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高效油石研磨装置

阀门密封面研磨的好坏直接关系到阀门的密封性能,国内、外各电厂阀门的泄漏很大程度在于阀门密封面的冲蚀、气蚀及管道中杂质在阀门关闭过程中磕碰等原因。密封面的修复方法大多采用铸铁研磨技术,该技术存在效率低、现场研磨劳动强度大等缺点,对于密封面破损严重的阀门则无法修复只能报废、更换。因此各电厂在这方面均花费许多资金。

1 问题的提出

传统的平面形密封面阀门研磨,采用的工具材料一直为铁素体(HT150)、珠光体(HT250)的铸铁研磨盘进行研磨。由于铁素体、珠光体分别具有均匀分布的细长片状石墨、短片状石墨组织,所以耐磨性和润滑性良好,硬度适中(HB120-HB240),适用于阀门密封面的粗、精研磨。可是使用铸铁研磨工具研磨密封面,对研磨工具的平面度及其表面粗糙度都有较高的要求。研磨过程中必须使用各种粗细不同的研磨砂进行粗、精研磨,辅料消耗大,劳动强度高。同时,研磨前密封面要求具有较高的表面粗糙度(Ra≤1.6),机加成本高,研磨工具必须经常进行修磨,所有这些都增加了产品成本,因此,寻求一种新的研磨方法势在必行。

2 解决办法

为了解决以上平面形密封面铸铁研磨存在的问题,我们研制了高效率的油石研磨装置代替铸铁研磨工具,该油石研磨装置采用油石直接对密封面进行研磨,用煤油或机油作为研磨剂。该装置分为两部分:1.研磨部分;2.机械动力部分。

    图1 研磨盘示意图
  1. 油石研磨装置的研磨部分
    采用普通碳钢作为研磨盘,其简图如图1所示。将油石(型号为150×10×20GC280Mv)切割成所需长度,然后用环氧树脂胶粘贴在研磨盘上。为保证研磨表面的平面度采用金刚石笔在工具车床上进行修磨。为解决研磨盘在研磨中排屑与散热问题,并使研磨盘在高速研磨中不使煤油或机油沿切线方向甩向四周,研磨盘上方开有通油孔及螺旋线(或者是阿基米德螺线)。
  2. 油石研磨装置的动力部分
    由于研磨时需要两种运动,即转动与摆动,为此我们采用我公司报废的摇臂钻床,如图2所示,研磨盘经锥柄与钻床主轴相连,再通过其偏心装置可调整偏心距,用以研磨不同尺寸密封面。这样,在研磨过程中即产生了旋转运动,又产生了摇摆运动。

    1.锥柄 2.偏心轴 3.紧固螺钉 4.研磨盘 5.油石
    图2

    图3
    油石研磨装置工作原理如图3所示。
    研磨主要技术指标:
    • 研磨方法:湿研
    • 研磨工具材料:油石(金刚砂与氮化硼的混合物)
    • 研磨用磨料粒度的选择:W14-W5;
    • 研磨液的选择:10号机油或汽油(精研),煤油(粗精研均可);
    • 研磨工艺参数:研磨压力0.1MPa-0.3MPa,研磨速度0.5m/s-2m/s;
    • 研磨盘摆动量:5mm/r~15mm/r。以上参数均指被研磨密封面材料为硬质合金等高硬度工件。

3 应用效果

近三年的实践证明,该研磨装置在实际应用中效果明显,比铸铁研磨提高效率3倍~5倍,节约辅料805以上,平均节约工时50%,降低成本65%,同时也降低了研磨前机加表面粗糙度(Ra≤1.6)。


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