測油流量計

橢圓齒輪流量計可選用機械顯示表頭和電子顯示表頭兩種計數機構，廣泛應用于各工業領域的液體流量控制，適用于各種類型的液體測量，如原油、柴油、汽油等，具有量程大，精度高，使用和維修方便等特點，選用不同的制造材料，可滿足石油、化工、醫藥、食品、冶金、電力、交通等各領域的液體流量計量。

工作原理

橢圓齒輪流量計是由計量箱和裝在計量箱內的一對橢圓齒輪，與上下蓋板構成一個密封的初月形空腔（由于齒輪的轉動，所以不是優良密封的）作為一次排量的計算單位。當被測液體經管道進入流量計時，由于進出口處產生的壓力差推動一對齒輪連續旋轉，不斷地把經初月形空腔計量后的液體輸送到出口處，橢圓齒輪的轉數與每次排量四倍的乘積即為被測液體流量的總量。

技術參數

1）基本誤差：±0.5％，±0.2％

2）被測液體粘度：2～200mpa.s，可定制高粘度

3）被測液體溫度：-20～+80℃，可定制高溫

4）*大工作壓力：鑄鐵、不銹鋼1.6Mpa；鑄鋼2.5Mpa，6.4Mpa，可定制高壓

5）材質：鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼

6）信號輸出（遠傳型、智能數顯型）：

a、供電：24Vdc

b、脈沖，4-20mA

7）防爆（可選）

8）保溫夾套（可選）

測量范圍

外形尺寸（單位：mm）

1.鑄鐵型、鑄鐵高粘型、鑄鐵高溫型、鑄鐵變形型

2.鑄鋼型、鑄鋼高粘型、鑄鋼高溫型

注：鑄鐵、鑄鋼高溫型橢圓齒輪流量計外形尺寸：DN15~DN25，A、B尺寸按上表數據加160mm熱延伸管：DN40~DN80，A、B尺寸按上表尺寸加300mm熱延伸管，其余尺寸同上表相應尺寸。

3.不銹鋼型

安裝注意：

1.流量計可水平安裝或垂直安裝，但橢圓齒輪軸應安裝成水平位置。2.流量計本體材料有鑄鐵（普通型，主要用于油類介質測量），不銹鋼（防腐型）。

3.為防止被測介質中雜物卡死流量計，必須在表前安裝過濾器配套使用。

LCB-9456橢圓齒輪流量計殼體的改造及加工：

LCB-9456橢圓齒輪流量計整套工藝從美國引進, 殼體、蓋板零件屬于316不銹鋼鑄造件, 其鑄造性能差, 工藝復雜。目前國內鑄造的鑄件會不同程度地出現砂孔, 如果在加工過程暴露出砂孔, 殼體就會出現滲漏現象, 使零件報廢。本文主要針對此問題介紹該殼體零件的制造工藝的改造及數控加工解決辦法。

hualu/華陸橢圓齒輪流量計是一種容積式流量計, 廣泛用于石油化工、生物制藥、電力冶金和食品等工業部門的流量計量工作。LCB-9456橢圓齒輪流量計, 是引進美國布魯克斯 (BROOKS) 儀表公司的制造技術和關鍵設備聯合生產的產品。它利用機械測量元件把液體連續不斷地分割成單個已知的體積部分, 根據計量室逐次、重復地充滿和排放該體積部分液體的次數來測量流量體積總量。隨著數控加工技術的發展和普及, 對橢圓齒輪流量計的改造升級也日趨完善。

一、橢圓齒輪流量計外殼 (兩件套) 加工工藝分析

改造前的LCB-9456橢圓齒輪流量計殼由殼體和端蓋板兩件套構成, 該殼體采用牌號為18Cr-12Ni-2.5Mo的316不銹鋼鑄造而成, 因添加Mo, 其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好, 加工硬化性良好, 無磁性。但由于整套工藝從美國引進, 殼體的鑄造工藝復雜, 加上316不銹鋼鑄造性能差, 所以目前國內鑄造工藝水平還達不到原產國的鑄造水平, 因而鑄件會不同程度出現砂孔。所以采用什么加工方式, 什么工藝流程, 怎樣提高產品質量, 降低生產成本, 成為急待解決而又必須解決的問題。

1. 鑄造殼體結構對加工工藝的影響

由于流量計殼體的內腔為盲孔, 內腔底部很難加工, 其技術要求難以達到, 所以在實際加工生產中存在問題較多。

(1) 粗加工存在問題。

一, 如圖1所示, 粗加工時, 由于殼體內腔2—Ф70.79孔屬于盲孔加工, 加工過程中切屑不能及時排出, 對鏜削刀具會造成擠壓和崩刀現象, 影響加工質量和加工速度, 降低生產效率。

二, 殼體內腔底部有平面度0.015mm公差要求, 引進的技術是先使用Ф38.1 (1.5英寸) 的兩刃端刀先锪孔, 再用Ф32端面立銑刀加工。由于內腔比較深 (Depth=85) , 立銑刀必須伸出相應的長度, 才能到達底部平面加工, 對刀具的剛性要求非常高, 另外殼體的鑄造余量會出現不同程度的不均勻, 加工過程也會由于切削余量不均勻而造成斷刀現象。

