閥門的研磨原理和方法
2018-03-07 11:51:41??????點擊：
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雜的研磨運動。研具和密封圈表面間放有研磨劑，當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雜的研磨運動。研具和密封圈表面間放有研磨劑，當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該相同。并且，相對運動的方向應不斷變更。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，銅及鑄鐵密封面的研磨速度為10m/min~45m/min；淬硬鋼及硬質合金密封面為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過精磨。經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材料和硬質材料兩大類。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) 密封面的加工質量不好。
(2) 造型不當和操作不良所引起的損壞。
(3) 介質的化學腐蝕。
(4) 介質的沖蝕。
(5) 電化學腐蝕。
(6) 機械損傷。
(7) 疲勞損壞。
(8) 安裝不正和維修不力導致密封面工作不正常，閥門帶病運轉，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程，用力不當引起的。
(4) 靜密封面嚴重銹蝕，主要是介質的腐蝕和選用閥門不當。
(5) 靜密封面有明顯的溝槽，主要是因為靜密封面產生泄漏后維修不及時引起的。
(6) 靜密封面產生變形，剛度不夠，連接力過大，高溫下產生熱蠕變引起。
(7) 靜密封面有泄露孔，主要是制造質量不好，引起皺折等缺陷所致。
(8) 靜密封面有裂紋，主要是因為設計不合理，制造質量差，安裝或者操作不當，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。先將標準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，產生影印后根據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，最好使用導向工具。研件插入錐面研具后作徑向來回旋轉，動作一次轉過一個角度，注意研件錐面靜密封面研磨的幾率均等。這樣旋轉4到5次以后，將研件稍微提起一點，調換研件的旋轉方向，然后繼續研磨。研磨一段時間后，取出研件，擦干研件和研具上的研磨劑，檢查研件研磨的質量，如果缺陷未及時消除，應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準研具著色檢查，局部研磨工件。
(2) 旋轉錐或旋塞體中，有一件是完好的，以此為標準，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，兩者著色檢查后，各自研磨各自的高點位，這種方法情況復雜，靠豐富的經驗來判斷和修復。
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，應用研具研磨。研具應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，在整個槽內均勻地、往復地研磨，也可以將梯形槽密封件加持在低轉速的機械上，用梯形研磨塊進行研磨，研磨中要注意經常檢查，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，研具上最好裝上導向器，以免研具偏斜影響精度。將缺陷研磨掉后，應著色檢查合格為止。
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，二是內圓柱面，該面與自緊密封環的圓柱表面間隙配合一般為H8/H9。內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。如果內圓柱密封面的間隙過大，容易與自緊密封環密封不嚴，這時應相應增加自緊密封環的外徑來補償，或增大預緊力。
五、研磨中常見的缺陷產生的原因和防止辦法
研磨中常見的缺陷形式、缺陷產生的原因和防止辦法見表所示
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