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| 2017年閥門(mén)生產(chǎn)最新工藝||長(zhǎng)知識(shí)了 發(fā)布時(shí)間：17-04-17 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2017年閥門(mén)生產(chǎn)最新工藝||長(zhǎng)知識(shí)了
（一）閥門(mén)零件工藝規(guī)程典型化 （1）閥門(mén)零件工藝規(guī)程典型化的意義 閥門(mén)的規(guī)格品種繁多，尺寸相差懸殊，零件材料的種類(lèi)也較多，加之各閥門(mén)廠的生產(chǎn)條件和工藝人員的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣不同，編制閥門(mén)零件加工過(guò)程也不盡一致。合理的工藝過(guò)程不僅能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，還能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并降低產(chǎn)品成本。編制合理的工藝規(guī)程是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作，因?yàn)槌艘跐M足產(chǎn)品圖紙要求，確定毛坯種類(lèi)、加工方法及選用設(shè)備和工裝外，還要作多種工藝方案的對(duì)比分析。此外，編制工藝規(guī)程是否合理往往取決于工藝人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)。 由于閥門(mén)零件的結(jié)構(gòu)、形狀及其工藝過(guò)程具有明顯的相似性，閥門(mén)零件的數(shù)量也不多，這是實(shí)現(xiàn)閥門(mén)零件工藝規(guī)程典型化的有利條件。工藝現(xiàn)程的典型化是將閥門(mén)零件依其形狀相似、尺寸相近、工藝相同，將另件的加工過(guò)程編制成典型的工藝規(guī)程。 典型工藝規(guī)程可以作為工藝人員編制具體零件的工藝規(guī)程的依據(jù)，從而能夠縮短生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的周期和保證工藝規(guī)程的合理性。此外，工藝規(guī)程的典型化還可為工藝裝備的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化以及組織同類(lèi)型零件的加工流水線、采用專(zhuān)用高效設(shè)備創(chuàng)造有利的條件。 目前，我國(guó)閥門(mén)行業(yè)大多數(shù)的制造廠，在單件、小批生產(chǎn)時(shí)，都會(huì)采用典型工藝規(guī)程和成組加工技術(shù)，這種方法有助于簡(jiǎn)化生產(chǎn)組織，安排工藝流程，對(duì)于保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要和滿足各種質(zhì)量認(rèn)證均起著重要的指導(dǎo)作用． （2）典型的工藝流程圖： （3）閥門(mén)零件的分類(lèi) 編制典型工藝規(guī)程必須事先對(duì)閥門(mén)零件進(jìn)行分類(lèi)，任何機(jī)械零件的形體都是由若干個(gè)表面（平面、圓拄面、圓錐面、特形面等）所構(gòu)成。不同形狀和不同部位的表面，組合成為各種零件不同的形狀，各種同形狀表面的加工方法—般是相同的。例如：外圓柱表面通常采用車(chē)削或磨削的方法來(lái)加工；內(nèi)圓柱表面是通過(guò)鉆、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。因此，就有一種按零件的主要加工表面的形狀來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的方法，如：直筒閥體、三通閥體、框架閥蓋、盤(pán)形閥板等。同類(lèi)零件具有相似的幾何形狀，往往具備有相近的工藝路線和相似的加工過(guò)程，可以使用典型工藝規(guī)程和成組加工技術(shù)組織生產(chǎn)。 由于閥門(mén)的零件品種規(guī)格繁多，下邊僅以三通閥體、框架和球帽閥蓋以及閥芯關(guān)閉件三大類(lèi)零件作為代表，介紹一些典型的加工工藝方法。 （二） 閥體類(lèi)零件的加工 法蘭直通式三通閥體是閘閥、截止閥、止回閥、減壓閥及節(jié)流閥閥體最常用的一種結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)的閥體量大面廣，應(yīng)用非常廣泛，所以以法蘭直通式閘閥閥體作為典型介紹。 （1）閘閥類(lèi)閥體的結(jié)構(gòu)和工藝分析：閥體是中空、壁薄的殼體零件，多為三通管狀，用于直線管路上。該閥體的進(jìn)口通道與出口通道同軸，故稱(chēng)直通式（見(jiàn)下圖）。兩通道端部為圓形法蘭，法蘭上有均勻分布的螺栓孔，以便與管道上的法蘭連接。閥體上端亦有中法蘭，用以連接閥蓋。 閥體的形體是由圓柱面、圓錐面、球面和特形表面組成的，其外部和內(nèi)腔的表面大部分不需要加工，因此零件毛坯一般都選用鑄件。閥體內(nèi)腔左、右設(shè)計(jì)有精度較高的圓柱形閥座孔，對(duì)于鑲閥座結(jié)構(gòu)的還有精度較高的螺紋孔，堆焊密封面的閥體具有楔形角度（多為5°）和光潔度很高的楔形密封部位。