三, 內腔底部兩個Ф15軸孔的鉆削, 由于內腔比較深而且內腔尺寸 (2—Ф70.79) 比較小, 鉆頭的選配也較長, 剛性相對降低, 也就降低了生產效率, 增加了生產難度和加工成本。

第四, 為了保證各加工部位的一致性, 工件要在一次裝夾中加工出8-M12螺紋孔、2-Ф15軸孔和Ф7.9、Ф6.5定位銷孔。

(2) 精加工存在的問題。一, 精加工時, 原先是在鏜削加工殼體內腔2—Ф70.79孔時使用合金刀片, 側面與底面交界處會存在R角, 這個R角不容易處理。

二, 內腔底部的加工使用滑動式鏜刀, 在鏜削過程中是從內向外鏜削, 由于刀具旋轉時離心力的作用, 會造成加工表面外部光滑, 內部比較粗糙的不平現象。這樣就難以保證平面度要求, 而且由于內腔空間小, 也很難檢測底部的平面度公差。

第三, 精鏜底部的2-Ф15孔時, 也很難觀察和測量。

第四, 精磨殼體上端面。在磨削上端面時, 由于不銹鋼不上磁, 必須用螺絲堅固工件在一塊平整的鋼板上, 要在立式磨床上磨削加工, 保證殼體上端面的平面度公差。

2. 鑄造殼體結構的改造

兩件套殼體的加工難度大, 不容易保證精度及表面粗糙度, 影響了產品的質量、生產效率及生產成本。針對這些不利于加工的因素和存在的一些問題, 考慮把橢圓流量計外殼由原來的兩件套 (殼體和端蓋板) 改為三件套 (上蓋板、殼體、底蓋板) 的結構。

二、三件套殼體的加工工藝方案

殼體的整體加工思路是主要采用帶刀庫的加工中心, 解決了殼體加工工序多、刀具種類多、換刀次數多和要在不同機床上才能完成的問題, 先粗加工、消除內應力處理、再精加工, 具體操作如下。

1. 粗加工工藝分析

(1) 工件的安裝與夾緊。由于該產品是從美國引進, 夾具也是配套設計, 其結構是由一塊較大的底板和定位銷、壓板、調節定位機構組成。

把工件底面放進夾具中間定位槽, 再放上殼體內腔余量調節板定位板, 通過調節出水口端殼體出水中定位調節器, 直到使殼體內腔的余量均勻, 用壓板壓緊工件。

(2) 刀具的選擇與切削用量。由于采用了三件套殼體, 上下端面的加工可直接用三爪卡盤裝夾車削, 預留精磨余量, 省略了車床專用夾具;鏜削2—Ф70孔時, 切屑能及時排出, 對鏜刀的切削很有利, 特別是改造后, 減少了殼體內腔底部加工的工序, 相應減去了锪孔和端面立銑刀。這樣, 降低了加工難度, 加工時間比原來減少了約30分鐘。

殼體的加工除了內腔?70.79通孔是用專用鏜刀外, 其他的都是常規刀具。刀具的選擇與切削用量如下表。

(3) 殼體上下端面的加工。先粗車上下端面, 粗加工內腔及上端面螺紋孔及銷孔, 再將殼體調頭, 以上端面兩銷孔為定位重新裝夾, 加工下端面的銷孔及螺紋孔。

(4) 消除內應力處理。殼體經過粗加工之后, 必須通過回火應力消除處理, 提高其加工性能。

2. 精加工工藝分析

一, 精加工時, 由于內腔是通孔, 加工2-Ф70.79孔時, 消除了側面與底面交界處的R角現象, 減少了加工底面的工序, 降低了加工難度。

二, 殼體精加工的安裝。殼體上下端面要先在磨床磨削, 保證上下端面的平面度和平行度要求。為保證殼體內腔孔與定位銷孔和軸孔的位置公差, 必須在一次裝夾中加工。為此, 必須設計一套精密工裝夾具, 工件安裝時, 先校正夾具的平行度, 然后把殼體放進夾具里面, 用兩定位銷定位工件, 然后用螺釘拉工件與夾具定位板貼緊進行加工。

第三, 刀具選擇與切削用量。殼體內腔與定位銷孔的加工刀具如下。

第四, 精加工時同樣需先加工上端面, 然后調頭精加工下端面。

三、兩件套和三件套殼體加工過程比較

1. 兩件套殼體加工過程

兩件套殼體加工工序見表3。

2. 三件套殼體加工過程

三件套殼體加工工序見表4。

通過對hualu/華陸橢圓流量計殼體制造工藝的改造, 經過實際加工和三坐標測量儀的檢測, 各加工部位的形位公差都符合設計標準;產品通過裝配和檢定, 其計量指標都符合標準。該方法簡化了殼體鑄造工藝和加工工藝, 降低了鑄件缺陷和機械加工誤差, 提高了產品的合格率和生產效率, 降低了加工成本。