝，导致阀体无法调节机芯使用的现象，因此一般需要设置自主润滑机构，通过轴承上的开孔向转轴注入润滑油，以保证转轴顺利转动；但同时由于阀体上的注油管与轴承上的注油孔之间密封性较差，而导致润滑油不能充分浸润转轴，从而导致润滑效果难以满足要求。
技术实现要素：
本发明的目的就是提供一种用于石油阀门的轴套结构及其数控加工方法，用于解决石油阀门中轴套结构缺陷导致润滑油不能充分注入轴套内的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于石油阀门的轴套结构，包括轴套环、多个贯穿设于轴套环侧面的注油孔、开设于轴套环外周面并位于注油孔外的密封安装环槽、设于密封安装环槽两侧并与密封安装环槽相连通的缺口，以及设于相邻注油孔之间的定位销槽组件；所述的定位销槽组件包括多个沿轴向开设于轴套环外周面上的定位销槽。
作为优选的技术方案，所述的注油孔处还设有润滑油分布组件，该润滑油分布组件包括由外至内依次设置的密封肋、弹性环带、润滑油分布棉块；其中所述的密封肋套设于密封安装环槽上，所述的润滑油分布棉块向轴套结构内凸出，并在凸出端面上设有与转动轴相适配的润滑凹面。
使用时，从阀体注油管注入的润滑油逐渐浸润润滑油分布棉块，并通过其润滑凹面均匀涂抹于转动轴上，进而起到润滑油分布作用，并保证润滑效果。
进一步地，多个注油孔等间距均匀布设于轴套环上。
进一步地，所述的轴套环上设有3个注油孔。
进一步地，所述的注油孔的内径为65-75mm。
进一步地，所述的密封安装环槽的外径为85-90mm，内径为80-85mm。
进一步地，所述的定位销槽组件中，多个定位销槽等间隔设置。
进一步地，所述的定位销槽组件包括3个沿轴向设置的定位销槽。
进一步地，所述的定位销槽为圆柱形定位销槽。
进一步地，所述的定位销槽的内径为23-28mm。
进一步地，所述的轴套环两端口内外侧边缘、密封安装环槽边缘以及缺口边缘均设有倒角。
一种如上所述的轴套结构的数控加工方法，包括以下步骤：
s1：采用卡盘将毛坯后端夹持固定，并通过五轴联动数控机床在前端依次车出外圆、内圆及外圆与内圆边缘的倒角，形成前端轴套环结构；
s2：将步骤s1制备的毛坯前后对调，采用卡盘将毛坯前端夹持固定，并通过五轴联动数控机床在后端依次车出外圆、内圆及外圆与内圆边缘的倒角，形成后端轴套环结构，并得到轴套环；
s3：采用铣刀在轴套环外周面加工出多个盲孔作为定位销槽，并形成多个并列设置的定位销槽组件，再在定位销槽组件之间加工出通孔作为注油孔，之后采用球头铣刀在注油孔外沿周向加工出圆环槽作为密封安装环槽，并在密封安装环槽两侧加工出圆形盲孔作为缺口，即得到所述的轴套结构。
进一步地，步骤s1与步骤s2中，外圆直径均优选为148.5mm，内圆直径均优选为125.4mm，外圆倒角长度均优选为0.5mm，倾角为45°，内圆倒角长度优选为5.385mm，倾角为20°，单边余量为0.5mm；
步骤s3中，盲孔直径优选为25.4mm，深度优选为5.5mm，底壁余量为0.5mm；通孔直径优选为69.9mm，单边余量为0.5mm；圆环槽外径优选为88.48mm，内径优选为82.98mm，底壁余量为0.5mm。
进一步地，在步骤s1至s3中的每个步骤后，均采用精加工方式再重复加工一次。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明在轴套环上开设注油孔，并在注油孔周围设置用于安装密封圈的密封安装环槽，从而可通过密封圈避免因轴套与阀体注油管之间产生振动间隙，进而使润滑油从间隙中漏出，不能充分注入轴套内，无法起到润滑转动轴作用的问题；
2)本发明通过在周向开设多个注油孔，以提高润滑油的分布效果，保证对转轴的润滑性能；
3)本发明通过设于注油孔中的润滑油分布棉块，以将润滑油均匀涂抹于转动轴表面，从而起到充分润滑的作用；同时润滑油分布棉块上的凹面结构一方面有利于提高润滑油的分布效果，另一方面也可起到支撑转动轴的作用；
4)本发明数控加工过程中，利用五轴联动数控机床的优势按零件刀路要求有效使用车削、铣削、钻孔进行零件加工，加工时只需要拆卸调头装夹一次，有效避免了传统加工方法加工时产生的误差；同时也可采用双卡盘车床，切换加工方向时，采用对向卡爪进行固定；