為引導(dǎo)閘板準(zhǔn)確地與閥體密封面相吻合，在體腔內(nèi)有兩條對(duì)稱(chēng)的導(dǎo)向筋。由于閥體是承壓薄壁殼體，故對(duì)毛坯的強(qiáng)度、剛度及鑄件的內(nèi)在質(zhì)量要求很高。 閘閥閥體密封面不僅具有很高的角度精度的要求，為了保證閘板的正常配合位置，要求兩密封面中心的距離（通稱(chēng)為開(kāi)檔寬度）的精度有很高的要求。對(duì)于中心線相對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)密封面與導(dǎo)向筋的對(duì)稱(chēng)度也有—定要求。 閥體的主要加工表面大多是旋轉(zhuǎn)表面，因此．除導(dǎo)向筋部位在插或刨床上加工外，其余表面均采用車(chē)削。由于密封面部位的精度和光潔度要求很高，而鑄件毛坯的加工余量又較大，所以。閘閥閥體可以分粗、精加工兩個(gè)階段。在粗加工時(shí)，先把三法蘭加工好，然后以法蘭為基準(zhǔn)，采用帶有角度的斜胎精車(chē)密封面。精車(chē)后，密封面仍達(dá)不到圖紙的幾何形狀精度和光潔度要求，必須經(jīng)過(guò)光整加工—研磨。在此期間，可以安排三個(gè)法蘭的鉆孔工序。 （2）閘閥類(lèi)閥體的典型工藝： 根據(jù)閥門(mén)口徑的大小，閘閥類(lèi)閥體的加工工藝可以有以下兩種方案： １）較小口徑的加工方案：以閥體三個(gè)頸部外園（錐）面毛坯為粗基準(zhǔn)定位，先加工中法蘭及止口，再以中法蘭和止口定位為精基準(zhǔn)加工兩端法蘭、導(dǎo)向筋和密封面部位。三個(gè)法蘭螺栓孔的加工，以端法蘭為自身基準(zhǔn)。 兩個(gè)密封面的加工，—般采用回轉(zhuǎn)夾具在車(chē)床上進(jìn)行，使用中法蘭同—個(gè)定位基準(zhǔn)，使兩密封面的加工在—次安裝下完成。閥座孔或密封面角度的精度由夾具保證、密封面的對(duì)稱(chēng)度和開(kāi)襠尺寸由機(jī)床擋塊配合卡板量具來(lái)控制。這個(gè)方案由于要使用帶斜度底盤(pán)的180°回轉(zhuǎn)夾具，閥門(mén)只適用于ＤＮ≤100的較小口徑的閥門(mén)。（回轉(zhuǎn)夾具見(jiàn)下圖） 典型的工藝過(guò)程： 1
２）中、大口徑的加工方案：先加工兩端法蘭，再以端法蘭為精基準(zhǔn)，依次加工中法蘭、導(dǎo)向筋、密封面部位及法蘭螺栓孔等。 以上兩密封面的角度加工主要由夾具來(lái)保證、為了達(dá)到此目的，通常在制造斜胎夾具時(shí)采用同—個(gè)角度母板。即用與閥體密封面角度完全相同的兩塊母板，其中一塊用作制造加工閥體密封面夾具的母板。將兩塊母板重疊（等于兩倍閥體密封面的斜角），即可作為制造加工閘板密封面夾具的母板。用這種方法制造的夾具加工，可以保證閥體密封面與閘板密封面的角度完全—致。為了保證兩密封面的對(duì)稱(chēng)性和開(kāi)襠寬度尺寸精度，需提高閥體全長(zhǎng)的制造精度，以便控制半長(zhǎng)尺寸，全開(kāi)檔尺寸用專(zhuān)用的開(kāi)擋量具來(lái)控制。 這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：工藝裝備相對(duì)比較簡(jiǎn)單，有利于夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。其缺點(diǎn)是：兩密封面加工需要兩次裝夾完成，而兩次裝夾的定位基準(zhǔn)不統(tǒng)—，因此必然產(chǎn)生定位誤差。這種加工方案若沒(méi)有相應(yīng)的工藝措施，就很難加工出能滿足互換裝配要求的閥體，這種方案由于采用的是各自獨(dú)立的單個(gè)夾具，適用于大、中口徑閥體的加工，在閥門(mén)行業(yè)應(yīng)用比較廣泛。 典型的工藝過(guò)程：
（三）閥蓋類(lèi)零件的加工； 閥蓋是支撐閥桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并與閥體組成密封承壓腔的重要零件，與法蘭直通式閥體配套的閥蓋結(jié)構(gòu)主要有框架式和球帽式等。 （1）框架式閥蓋的結(jié)構(gòu)和典型工藝過(guò)程： 框架式閥蓋由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，—般采用與閥體材料相同的鑄件。其主要加工面為旋轉(zhuǎn)面，多用車(chē)削方法加工。由于閥蓋的法蘭大，而小端外圓小，加工法蘭時(shí)若以小端的外圓定位則夾壓點(diǎn)離加工表面比較遠(yuǎn)，剛性差，因而影響加工質(zhì)量和效率。加工時(shí)可先粗車(chē)小端，然后以小端內(nèi)孔和大法蘭背面定位，用套筒胎加工大端法蘭外圓。端面和上密封部位。 以下為采用通用設(shè)備進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常采用的典型工藝過(guò)程：
（2）球帽式閥蓋的工藝分析和典型工藝過(guò)程： 球帽式閥蓋的上、下端均帶法蘭，分別與支架和閥體相連接。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 毛坯均采用和閥體材料相同的鑄件。 主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是各主要的加工面為旋轉(zhuǎn)面，但大小法蘭的尺寸差 距較大，小法蘭往往呈長(zhǎng)方形，加工有一定的困難。 以下為采用通用設(shè)備進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常采用的典型工藝過(guò)程：
