[实用新型]一种用于节流阀的硬质合金阀芯的加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及硬质合金技术领域，具体涉及一种用于节流阀的硬质合金阀芯的加工装置。

背景技术

在天然气井的开采过程中，需要在采气井口和各种管汇以及其他高压管道上安装节流阀，用于调整天然气开采流量。节流阀的核心部件是阀芯，通过在阀芯上设置多个小孔，并调节阀芯在流道中的位置，达到调节流量的目的，目前，国内某油田使用的某种节流阀的阀芯，其结构如图1所示，由硬质合金(主要成分为WC和Co)组成中空管状结构，其上设有多个螺旋状排布的小孔，其在节流阀的安装方式如图2所示，可以在流道中上下移动，目前，这种结构的硬质合金阀芯的加工方法一般是：在模具中压实→在炉中高温高压烧结→在回火炉中退火→冷却至常温后取出夹持到机床上进行磨加工、线切割加工或电火花加工，采用这种方法，耗时耗力，尤其是在最后钻孔加工的过程中，由于只能一个个进行加工，在加工过程中需要不断变换阀芯的角度，夹具对硬质合金表面会产生一定的磨损和内应力集中，使硬质合金的阀芯留下安全隐患，在节流阀使用中可以在流道中上下移动，以调节流道中用来流通气体的节流孔的数量，阀芯被高速流动的天然气长期冲蚀，容易发生损坏，尤其是小孔部分是天然气冲刷最严重的地方，后期加工往往会造成小孔表面粗糙度较大，边缘可能存在毛刺，在天然气冲刷情况下，更容易出现问题。

同时，目前所采用的硬质合金阀芯，大都是由WC、Co为主，添加部分其他金属元素，混配成原料后压实烧结而成，采用这种配方和方法制得的阀芯，从内到外都是同一种硬度，而阀芯在阀体流道内的安装，最好的结构是外硬内软状态，外部采用较硬的材料，能够让阀芯在受到冲蚀的时候具有更好的抗冲蚀性，内部采用较软的材料，能够让阀芯本体保持较好的韧性，在受到外力的时候保持阀芯结构稳定，不易整体发生脆裂。

目前，国内外对双层硬质合金结构有一定的研究，如中国专利(申请号201110374632.0)《一种制备硬质合金/钢层合复合材料的颗粒熔浸铸造方法》，其采用的方法是将钢球放置于内部，然后在外部阀盖硬质合金，采用这种方式加工的球体，能满足磨损的要求，但对空心柱体很难实现抗冲刷的效果，而且空心柱体无法采用同样的方式进行加工，更无法加工其上的小孔。中国专利(申请号201310724238.4)《双层硬质合金基体及其制备方法》中提出了一种将外部层的硬质合金预成型为U型，然后利用其作为容器来放置内层的硬质合金并烧结， 但这种方式也只能制作U型结构的实心硬质合金，也无法用作阀芯结构的制造。因此，寻找一种能够克服上述问题，满足节流阀阀芯深度加工的装置及方法，对于提高阀芯的使用效果有极大地意义。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种用于节流阀的硬质合金阀芯的加工装置及方法，通过设计出一种适应于节流阀硬质合金阀芯结构的阀芯加工装置，并提供其特定的操作方法，来达到制造双层硬质合金阀芯的目的。

本实用新型的技术方案是：

一种用于节流阀的硬质合金阀芯的加工装置，由外套、外套防漏板、隔板、内套、内套防漏板、打孔杆、工作箱、下挤压块、上挤压块组成；在下挤压块上由外向内依次放置外套、外套防漏板、隔板、内套、内套防漏板，上挤压块与内套轴线对齐，并设置于内套上方；

所述外套为空心圆柱体，高度为150mm，内径为60mm；内套为实心圆柱体，高度为150mm，外径为45mm；隔板为金属薄圆环，高度为160mm，内径为55mm，厚度为0.2mm，隔板上方设有十字交叉的细杆，作为隔板挂架；

所述外套防漏板为金属薄圆环，高度为180mm，外径为60mm，厚度为0.1mm，上方设有十字交叉的细杆，作为防漏板挂架；所述内套防漏板为金属薄圆环，高度为180mm，内径为45mm，厚度为0.1mm，内套防漏板上方也连接到防漏板挂架上；

所述下挤压块为圆盘结构，中部设有一个圆环凸台，圆环凸台高度为30mm，圆环凸台的外径与外套的内径相同，圆环凸台的内径与内套的外径相同，使下挤压块的圆环凸台能卡入内套和外套之间，圆环凸台中部设有一条细槽，作为1#细槽，其内径为55mm，深度为30mm，宽度为0.2mm，使隔板能放入1#细槽中；

所述上挤压块为中空圆柱凸台结构，中空圆柱凸台高度为70mm，中空圆柱凸台的外径与外套的内径相同，中空圆柱凸台的内径与内套的外径相同，使上挤压块的中空圆柱凸台能卡入内套和外套之间，中空圆柱凸台中部设有一条细槽，作为2#细槽，其内径为55mm，宽度为0.2mm，深度为70mm，同时中空圆柱凸台还设有十字交叉的4条细缝，使细槽能穿过十字交叉的隔板挂架和外套板挂架；