5)现代数控加工技术对加工精度和制造技术水平提出了严格的要求，高精度、新结构、加工步骤一体化，本发明解决了加工生产中圆环槽不易加工，程序复杂，且需要多次拆装影响精度问题，同时提高了零件的尺寸精度。
附图说明
图1为实施例1中一种用于石油阀门的轴套结构的结构示意图；
图2为轴套结构前后端加工示意图；
图3为定位销槽加工示意图；
图4为注油孔加工示意图；
图5为密封安装环槽及缺口加工示意图；
图6为润滑油分布组件的主视结构示意图；
图7为润滑油分布组件的仰视结构示意图；
图中标记说明：
1-轴套环、2-注油孔、3-密封安装环槽、4-缺口、5-定位销槽、6-密封肋、7-弹性环带、8-润滑油分布棉块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
如图1所示的一种用于石油阀门的轴套结构，包括轴套环1、3个等间距均匀布设于轴套环1上并贯穿设置的注油孔2、开设于轴套环1外周面并位于注油孔2外的密封安装环槽3、设于密封安装环槽3两侧并与密封安装环槽3相连通的缺口4，以及设于相邻注油孔2之间的定位销槽组件；每个定位销槽组件均包括3个沿轴向等间距开设于轴套环1外周面上的圆柱形定位销槽5，密封安装环槽3用于固定安装密封圈，定位销槽5用于配合阀体上的定位销，从而固定该轴套结构。并且在轴套环1两端口内外侧边缘、密封安装环槽3边缘以及缺口4边缘均设有倒角。
一种上述轴套结构的五轴联动数控加工方法，包括以下步骤：
s1：轴套结构的实体建模
根据设计需要制定轴套结构尺寸，并采用ug10.0软件对轴套结构轮廓、形状、尺寸大小进行绘制，得到轴套结构的三维零件模型；
s2：二维工程图的创建
生成二维工程图，并标注尺寸公差、形位公差、粗糙度等工艺尺寸及技术要求，形成要求明确的零件工艺图；
s3：刀具轨迹的设计
在ug10.0软件的加工模块中创建外径为150mm的圆柱体毛坯模型，并以模型中心为加工原点，设计走刀路线轨迹：
前端走刀路线轨迹
s3-1：采用三爪卡盘将毛坯后端(如图2所示的a端)夹持固定，并通过五轴联动数控机床在前端先车出
s3-2：依照步骤s3-1的顺序，采用精加工方式重新加工一次，单边余量为0mm，形成前端轴套环结构；
后端走刀路线轨迹
s3-3：将步骤s3-2制备的毛坯前后对调，采用三爪卡盘将毛坯前端(如图2所示的b端)夹持固定，并通过五轴联动数控机床在后端先车出
s3-4：依照步骤s3-3的顺序，采用精加工方式重新加工一次，单边余量为0mm，形成后端轴套环结构，并得到轴套环1；
外周面走刀路线轨迹
s3-5：如图3所示，采用铣刀在轴套环1外周面加工出
s3-6：如图4所示，在定位销槽组件之间铣加出
s3-7：如图5所示，采用球头球头铣刀在注油孔2外沿周向铣加工出外径为88.48mm，内径为82.98mm，底壁余量为0.5mm的圆环槽作为密封安装环槽3，并在密封安装环槽3两侧铣加工出r4.83mm的圆形盲孔作为缺口4，之后采用倒角刀车密封安装环槽3及缺口4边缘倒角0.8mm×45°；
s3-8：依照步骤s3-5至s3-8的顺序，采用精加工方式重新加工一次，加工余量为0mm，完成加工过程。
s4：nc程序的生成
利用ug10.0软件中的后处理器将上述走刀路线轨迹生成五轴铣加工用的nc程序；
s5：vericut软件的仿真加工
利用vericut进行数控仿真加工模拟，在vericut软件中搭建出虚拟的五轴数控机床；将轴套结构的毛坯模型放置于虚拟的五轴数控机床内，导入并运行nc程序，以对轴套结构的毛坯模型进行模拟加工；在确定无任何过切和碰撞的条件下，再利用vericut软件中的优化模块对nc程序进行优化，用以提高加工效率。
实际加工时，将上述优化后的刀具轨迹生成g代码，并导入五轴数控机床中，即可进行对上述轴套结构的数控加工。
实施例2：
本实施例相较于实施例1还包括设于注油孔处的润滑油分布组件，该润滑油分布组件结构如图6及图7所示，包括由外至内依次设置的密封肋6、弹性环带7、润滑油分布棉块8；其中密封肋6套设于密封安装环槽3上，润滑油分布棉块8向轴套结构内凸出，并在凸出端面上设有与石油阀门转动轴相适配的润滑凹面。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
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