（四）閥芯關(guān)閉件的加工 閥芯關(guān)閉件是指在閥門(mén)中起關(guān)閉作用的運(yùn)動(dòng)零件，它用來(lái)切斷、調(diào)節(jié)或改變介質(zhì)的流向。不同的閥類(lèi)其關(guān)閉件的結(jié)構(gòu)、形狀都有很大差異，常見(jiàn)的有閘閥的閘板、截止閥的閥瓣、球閥的球體、蝶閥的閥板和旋塞閥的錐塞等。所有的關(guān)閉件上都有要與閥體密封面相吻合的精度和光潔度都很高的密封面，其重要程度和加工難度比相同形狀的其他機(jī)械零件難度較大。其中又以閘閥的楔式閘板的難度尤為復(fù)雜，球閥的球體加工比較典型。下邊就閘板和球體的加工工藝做代表性的介紹。 （1）楔式閘板的加工 1）楔式閘板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：閘板是外緣帶凸塊的圓盤(pán)，兩端面為對(duì)稱(chēng)于中心面的傾斜密封面（多為5°），在其上端凸出部位有與閥桿連接的T形槽或螺紋。為使閘板能在閥體中順利地開(kāi)啟和關(guān)閉，在閘板外緣的兩側(cè)面上有導(dǎo)向槽或?qū)蚪睢?/p> 由于閥門(mén)的用途不同，閘板密封面采用的堆焊材料也不—樣，常用的材料有銅、不銹鋼、鈷鉻鎢硬質(zhì)合金等。 閘板密封面的形成方法有三種： 從本體上直接車(chē)出、堆焊后車(chē)出、鑲嵌密封圈。 閘板的結(jié)構(gòu)形式又可分為彈性閘板和非彈性的剛性閘板兩大類(lèi)，小規(guī)格的多用鍛造整體毛坯，中、大規(guī)格的閘板多采用鑄造的空心彈性閘板結(jié)構(gòu)。 2）楔式閘板的典型工藝過(guò)程：
（2）球閥球體的加工：球體的球面是主要的加工表面，其基本的加工順序是：先按工藝要求車(chē)出通道孔，再以通道孔為定位基準(zhǔn)加工球面。 帶柄球體除球面外，還有精度較高的上、下軸的外圓拄面。這些圓拄面可采用頂尖孔為定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。由于這種球體的通孔垂直于兩端軸頸，加工球面時(shí)有一定困難，所以在加工時(shí)須采取必要的措施，以保證球面質(zhì)量。 球面的加工方法：加工球面的方法通常有以下兩種： 1）銑削法：下圖是銑削球面的示意圖。這種方法是在銑頭前端裝一個(gè)帶兩把車(chē)刀的刀盤(pán)，刀盤(pán)由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。兩刀的刀尖應(yīng)在同一旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)。旋轉(zhuǎn)平面必須垂直于銑頭的軸線，并與工件的旋轉(zhuǎn)軸線平行，刀盤(pán)軸線應(yīng)通過(guò)球心，兩刀尖之間的距離可根據(jù)被加工球體的直徑來(lái)決定。 銑球可以在普通車(chē)床或立式銑床上進(jìn)行。銑球時(shí)刀盤(pán)的轉(zhuǎn)速一般為900～1200轉(zhuǎn)／分，工件的轉(zhuǎn)速為1～10轉(zhuǎn)/分。 銑削法效率高，表面光潔度較好（一般達(dá)Ra3.2)，適用于各種球體直徑。加工小的球體時(shí)，刀盤(pán)只需徑向進(jìn)給就可一次成型。加工大直徑球體時(shí)，小的刀盤(pán)需要沿回轉(zhuǎn)刀架做半回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀盤(pán)才能銑出大的球面。注意刀盤(pán)的軸線應(yīng)垂直于球的回轉(zhuǎn)軸線并通過(guò)球心。如果刀盤(pán)軸線高于或低于球的回轉(zhuǎn)軸線，加工出來(lái)的球體會(huì)呈橢圓形。 2）車(chē)削法：這是應(yīng)用最廣的一種球面加工方法，車(chē)球法是在普通車(chē)床上安裝車(chē)球裝置或在專(zhuān)用機(jī)床上用普通車(chē)刀來(lái)加工球面。 單件小批生產(chǎn)多在普通車(chē)床上加工球面，下圖為車(chē)球裝置。該裝置直接安裝在床身導(dǎo)軌上，使轉(zhuǎn)盤(pán)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，安裝在小刀夾上的車(chē)刀就可進(jìn)行球面的車(chē)削。 這種車(chē)球裝置的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。它直接固定在機(jī)床的床身導(dǎo)軌上，故剛性較好，工作平穩(wěn)、可靠，且齒條與齒輪的間隙可通過(guò)斜塊進(jìn)行調(diào)整，因而可避免切削過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)。 為減少工件安裝次數(shù)，提高加工效率，可在回轉(zhuǎn)盤(pán)上安裝兩個(gè)刀架（如上圖所示）。后刀架安裝粗車(chē)刀，前刀架安裝精車(chē)刀。 右圖為加工球面用的彈簧心軸。使用時(shí)將球坯套穿心軸上，使其一端緊靠定位墊，擰動(dòng)右端的螺母，把球體撐緊，然后松開(kāi)另一端，取下定位墊。