安全閥密封面的修理

                             安全閥密封面的修理

（1）密封面材質(zhì)

安全閥密封面有金屬和非金屬的。

高溫工作的安全閥的密封面用硬質(zhì)合金堆焊，一般為鈷基硬質(zhì)合金，其硬度在HRC40-45間，具有很優(yōu)良的物理特性。密封面也有用鉻不銹鋼制成的，例如2Cr13等，這種材質(zhì)一般用在水或其它帶腐蝕性的液體介質(zhì)上，溫度不高，所以不考慮熱變形問題，還有的是銅質(zhì)材料密封面，硬度較低，一般用在空氣及水介質(zhì)中。

非金屬材質(zhì)一般為聚四氟乙稀、尼龍、橡膠等。

（2）密封面修理

非金屬材質(zhì)的密封面在損壞后一般都將鑲?cè)Σ鹣抡{(diào)換，不能拆下或無備件只能用車削加工。

金屬密封面在損壞不太嚴(yán)重的情況下，都采用研磨的方式。

閥芯和閥座必須用平整的磨具進(jìn)行分開研磨，不能對磨，因?yàn)閷δズ蟪霈F(xiàn)溝漕，一經(jīng)開啟回座后即泄漏。

研磨分為精磨和精磨。

研磨的實(shí)際原理是什幺呢？明白了其作用原理，才能指導(dǎo)實(shí)踐工作。

安全閥的密封性好壞關(guān)系到設(shè)備能否正常運(yùn)行以及設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)介質(zhì)為有害氣體時(shí)因密封不好還可造成大氣污染，因而要求安全閥具有良好的密封性。密封損壞引起介質(zhì)泄漏是安全閥常見故障之一，而研磨則是修復(fù)密封面損傷常用的方法。合理選用研具和研磨劑，正確掌握研磨工藝是安全閥裝配修理工所必需掌握的知識(shí)。

（3）安全閥研磨的概念

研磨是應(yīng)用研具與研磨劑，在研磨劑承受研具一定的壓力后，對工作表面進(jìn)行微量磨削，從而使工件表面磨去一層極薄的金屬，使工件表面獲得高平整度和較高的表面光潔度等級(jí)，這種工藝加工過程叫研磨。

a、研磨原理：研磨時(shí)，加在研具上的研磨劑在受到工件和研具一定的壓力后，部分磨料被嵌入研具內(nèi)。當(dāng)研具與工件作復(fù)雜的相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，磨料就在工件和研具之間作滑動(dòng)、滾動(dòng)，產(chǎn)生切削和擠壓，而使工件表面磨去一層凸峰，同時(shí)研磨液起化學(xué)作用，很快形成一層氧化膜。在研磨過程中，凸峰處的氧化層很快被磨掉，而凹谷的氧化受到保護(hù)，不斷繼續(xù)氧化，從而在切削和氧化的交替過程中得到符合要求的表面。

b、研磨類別：按研磨的精度可分為粗研磨，半精研磨，和精研磨；按研磨劑的干濕分為干研磨和濕研磨；按研磨對象分為平面研磨、圓維面研磨、圓柱面研磨，球面研磨。粗研磨主要是得到正確的尺寸和精度，半精研磨和精研磨主要是提高表面粗糙度等級(jí)。

c、研磨效率：研磨的效率是隨著研磨壓力的增加而提高的，粗研磨時(shí)的壓力一般為1~3公斤/厘米2，半精磨和精研磨時(shí)的壓力一般為0.1~2公斤/厘米2，面硬度較低的可施加較小的研磨壓力，硬度高的可施加較大的研磨壓力。壓力過大，容易壓碎磨料。劃傷表面而影響粗糙度，反而降低了研磨效率。

（4）研磨工具

研磨工具的形狀是隨工件的形狀不同而不同，而研具的材料則由工件的材料性質(zhì)及其性能而定。研具的材料應(yīng)具有以下特點(diǎn)：組織細(xì)密均勻，嵌沙性能好，有良好的耐磨性，足夠的剛度、平整度，常用的安全閥密封面的研具材料有以下二種：

a、灰鑄鐵：具有耐磨性和潤滑性好，磨耗小，研磨效率高，以及成本低，易加工等優(yōu)點(diǎn)，適用于研磨硬質(zhì)合金、合金鋼、有色金屬等幾種材料的工作，但不能使硬度較高的工作表面獲得很高的表面粗糙度等級(jí)，因此適宜作粗研磨、或硬度不高工作表面的粗研磨用。鑄鐵研具的材料牌號(hào)有HF15-33、HT20-40等，其硬度HB一般為120~220，它的缺點(diǎn)是易于自身磨損。

b、硬質(zhì)合金：用該材料制成的研具，其大的特點(diǎn)是能使硬度較高的工件表面獲得很高的表面光潔等級(jí)，因此適宜作高硬度工件表面的精研磨用。精磨平板或磨頭差太硬，則“抓”不住磨料，不能進(jìn)行磨削，太軟，容易磨損，因此在HRC50~56間為妥。

（5）研磨劑：由研磨液和磨料調(diào)合而成的混合劑叫研磨劑。

a、磨料：磨料的種類很多，應(yīng)根據(jù)工件的材質(zhì)、硬度及加工的精度等條件選用，常用磨料的種類及用途見表4.3，磨料粒度的分類及用途見表4.4。

b、研磨液：常用的研磨液有煤油、動(dòng)物或植物油酸。

磨料的選用。

選用氧化鋁系剛玉（GB）磨料，作為研磨不銹鋼、合金鋼或硬質(zhì)合金密封面的磨料，可以收到較滿意的效果。而磨料的粒度按以下選擇：

粗研磨時(shí)用120#-280#磨粉或W40-W20微粉；

半精磨時(shí)用W10微粉；

精研磨時(shí)用W2.5微粉。

（6）研磨方式：

研磨方式可分為手工研磨和機(jī)械研磨。機(jī)械研磨通常用于工件數(shù)量較多而且密封要求不高的場合，也可用于密封面損傷較嚴(yán)重的工件。其優(yōu)點(diǎn)是研磨速度快，省力。但無手感易損壞密封面，而手工研磨則相反，可使工作表面獲得很高的表面光潔度等級(jí)。因而常用于修復(fù)安全閥密封面輕度損傷或作為機(jī)械研磨的精研磨。

