Дроссельный клапан выглядит просто. Диск. Вал. Тело. Поверните ручку, и диск начнет вращаться. Открытый, закрытый или что-то среднее. Но отливка корпуса клапана непроста. А литье дроссельной заслонки должен выдерживать давление, противостоять коррозии и сохранять округлость при изменениях температуры. Отливка также должна обеспечивать точные монтажные поверхности для седла, подшипников вала и привода. Если отливка выполнена неправильно, клапан потечет, заклинит или выйдет из строя.
Литье формирует корпус, который выдерживает давление и выравнивает все компоненты.
Литье дроссельной заслонки начинается с заливки расплавленного металла в форму. Форма формы включает в себя круглое отверстие, в котором находится диск, шейку, через которую проходит вал, а также монтажные фланцы или соединения с проушинами. После охлаждения и отделки отливка становится корпусом клапана. Все остальные компоненты крепятся болтами к этому корпусу или плотно прилегают к нему.
Отливка должна быть круглой. Не почти круглый. Круглый. Отливка дроссельной заслонки, имеющая некруглую форму, не будет герметично закрываться должным образом. Диск в одних точках касается седла, а в других оставляет зазоры. Клапан протекает даже в полностью закрытом состоянии. Хорошие отливки обрабатываются после отливки, чтобы обеспечить истинную округлость.
Выбор материала определяет номинальное давление и коррозионную стойкость.
В большинстве изделий для литья дроссельных заслонок используется чугун, ковкий чугун или нержавеющая сталь. Чугун дешев и работает с водой и мягкими жидкостями. Ковкий чугун прочнее и выдерживает более высокое давление. Нержавеющая сталь устойчива к коррозии и подходит для пищевой, химической и морской промышленности.
Вот сравнение материалов для литья дроссельных заслонок для распространенных применений:
Неправильный материал стоит дороже, чем сам клапан. Чугунный дроссельный клапан, отлитый в условиях эксплуатации в соленой воде, заржавеет за несколько месяцев. Клапан из нержавеющей стали прослужит долгие годы. Платите за нужный материал с первого раза.
Литье в песчаные формы для больших клапанов и малых и средних объемов
Отливка дроссельной заслонки для 12-дюймового клапана слишком велика для других методов литья. Литье в песчаные формы позволяет обрабатывать изделия больших размеров. Для создания формы шаблон вдавливается в песок. Расплавленный металл заполняет полость. После остывания песок отрывается. Черновая отливка поступает на механическую обработку.
Литье в песчаные формы требует более низких затрат на оснастку, чем другие методы. Но каждый кастинг занимает больше времени. Поверхностная обработка более грубая. Точность размеров хуже. Для больших клапанов или коротких производственных циклов правильным выбором является литье в песчаные формы.
Литье по выплавляемым моделям позволяет производить клапаны меньшего размера с более гладкими поверхностями.
Небольшие изделия для литья дроссельных заслонок — 2 дюйма и меньше — часто используют литье по выплавляемым моделям. Восковой рисунок покрывается керамикой. Воск плавится. Расплавленный металл заполняет керамическую оболочку. В результате получается отливка с гладкими поверхностями и жесткими допусками.
Литье по выплавляемым моделям стоит дороже, чем литье в песчаные формы. Но время обработки меньше, поскольку отливка приближается к окончательной форме. Для небольших клапанов большого объема литье по выплавляемым моделям позволяет сэкономить общие затраты.
Точность размеров обеспечивает уплотнение диска относительно седла.
Диск должен входить в отливку дроссельной заслонки с небольшим зазором. Сиденье заполняет этот пробел. Если литейное отверстие слишком велико, седло не сжимается достаточно. Клапан протекает. Если отверстие слишком маленькое, диск заедает. Клапан сложен в эксплуатации.
Механическая обработка после литья исправляет ошибки формы. В отливке хорошей дроссельной заслонки в отверстии достаточно материала для механической обработки. Дешевые отливки оставляют слишком мало материала. Механик не может сделать отверстие круглым, потому что не хватает металла для резки.
Постоянная толщина стенок предотвращает появление слабых мест и трещин.
Номинальное давление отливки дроссельной заслонки зависит от толщины стенки. Тонкие места лопаются под давлением. Толстые пятна приводят к отходам материала и увеличивают вес. Хорошие отливки имеют одинаковую толщину стенок по всему телу.
Вот дефекты, на которые следует обратить внимание при отливке дроссельной заслонки:
Утечки через поры разрушают клапан еще до установки.
Отливка дроссельной заслонки с пористостью выглядит прочной. Но под давлением жидкость просачивается через крошечные отверстия. Клапан капает. Клиент недоволен. Клапан возвращается. Пористость возникает из-за газа, попавшего в металл во время разливки, или из-за усадки металла при охлаждении.
Испытание под давлением выявляет пористость перед сборкой. Хороший литейный завод проверяет под давлением каждую отливку дроссельной заслонки или, по крайней мере, образец из каждой партии. Отсутствие теста означает, что вы играете в азартные игры.
Деформированные фланцы вызывают проблемы при установке.
Фланцы отливки дроссельной заслонки должны быть плоскими и параллельными. Деформированные фланцы протекают при креплении болтами к фланцам трубы. Монтажник перетягивает болты, чтобы выровнять фланцы. Отливка трескается. Клапан выходит из строя.
Деформация возникает из-за неравномерного охлаждения или остаточного напряжения в отливке. Хорошая отливка дроссельной заслонки перед механической обработкой снимается с напряжений. Дешевые отливки пропускают этот шаг, чтобы сэкономить деньги.