將心軸安裝在機(jī)床頂尖之間，搖動(dòng)大溜板，回轉(zhuǎn)盤(pán)中心與球心在垂直向上重合，通過(guò)試切后可將大溜板的位置固定。 帶支承軸的大尺寸球體，其中部通孔是預(yù)先鑄出的。這就增加了加工的難度。為避免加工過(guò)程中的斷續(xù)切削，在軸頸、球面粗加工之后便將通孔車(chē)好。 然后用堵蓋（其材料與閥體相同）把孔 封堵后再進(jìn)行球面的精加工。右圖為球 體通道孔的堵蓋。球面精車(chē)后可在該機(jī) 床上進(jìn)行砂帶磨，磨好后再把堵蓋拆除。 中大批量的球體生產(chǎn)時(shí)，球面加工多在專(zhuān)用機(jī)床上進(jìn)行． 3）球面的磨削：球面可在普通車(chē)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床上用平形砂輪的外圓或碗形砂輪的內(nèi)側(cè)磨削球面。 ①用平形砂輪外圓可在普通車(chē)床上用砂輪外圓磨削，通常需將磨頭安裝在回轉(zhuǎn)刀架上，砂輪外圓回轉(zhuǎn)磨削形成球面。 ②用碗形砂輪內(nèi)側(cè)磨削球面適用于小直徑的球面磨削。一般用于球徑小于100毫米的球面。磨削時(shí)可將磨頭安裝在普通車(chē)床的中溜板上，或安裝在專(zhuān)用機(jī)床上。磨削時(shí)，碗形砂輪的軸線必須通過(guò)球心。如果砂輪軸線不通過(guò)球心，磨出的球面將呈橢圓形。下圖為用碗形砂輪磨削球面的情形。 利用砂輪內(nèi)側(cè)磨削時(shí)，砂輪與球面是環(huán)形接觸。磨削不銹鋼球體時(shí)，砂輪工作面很容易被切屑堵塞而失去磨削作用，并常常燒傷球面。為避免上述現(xiàn)象，除選用組織琉松的砂輪外，還在碗形砂輪的工作部分開(kāi)幾條溝槽或采用鑲砂條的方法做砂輪。為了保證磨削球面質(zhì)量，磨削時(shí)需大量乳化液作潤(rùn)滑冷卻用，同時(shí)必須及時(shí)修整砂輪，每次修整后，要用刷子將砂輪表面殘留的砂粒刷凈，以免殘砂劃傷球面。 第七章 閥門(mén)密封面的研磨工藝: 研磨是常用的光整加工方法，在閥門(mén)制造過(guò)程中研磨占有相當(dāng)重要的地位，閥門(mén)的金屬密封面大多是通過(guò)研磨來(lái)達(dá)到其光潔度和平整度要求的，它對(duì)閥門(mén)的密封質(zhì)量有著決定性作用。 （一）閥門(mén)密封面的研磨 （1）研磨的基本原理：研磨時(shí)，研具與工件表面貼合在一起，研具沿貼合表面作復(fù)雜的研磨運(yùn)動(dòng)。研具與工件表面間注入研磨劑，研磨劑中的部分磨粒在兩表面間滑動(dòng)或滾動(dòng)，另一部分磨粒則嵌入或固著在研具的表面層，當(dāng)研具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磨粒就在工件表面上切去很薄的一層金屬。工件上的凸峰部分首先被磨去，然后被研表面漸漸達(dá)到要求的幾何平整度。 由于部分磨粒在研具與工件表面間滑動(dòng)和滾動(dòng)，研具表面也被磨料所磨耗，研具本身的幾何形狀精度直接影響到工件的幾何形狀精度。因此，除要求研具的材料耐磨和組織均勻外，研具的磨耗也應(yīng)均勻，以使它盡可能長(zhǎng)久地保特其平面準(zhǔn)確性。研磨不僅是磨料對(duì)金屬的機(jī)械加工過(guò)程，同時(shí)還有化學(xué)作用，研磨劑中的油脂能使被加工表面形成氧化膜，從而加速了研磨過(guò)程。 （2）研磨運(yùn)動(dòng)：為使工件表面上各點(diǎn)磨削均勻和研具的磨耗均勻，研具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，工件表面上每一點(diǎn)對(duì)研具的相對(duì)滑動(dòng)路程都不應(yīng)該相同。研具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向應(yīng)不斷變更，運(yùn)動(dòng)方向的不斷變化使每一磨粒不會(huì)在工件表面上重復(fù)自己運(yùn)動(dòng)的軌跡，而應(yīng)該是網(wǎng)紋狀軌跡（如下圖），以免造成明顯的磨痕而降低工件的光潔度。研磨運(yùn)動(dòng)盡管復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)方向盡管在變化，但研磨運(yùn)動(dòng)始終是沿著研具與工件的貼合表面進(jìn)行的。研具運(yùn)動(dòng)時(shí)不能離開(kāi)貼合表面，也不應(yīng)再有別的強(qiáng)制性引導(dǎo)，工件的幾何形狀精度主要受研具的幾何形狀精度及研磨運(yùn)動(dòng)的影響。 （3）研磨速度：研磨運(yùn)動(dòng)的速度愈快，研磨的效率也愈高。研磨的速度過(guò)快會(huì)引起工件發(fā)熱現(xiàn)象，使其尺寸精度及幾何形狀精度降低。 研磨精度要求高時(shí)，研磨速度一般為30米／分。閥門(mén)密封面研磨速度與密封面材料有關(guān)。銅及鑄鐵密封面的研磨速度約10～45米／分，淬硬鋼及硬質(zhì)合金密封面約25～80米／分，奧氏體不銹鋼密封面約10～25米／分。 （4）研磨壓力：研磨效率隨研磨壓力的增大而提高，通常使用配重、彈簧或液壓裝置來(lái)施加研磨壓力。研磨壓力一般為1～4㎏／㎝2，研磨鑄鐵、銅及奧氏體不銹鋼材料的密封面時(shí)，研磨壓力為1～3㎏／㎝2，淬硬鋼和硬質(zhì)合金密封面為1.5～4㎏／㎝2，粗研時(shí)可取較大值，精研時(shí)取較小值。 （5）研磨余量：研磨是光整加工，磨削量很小，研磨余量的大小取決于上道工序的加工精度和表面光潔度。在保證去除上道工序加工痕跡和修正工件幾何形狀誤差的前提下，研磨余量愈小愈好。 精車(chē)后的密封面平面余量為0.01～0.05㎜。經(jīng)磨削后的密封面可直接研磨，其最小研磨余量為0.006-0.015㎜。手工研磨或材料硬度較高時(shí)取小值，機(jī)械研磨或材料硬度較低時(shí)取大值。 （6）研具材料：對(duì)研具材料的要求有兩條：一是要容易嵌入磨粒，二是要能較長(zhǎng)久地保持研具的幾何形狀精度。研具材料需具有較好的耐磨性，它的組織也應(yīng)均勻。組織均勻的材料磨耗也較均勻，有利于研具的幾何形狀精度。 灰鑄鐵研具適合研磨各種金屬材料的密封面，它能獲得較好的研磨質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率，常用的灰鑄鐵牌號(hào)為HT250及HT300。研具的工作表面上開(kāi)有淺槽，研磨時(shí)淺槽內(nèi)可容納較多的研磨劑。當(dāng)研磨劑稀少時(shí)，溝槽內(nèi)的研磨劑能自動(dòng)添加在研磨面上，從而提高了研磨效率。由于使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生幾何形狀誤差，從而影響工件的幾何形狀精度，故研具應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行修整。 現(xiàn)在有些閥門(mén)廠家也有用硬質(zhì)鋼平面進(jìn)行研磨或在研磨板上壓、貼砂紙、砂布條進(jìn)行光整加工的做法，生產(chǎn)效率提高、生產(chǎn)條件改善，也取得了良好的使用效果。 （7）研磨劑： 研磨劑是由磨料和研磨液組成的一種混合劑，正確選用研磨劑可提高研磨的效率與質(zhì)量。 ①磨料：常用磨料有下列幾種： 氧化鋁Al2O3：又稱(chēng)剛玉，有人造及天然兩種。顏色有棕、白及淺紫色等。氧化鋁硬度較高，價(jià)格便宜，使用很普遍。一般用來(lái)研磨鑄鐵、銅、鋼及不銹鋼等材料的工件。 碳化硅SiC：硬度比氧化鋁高，有綠色及黑色兩種。綠色碳化硅適用于研磨硬質(zhì)合金，黑色碳化硅用于研磨脆性材料及軟材料的工件，如鑄鐵、黃銅等。碳化硅的應(yīng)用也很廣泛。 氧化鉻Cr2O3：深綠色，是一種硬度高和極細(xì)的磨料，淬硬鋼精研時(shí)常常使用氧化鉻，一般也用它來(lái)進(jìn)行密封面的拋光。 磨料的顆粒尺寸大小叫做粒度，用篩選法獲得的磨粒粒度號(hào)是用每英寸長(zhǎng)度上的篩網(wǎng)孔數(shù)來(lái)表示的，例如20＃粒度是指一英寸長(zhǎng)度上有20個(gè)篩網(wǎng)孔。由于太細(xì)的篩網(wǎng)難以制造，一般采用沉淀法來(lái)分選磨粒，這時(shí)粒度就以磨粒的實(shí)際尺寸來(lái)表示，如W20粒度表示微粉磨粒的實(shí)際尺寸為14～20微米。 磨料粒度的粗細(xì)對(duì)研磨效率及研后表面光潔度有顯著的影響。粗研時(shí)，工件表面光潔度要求不高，為提高研磨效率宜選用粗粒度的磨料。精研時(shí)研磨余量小，工件表面光潔度的要求高，可采用細(xì)粒度的磨料。密封面粗研時(shí)磨料的粒度一般為120＃～240＃；精研時(shí)為W40～14。 ②研磨液：研磨液是用來(lái)調(diào)和磨料的，在研磨過(guò)程中起潤(rùn)滑和冷卻的作用。有的研磨液（如氧化作用較強(qiáng)的硬脂酸、油酸、工業(yè)甘油等）還起化學(xué)作用，它附著于工件表面并使被加工表面很快形成一層氧化膜。研磨時(shí)，工件凸起處的氧化膜首先被磨去，而露出的金屬表面又再次被氧化，新形成的氧化膜極易再次被磨去，如此繼續(xù)下去，凸峰就逐漸地被磨平。工件表面凹處的氧化膜由于沒(méi)有被磨掉而防止了凹處金屬被繼續(xù)氧化，研磨液的這種化學(xué)作用，提高了研磨的效率。 工廠可以使用外購(gòu)的研磨膏，研磨時(shí)將少量研磨膏放在容器里，用稀釋劑（水、甘油、煤油等）調(diào)合均勻后使用。 （二）閥門(mén)密封面的手工研磨：手工研磨時(shí)一般采用濕研磨。在濕研磨的過(guò)程中要經(jīng)常添加稀薄的研磨劑，以便把磨鈍了的磨粒從工作面上沖去，并不斷地加入新的磨粒，從而得到較高的研磨效率。對(duì)于精度和光潔度要求特別高的密封面，有時(shí)也使用壓砂布（紙）的平板進(jìn)行干研磨。 （1）閥體密封平面的研磨：閥體密封平面位于閥體內(nèi)腔，研磨比較困難。通常使用帶方孔的圓盤(pán)狀研具，放在內(nèi)腔的密封面上，再用帶方頭的長(zhǎng)柄手把來(lái)帶動(dòng)研磨盤(pán)作研磨運(yùn)動(dòng)。研磨盤(pán)上有圓柱凸臺(tái)或引導(dǎo)墊片，以防止在研磨過(guò)程中研具局部離開(kāi)環(huán)狀密封面而造成研磨不勻的現(xiàn)象。 研磨的壓力要均勻，粗研時(shí)壓力可大些，精研時(shí)應(yīng)較小。應(yīng)注意不要因施加壓力而使研具局部脫開(kāi)密封平面。研磨一段時(shí)間后，要檢查工件的不平度。當(dāng)環(huán)狀密封面上均勻地顯出接觸痕跡，而徑向最小接觸寬度與密封面寬度之比（即密封面與檢驗(yàn)平盤(pán)的吻合度）達(dá)到工藝規(guī)定的數(shù)值時(shí)，不平度就可認(rèn)為合格。 （2）閘板密封平面的研磨：閘板和閥座的密封平面可使用研磨平板來(lái)手工研磨。