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閥門研磨，在閥門制造過程中是其密封面常用的一種光整加工方法。研磨可以使閥門密封面獲得很高的尺寸精度、幾何形狀精度及表面粗糙度，但不能密封面各表面間的相互位置精度。研磨后的閥門密封面通常可以達到的尺寸精度為0.001mm~0.003mm；幾何形狀精度（如不平度）為0.001mm。研磨工程中，研具與密封圈表面很好的貼合在一起，研具沿貼合表面作復(fù)雜的研磨運動。研具和密封圈表面間放有研磨劑，當(dāng)研具與密封圈表面相對運動時，研磨劑中的部分磨粒在研具與密封圈表面間滑動或者滾動，切去密封圈表面上很薄的一層金屬。密封圈表面上表面上凸峰部分首先被磨去，然后漸漸的達到要求的幾何形狀。

 

研磨不僅是磨料對金屬的機械加工過程，同時還有化學(xué)作用。研磨劑中的油脂能是被加工的表面形成氧化膜，從而加速了研磨過程。

 

 

閥門密封面研磨的基本原理

 

密封面研磨的基本原理包括研磨過程、研磨運動、研磨速度、研磨壓力及研磨余量五個方面。

 

1.研磨過程

 

研具與密封圈表面很好的貼合在一起，研具沿貼合表面作復(fù)雜的研磨運動。研具和密封圈表面間放有研磨劑，當(dāng)研具與密封圈表面相對運動時，研磨劑中的部分磨粒在研具與密封圈表面間滑動或者滾動，切去密封圈表面上很薄的一層金屬。密封圈表面上表面上凸峰部分首先被磨去，然后漸漸的達到要求的幾何形狀。

 

研磨不僅是磨料對金屬的機械加工過程，同時還有化學(xué)作用。研磨劑中的油脂能是被加工的表面形成氧化膜，從而加速了研磨過程。

 

2.研磨運動

 

研具與密封圈表面相對運動時，密封圈表面上每一點對研具的相對滑動路程都應(yīng)該相同。并且，相對運動的方向應(yīng)不斷變更。運動方向的不斷變化使每一磨粒不會在密封圈表面上重復(fù)自己運動的軌跡，以免造成明顯的劃痕而增高密封圈表面的粗糙度。此外，運動方向的不斷變化還能使研磨劑分布得比較均勻，從而較均勻的切去密封圈表面的金屬。

 

研磨運動盡管復(fù)雜，運動方向盡管在變化，但研磨運動始終是沿著研具與密封圈表面的貼合表面進行的。無論是手工研磨還是機械研磨，密封圈表面的幾何形狀精度則主要受研具的幾何形狀精度及研磨運動的影響。

 

3.研磨速度

 

研磨運動速度越快，研磨的效率也越高。研磨速度快，在單位時間內(nèi)工件表面上通過的磨粒比較多，切去的金屬也多。

 

研磨速度通常為10m/min~240m/min。研磨精度要求比較高的工件，研磨速度一般不超過30m/min。閥門密封面的研磨速度與密封面的材料有關(guān)，銅及鑄鐵密封面的研磨速度為10m/min~45m/min；淬硬鋼及硬質(zhì)合金密封面為25m/min~80m/min；奧氏體不銹鋼密封面為10m/min~25m/min。

 

4.研磨壓力

 

研磨效率隨研磨壓力的增大而提高，研磨壓力不能過大一般為0.01MPa~0.4MPa。研磨鑄鐵、銅及奧氏體不銹鋼材料的密封面時研磨壓力為0.1MPa~0.3MPa；淬硬鋼和硬質(zhì)合金密封面為0.15MPa~0.4MPa。粗研時取較大值，精研時取較小值。

 

5.研磨余量

 

由于研磨石光整加工工序，故切削量很小。研磨余量的大小取決于上道工序的加工精度和表面粗糙度。在保證去除上道工序加工痕跡和修正密封圈幾何形狀誤差的前提下，研磨余量愈小愈好。

 

密封面研磨前一般經(jīng)過精磨。經(jīng)精磨后的密封面可直接精研，其最小的研磨余量為：直徑余量為0.008mm~0.020mm；平面余量為0.006mm~0.015mm。手工研磨或材料硬度較高時取小值，機械研磨或材料硬度較低時取大值。

 

 

密封面的研磨方法

 

一、閥門密封面的材料

 

閥門密封面的材料可以分為軟質(zhì)材料和硬質(zhì)材料兩大類。軟密封面材料有：丁晴橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯等。硬密封材料：銅合金、鉻不銹鋼、司太立合金、鎳基合金、鐵基合金等。

 

二、密封面損壞的原因

 

(1) 密封面的加工質(zhì)量不好。

(2) 造型不當(dāng)和操作不良所引起的損壞。

(3) 介質(zhì)的化學(xué)腐蝕。

(4) 介質(zhì)的沖蝕。

(5) 電化學(xué)腐蝕。

(6) 機械損傷。

(7) 疲勞損壞。

(8) 安裝不正和維修不力導(dǎo)致密封面工作不正常，閥門帶病運轉(zhuǎn)，過早的損壞了密封面。

 

三、靜密封面損壞的原因

 