根據(jù)研磨時(shí)工件與研具的運(yùn)動(dòng)方式，研磨又可分為動(dòng)研磨和靜研磨，動(dòng)研磨指研具不動(dòng)，而工件（可以是閥芯或者閥座）與研具作相對運(yùn)動(dòng)。靜研磨則相反，即工件不動(dòng)，研具與工件作相對動(dòng)力。對于一般結(jié)構(gòu)的安全閥，因閥芯拆裝比閥座容易，故閥芯密封面的研磨通過采用動(dòng)研磨、而閥座密封面一般采用靜研磨。

（7）平面密封面的研磨

平面密封面加工較簡單，且維修方便，因此安全閥密封面型式以平面形為多，其研磨方式一般采用濕研磨。平面研磨分粗研磨、半精磨和精研磨。粗研磨是為了消除密封面上前一道工序留下的加工痕跡或擦傷、壓傷、痕跡、蝕點(diǎn)等缺陷，使密封面得到效高的平整度和一定的粗糙度等級(jí)，為精研磨打下基礎(chǔ)，精研磨則是為了消除密封面上的粗紋路，進(jìn)一步提高密封面的平整度和表面粗糙度等級(jí)。

a、動(dòng)研磨方式：

動(dòng)研磨的研具一般采用經(jīng)磨床磨削平整后的平板。研磨工作開始前，應(yīng)在平板的工作表面涂以煤油，并用清潔干燥的棉紗擦洗干凈。在平板上加上適量厚度的研磨劑，然后把工件放上，沿著平板的全部表面以較大的均勻壓力，低速推磨或以旋轉(zhuǎn)和直線相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行研磨，在研磨過程中須不斷變更工件的運(yùn)動(dòng)方向。由于無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，使磨料始終在新的方向起作用，工件表面的平整度和表面粗糙度很快地得到提高，同時(shí)也使平板得到均勻地磨損。研磨一段時(shí)間后，應(yīng)將工件旋轉(zhuǎn)一新的角度后再進(jìn)行研磨，以防止工件表面的傾斜。研磨一段時(shí)間后，應(yīng)重新添上新的研磨劑后再進(jìn)行研磨。如此反復(fù)直至達(dá)到粗研磨或精研磨的要求。

精研磨的方法大致與粗研磨和半精研磨相同，由于其主要目的是提高表面粗糙度等級(jí)，因而采用硬質(zhì)合金材料平板用為研具，選用精研磨用的研磨劑，并以較小的均勻壓力，高的速度，旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行研磨，但運(yùn)動(dòng)的幅度不宜過大。

b、靜研磨方式

靜研磨的研具是一種帶有導(dǎo)向并能與工件環(huán)形密封面相配合的環(huán)形磨頭或組合式磨頭。由于靜研磨用的磨頭較動(dòng)研磨用的平板容易保持平整，其全部研磨過程用由硬質(zhì)合金材料制成的磨頭去完成。

靜研磨時(shí)，先在磨頭上的環(huán)形面均勻加上適量度的研磨劑，把磨頭合在工件密封面上，使得工件密封面上的研磨劑分布均勻，再以較大的速均勻壓力作低速不規(guī)則的偏心旋轉(zhuǎn)。由于有導(dǎo)向作導(dǎo)靠，磨頭不會(huì)逃脫在外，始終沿著工件密封面作復(fù)雜的相對運(yùn)動(dòng)，磨料在其間作滑動(dòng)、滾動(dòng)產(chǎn)生切削，擠壓作用，而每一磨料不會(huì)在表面上重復(fù)自己的運(yùn)動(dòng)軌跡。這樣磨料就在工作密封面上磨去很薄的一層金屬（主要是前一道精加工工序留下的凸峰），磨料也由粗變細(xì)，研磨液也逐漸變干。因此，研磨一段時(shí)間，應(yīng)將密封面和磨頭表面上殘存的研磨劑用清潔干燥的棉花球或軟紗布擦凈，重新添上新研磨劑再進(jìn)行研磨，粗研磨時(shí)應(yīng)磨得濕一點(diǎn)，精研磨時(shí)可適當(dāng)干一些。當(dāng)密封面材料硬度較低時(shí)，精研應(yīng)適當(dāng)濕一些，以防止表面因干燥而咬傷。

（8）研磨中應(yīng)該注意事項(xiàng)：

在調(diào)制研磨劑時(shí)和整個(gè)研磨過程中，必須注意清潔，不同粒度或不同號(hào)數(shù)的研磨劑不能相互摻合，且應(yīng)嚴(yán)密封存以防雜質(zhì)混入。研具必須經(jīng)常保持平整，且應(yīng)妥善存放。不能在同一塊平板上同時(shí)使用不同粒度或不同號(hào)數(shù)的研磨劑。硬質(zhì)合金材料制成的平板不宜進(jìn)行粗研磨。研磨時(shí)壓力一般不應(yīng)太大，以避免因磨料壓碎而劃傷密封面。

表4.3   磨料的種類及用途

表4.4    磨料粒度的分類及用途

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