工作前先在于凈的平板上均勻地徐上一層研磨劑，將工件貼合在平板上后可用手一邊旋轉(zhuǎn)一邊作直線運(yùn)動(dòng)或作8字形運(yùn)動(dòng)。由于研磨運(yùn)動(dòng)方向的不斷變更使磨粒不斷地在新的方向起磨削作用，故可提高研磨效率。 （3）錐形密封面的研磨：錐形密封面的制造和修理比較困難，但因錐面形成的密封力較大，密封性能也較好，故在高壓小口徑的截止閥、旋塞閥及蝶閥上普遍采用錐面密封。 研磨錐形密封面需使用帶有錐度的研桿或研套。研桿與研套的錐度應(yīng)分別與閥體密封面或閥瓣密封面的錐度相一致。研磨旋塞體和塞子的研桿及研套的錐面上還要開(kāi)有螺旋狀的淺槽，以積存多余的研磨劑。研磨截止閥閥體時(shí)，由于密封錐面太短，穩(wěn)定性差，故通常在閥體中法蘭止口處增加導(dǎo)向盤(pán)，使研桿保持垂直、穩(wěn)定。 研旋塞體的研桿與研塞子的研套錐度應(yīng)該一致，否則研后錐形密封面間將容易發(fā)生滲漏。有的工廠在研磨旋塞時(shí)，先將旋塞體研好，然后直接將塞體與旋塞閥體配研。 （4）球面的研磨：球面的研磨多采用鑄鐵的碗型研磨盤(pán)，盤(pán)面開(kāi)有淺槽，涂上研磨膏，用手工在慢速旋轉(zhuǎn)的球面上擺動(dòng)推研。還有很多廠家用碗型金屬盤(pán)上固定砂條的辦法代替研磨盤(pán)進(jìn)行球面研磨（見(jiàn)上圖），也取得良好的效果。 （三）閥門(mén)密封面的機(jī)械研磨：多數(shù)閥門(mén)廠使用機(jī)械設(shè)備來(lái)研磨密封面，機(jī)械研磨的效率高、質(zhì)量穩(wěn)定。研磨機(jī)大多數(shù)是自制的專(zhuān)用設(shè)備，型式繁多，研磨效果也有很大的差異。在選用閥門(mén)研磨機(jī)時(shí)，至關(guān)重要的是首先要考慮研磨軌跡復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)合理的問(wèn)題，其次才是研磨效率。 （1）擺軸式研磨機(jī)：擺軸式研磨機(jī)是為研磨閥體內(nèi)部密封平面而設(shè)計(jì)的，多采用舊的立式鉆床改裝，也可用來(lái)研磨閘板、閥座、閥瓣的密封平面。它有研磨軌跡比較合理和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，故特別適合中、小型閥門(mén)使用。 立鉆的主軸帶動(dòng)偏心套的轉(zhuǎn)動(dòng)，使研盤(pán)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還作偏擺運(yùn)動(dòng)，故研盤(pán)上每一磨粒的軌跡均為網(wǎng)紋狀。因此，工件的研磨和研具的磨耗都較均勻，效率也較高。 研磨壓力是依靠立鉆向下進(jìn)給的手把上掛以重物來(lái)獲得的，改變重物可調(diào)節(jié)研磨壓力的大小。 （2）行星式研磨機(jī) 行星式研磨機(jī)適用于研磨閥瓣、閥座和閘板等零件的外部密封平面。 該研磨機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便用方便，可同時(shí)研磨多個(gè)工件因而效率較高，研磨后工件的兒何形狀精度及表面光潔度的質(zhì)量較好。 其工作原理是當(dāng)電機(jī)通過(guò)蝸輪減速器帶動(dòng)研盤(pán)旋轉(zhuǎn)。由于沿研磨盤(pán)直徑方向各點(diǎn)的線速度不等，置于研磨盤(pán)上的帶外齒圈的圓環(huán)受中心滾柱的帶動(dòng)被迫繞定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，這樣就得到了比較復(fù)雜的研磨軌跡。當(dāng)圓環(huán)內(nèi)同時(shí)放幾個(gè)圓形工件時(shí)，由于工件間相互碰撞和干擾，研磨軌跡更為復(fù)雜。 研磨壓力一般是靠工件的自重獲得的。楔式閘閥閘板的重量在密封面圓周上分布不均，可使用配重工具。 （3）振動(dòng)研磨機(jī)： 振動(dòng)研磨機(jī)適合研磨中、小型截止閥、止回閥閥瓣的密封平面。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，可一次同時(shí)研磨幾十個(gè)閥瓣零件，故具有較高的生產(chǎn)效率。由于研磨盤(pán)振動(dòng)頻率高、振幅小，工件與研磨盤(pán)之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向在不斷變化，因而不僅工件研磨后的幾何形狀精度及光沽度好，研磨盤(pán)的磨損也比較均勻。 當(dāng)固定在研磨盤(pán)上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于電機(jī)軸上偏心輪的甩動(dòng)作用，使安裝在幾組彈簧上的研磨盤(pán)產(chǎn)生振動(dòng)。自由放置在研磨盤(pán)上的工件因其自身的慣性與振動(dòng)的研磨盤(pán)之間產(chǎn)生了短促的相對(duì)滑動(dòng)。工件在研盤(pán)上的相對(duì)滑動(dòng)是沒(méi)有規(guī)律的，加之工件間常常發(fā)生碰撞而使研磨運(yùn)動(dòng)更加復(fù)雜，故工件的研磨和研磨盤(pán)的磨耗都比較均勻。 （四）研磨中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及其修正辦法：研磨是切削量極小的光整加工方法，一般很少出現(xiàn)研磨廢品。