(1) 靜密封面的表面粗糙度過高，主要原因是使用時間過長，介質(zhì)侵蝕，維修欠佳。

(2) 靜密封面有明顯的壓痕選用墊片硬度過高或者是混入了沙粒焊瘤等物所致。

(3) 靜密封面有劃痕和鏟傷，主要原因是拆卸和清洗過程中違反操作規(guī)程，用力不當(dāng)引起的。

(4) 靜密封面嚴(yán)重銹蝕，主要是介質(zhì)的腐蝕和選用閥門不當(dāng)。

(5) 靜密封面有明顯的溝槽，主要是因為靜密封面產(chǎn)生泄漏后維修不及時引起的。

(6) 靜密封面產(chǎn)生變形，剛度不夠，連接力過大，高溫下產(chǎn)生熱蠕變引起。

(7) 靜密封面有泄露孔，主要是制造質(zhì)量不好，引起皺折等缺陷所致。

(8) 靜密封面有裂紋，主要是因為設(shè)計不合理，制造質(zhì)量差，安裝或者操作不當(dāng)，長期處于交變載荷下引起。

 

四、靜密封面維修研磨的方法

 

平面靜密封面的研磨。平面靜密封面的研磨方法一般采用刮研。刮研的效率較低，但密封面修復(fù)可靠性好。平面靜密封面的刮研很方便，特別是光滑面更容易實現(xiàn)。先將標(biāo)準(zhǔn)平板與清洗后的平面靜密封面進行著色檢查，如果所接觸的印痕均勻分布，表面無明顯缺陷，說明該密封面基本上是合格的。如果印痕不均說明不平整，或者密封面平整而有缺陷，需要進行刮研。方法是用顯示劑涂密封面，使密封副密合，產(chǎn)生影印后根據(jù)影印分布情況用鏟到刮研密封面上的高點處，保留低點處，進過多次刮研，使密封面得到應(yīng)有的平整度和粗糙度。

 

1.錐面靜密封面的研磨：

 

錐面靜密封面是閥門靜密封面的另一種形式，它比平面靜密封面要求嚴(yán)格，不但對表面粗糙度有較高要求，而且對密封副的同軸度、圓度和錐度有較高的要求。

 

錐面靜密封面研磨時，錐面研具水平放置，均勻的涂上一層研磨劑或者粘貼一層砂紙，研件垂直放入研具中，為了保證同軸度，最好使用導(dǎo)向工具。研件插入錐面研具后作徑向來回旋轉(zhuǎn)，動作一次轉(zhuǎn)過一個角度，注意研件錐面靜密封面研磨的幾率均等。這樣旋轉(zhuǎn)4到5次以后，將研件稍微提起一點，調(diào)換研件的旋轉(zhuǎn)方向，然后繼續(xù)研磨。研磨一段時間后，取出研件，擦干研件和研具上的研磨劑，檢查研件研磨的質(zhì)量，如果缺陷未及時消除，應(yīng)重新涂抹研磨劑研磨，知道缺陷完全消除為止。

 

由于某些條件的限制和修理工藝的需要，維修靜密封面也可采用局部研磨的方法，局部研磨有三種形式：

 

(1) 把要研磨的工件與標(biāo)準(zhǔn)研具著色檢查，局部研磨工件。

(2) 旋轉(zhuǎn)錐或旋塞體中，有一件是完好的，以此為標(biāo)準(zhǔn)，著色檢查，局部研磨另一密封面。

(3) 旋塞錐和旋塞體兩者都有一定的缺陷，互為基準(zhǔn)，兩者著色檢查后，各自研磨各自的高點位，這種方法情況復(fù)雜，靠豐富的經(jīng)驗來判斷和修復(fù)。

 

2.梯形槽靜密封面的研磨：

 

梯形槽表面輕微的磨損和銹跡，用金剛砂布沾機油均勻在密封面上打磨就可以了。研磨量超過0.03mm的，應(yīng)用研具研磨。研具應(yīng)制成梯形槽界面一樣，其夾角為分角46°。研具可分梯形研磨塊、梯形整圓研具。研磨時將研具包砂紙或者涂布研磨劑，在整個槽內(nèi)均勻地、往復(fù)地研磨，也可以將梯形槽密封件加持在低轉(zhuǎn)速的機械上，用梯形研磨塊進行研磨，研磨中要注意經(jīng)常檢查，更換研磨劑，直至其缺陷研磨掉，有色檢查合格為止。

 

3.透鏡墊靜密封面研磨

 

透鏡墊靜密封面與端面夾角為20°，應(yīng)制作夾角為140°的錐面研具貼上砂紙或涂布研磨劑進行研磨。研磨時，研具上最好裝上導(dǎo)向器，以免研具偏斜影響精度。將缺陷研磨掉后，應(yīng)著色檢查合格為止。

 

4.O形圈槽和自緊靜密封面的研磨

 

O形圈槽靜密封面比動密封面粗糙度低一些。如果槽面磨損，可將金剛砂布粘一點油均布磨掉缺陷即可，也可以夾持在車床上，用金剛砂布研磨。研磨時注意槽面角和槽面不能成銳棱，以免劃傷橡膠O形圈。

 

自緊密封面有2個密封面，一是錐面，可參考錐面靜密封面的研磨方法進行研磨，二是內(nèi)圓柱面，該面與自緊密封環(huán)的圓柱表面間隙配合一般為H8/H9。內(nèi)圓密封面一般不用研磨，只要提高表面加工精度和降低表面粗糙度的值就可以達到密封要求。如果內(nèi)圓柱密封面的間隙過大，容易與自緊密封環(huán)密封不嚴(yán)，這時應(yīng)相應(yīng)增加自緊密封環(huán)的外徑來補償，或增大預(yù)緊力。

 

五、研磨中常見的缺陷產(chǎn)生的原因和防止辦法

 

研磨中常見的缺陷形式、缺陷產(chǎn)生的原因和防止辦法見表所示