常見(jiàn)的研磨質(zhì)量問(wèn)題是容易發(fā)生因研磨不均而造成被研磨面的幾何形狀誤差，例如在研磨閥體密封平面時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)密封面中間突起，而內(nèi)、外邊緣較低的現(xiàn)象。這時(shí)可以采用兩個(gè)辦法來(lái)修正：①是用一塊特制的中間稍稍突起的研盤(pán)來(lái)精研，以增加對(duì)密封面中間突起部分的研磨切削作用，從而糾正密封面中心高、兩邊緣低的現(xiàn)象。②另一種辦法是將研具及密封面清洗干凈后，在密封面的突起處局部涂敷研磨劑，再進(jìn)行研磨，也是為了增加對(duì)密封面中間突起部分的研磨切削作用，同樣可以起到糾正密封面中心高、兩邊緣低的現(xiàn)象。 在密封面精研后還應(yīng)該用毛氈加氧化鉻磨料進(jìn)行拋光，以提高密封面的光潔度及去除個(gè)別嵌留在表面上的磨粒，否則，在閥門(mén)性能試驗(yàn)時(shí)還是易于出現(xiàn)密封滲漏。 第八章 閥門(mén)的裝配工藝 閥門(mén)裝配是制造過(guò)程中的最后階段。閥門(mén)裝配是根據(jù)規(guī)定的技術(shù)條件，將閥門(mén)的各個(gè)零、部件組合在一起，使其成為產(chǎn)品的過(guò)程。 零件是閥門(mén)裝配最基本的單位，若干個(gè)零件組成閥門(mén)的部件（如閥蓋、閥瓣部件等）。將若干個(gè)零件組成部件的裝配過(guò)程稱(chēng)為部件裝配，將若干個(gè)零件和部件組成閥門(mén)的裝配過(guò)程稱(chēng)為總裝配。 裝配工作對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響，即使設(shè)計(jì)正確，零件合格，如果裝配不當(dāng)，閥門(mén)也達(dá)不到規(guī)定的要求，甚至發(fā)生密封滲漏。因此，應(yīng)該特別注意采用合理的裝配方法，以保證閥門(mén)的最后成品質(zhì)量。 在生產(chǎn)中以文件形式規(guī)定的裝配工藝過(guò)程稱(chēng)為裝配工藝規(guī)程。 （一）閥門(mén)常用的裝配方法 閥門(mén)常用的裝配方法可有三種，即完全互換法、修配法及選配法。 （1）完全互換法：閥門(mén)采用完全互換法裝配時(shí)，閥門(mén)的每個(gè)零件不須經(jīng)過(guò)任何修整和選擇就能進(jìn)行裝配，裝配后的產(chǎn)品即能達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。此時(shí)，閥門(mén)零件要完全按照設(shè)計(jì)要求加工，以滿足尺寸精度和形位公差的要求。 完全互換法的優(yōu)點(diǎn)是：裝配工作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，工人不需很高的技術(shù)水平，裝配過(guò)程的生產(chǎn)效率較高，易于組織裝配流水線和組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。但是相對(duì)來(lái)說(shuō)，采用完全互換裝配時(shí)，對(duì)于零件的加工精度要求較高。適用于截止閥、止回閥等結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的閥類(lèi)以及中、小口徑的閥門(mén)。 （2）選配法：閥門(mén)采用選配法裝配，零件可按經(jīng)濟(jì)精度加工，裝配時(shí)再對(duì)某一個(gè)有調(diào)節(jié)、補(bǔ)償功能的尺寸進(jìn)行選配，以達(dá)到規(guī)定的裝配精度。選配法的原理與修配法相同，只是在改變補(bǔ)償環(huán)尺寸的方法上有所不同。前者是用選擇配件的方法來(lái)改變補(bǔ)償環(huán)尺寸，后者是用修整配件的方法來(lái)改變補(bǔ)償環(huán)尺寸。例如：雙閘板楔式閘閥的頂芯和調(diào)整墊片、對(duì)開(kāi)球閥兩體之間的調(diào)整墊片等，就是在與裝配精度有關(guān)的尺寸鏈中選擇專(zhuān)用零件作為補(bǔ)償件，通過(guò)調(diào)整墊片的厚度尺寸，來(lái)達(dá)到要求的裝配精度。為保證在不同情況下都能以固定補(bǔ)償件進(jìn)行選配，故需預(yù)先制作一套不同厚度尺寸的墊圈、軸套補(bǔ)償件，供裝配時(shí)選用。 （3）修配法：閥門(mén)采用修配法裝配，零件可按經(jīng)濟(jì)精度加工，裝配時(shí)再對(duì)某一個(gè)有調(diào)節(jié)、補(bǔ)償功能的尺寸進(jìn)行修配，以達(dá)到規(guī)定的裝配目的。如楔式閘閥的閘板和閥體，由于實(shí)現(xiàn)互換要求的加工代價(jià)太高，多數(shù)生產(chǎn)廠家都采用修配法工藝。即在最后磨削閘板密封面控制開(kāi)檔尺寸時(shí)要和閥體密封面的開(kāi)檔尺寸進(jìn)行照配的方法進(jìn)行“配板”，以實(shí)現(xiàn)最終的密封要求。這種方法雖然增加了“配板”工序，但大大簡(jiǎn)化了前面加工工序的尺寸精度要求，“配板”工序的專(zhuān)人操作熟練，總體來(lái)說(shuō)并不會(huì)影響生產(chǎn)效率。 （二）閥門(mén)的裝配過(guò)程 閥門(mén)一般采用固定式場(chǎng)地裝配，閥門(mén)的零、部件裝配和總裝配是在裝配車(chē)間進(jìn)行的，所需要的零件和部件全部運(yùn)到該裝配工作地。通常部件裝配和總裝配分別由幾組工人同時(shí)進(jìn)行，這樣既縮短了裝配周期，又便于使用專(zhuān)用的裝配工具，對(duì)工人技術(shù)等級(jí)的要求也比較低。國(guó)外有些廠家或高技術(shù)檔次的閥門(mén)也有采用裝配吊掛線或裝配回轉(zhuǎn)臺(tái)的模式。 （1）裝配前的準(zhǔn)備工作：閥門(mén)零件在裝配前需要去除機(jī)械加工形成的毛刺和焊接殘留的焊渣，清洗及切制填料和墊片。 （2）閥門(mén)零件的清洗：作為流體管路控制裝置的閥門(mén)，內(nèi)腔必須清潔。特別是核電、醫(yī)藥、食品工業(yè)用閥門(mén)，為保證介質(zhì)的純度和避免介質(zhì)污染，對(duì)閥門(mén)內(nèi)腔清潔度的要求更為嚴(yán)格。裝配前應(yīng)對(duì)閥門(mén)零件進(jìn)行清洗，將零件上的切屑碎末、殘留的潤(rùn)滑油、冷卻液和毛刺、焊渣以及其他污物洗除干凈。 閥門(mén)的清洗通常用加堿的清水或熱水進(jìn)行噴刷（也可用煤油進(jìn)行刷洗）或在超聲波清洗機(jī)里清洗。零件經(jīng)研磨、拋光后需進(jìn)行最后清洗，最后清洗通常是將密封面部位用汽油刷凈，然后用壓縮空氣吹干并用布擦拭干凈。 （3）填料和墊片制備：石墨填料因具有耐腐蝕、密封性好及摩擦系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。填料和墊片用以防止介質(zhì)經(jīng)閥桿和閥蓋以及法蘭結(jié)合面間滲漏。這些配件都要在閥門(mén)裝配前做好切制和領(lǐng)用的準(zhǔn)備。 （4）閥門(mén)的裝配：閥門(mén)通常是以閥體作為基準(zhǔn)零件按工藝規(guī)定的順序和方法進(jìn)行裝配。裝配前要對(duì)零、部件進(jìn)行檢查，防止未去毛刺和沒(méi)有清洗的零件進(jìn)入總裝。裝配過(guò)程中，零件要輕拿輕放，避免磕碰、劃傷已加工表面。對(duì)閥門(mén)的運(yùn)動(dòng)部位（如閥桿、軸承等）應(yīng)涂以工業(yè)用黃油。 閥蓋與閥體中法蘭多采用螺栓連接，緊固螺栓時(shí)，應(yīng)對(duì)稱(chēng)、交錯(cuò)、多次、均勻地?cái)Q緊，否則閥體、閥蓋的結(jié)合面會(huì)因圓周受力不均而發(fā)生滲漏。緊固時(shí)使用的搬手不宜過(guò)長(zhǎng)，避免預(yù)緊力過(guò)大而影響螺栓強(qiáng)度。對(duì)預(yù)緊力有嚴(yán)格要求的閥門(mén)，應(yīng)該使用扭矩搬手，按規(guī)定的扭矩要求檸緊螺栓。 總裝完成后，應(yīng)旋轉(zhuǎn)操縱機(jī)構(gòu)，以便檢查閥門(mén)啟閉件的運(yùn)動(dòng)是否靈活，有無(wú)卡阻現(xiàn)象。閥蓋、支架等零件的安裝方向是否符合圖紙要求，各項(xiàng)檢查都合格后的閥門(mén)方能進(jìn)行試驗(yàn)。
第九章 閥門(mén)的試驗(yàn)與檢驗(yàn) （一）概述 閥門(mén)的試驗(yàn)在總裝完成后進(jìn)行，是控制閥門(mén)質(zhì)量的最重要也是最后的一道工序，以檢驗(yàn)產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)要求和達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，閥門(mén)的材料、毛坯、熱處理、機(jī)械加工和裝配的缺陷一般都能暴露出來(lái)。 閥門(mén)性能試驗(yàn)的項(xiàng)目很多，除強(qiáng)度和密封試驗(yàn)外，還有流量特性、壓力特性、模擬壽命、耐火試驗(yàn)、高溫及低溫試驗(yàn)、驅(qū)動(dòng)裝置試驗(yàn)、靈敏性試驗(yàn)等。核電閥門(mén)還要按照ANSI B16.41的要求，進(jìn)行抗震試驗(yàn)、熱、冷態(tài)循環(huán)試驗(yàn)及端部加載試驗(yàn)等。 在閥門(mén)制造過(guò)程中，沒(méi)有必要也不可能對(duì)逐臺(tái)閥門(mén)進(jìn)行所有項(xiàng)目的試驗(yàn)。在研制新產(chǎn)品或有特殊要求時(shí)，全面的試驗(yàn)屬于產(chǎn)品的型式試驗(yàn)。正常生產(chǎn)中只對(duì)閥門(mén)技術(shù)條件中所規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行逐臺(tái)試驗(yàn)，如：強(qiáng)度試驗(yàn)和密封試驗(yàn)，就是通常被稱(chēng)為閥門(mén)出廠的壓力試驗(yàn)。 （1）試驗(yàn)介質(zhì)：閥門(mén)的試驗(yàn)介質(zhì)一般為水、空氣或其他惰性氣體。強(qiáng)度試驗(yàn)通常采用水作介質(zhì)，故習(xí)慣稱(chēng)為“水壓強(qiáng)度試驗(yàn)”。用氣體進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，如果閥門(mén)出現(xiàn)破裂，容易造成人員傷害，故必須加強(qiáng)安全防護(hù)措施。在閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)中通常規(guī)定“氣密試驗(yàn)”的氣體壓力為0.4～0.7Mpa。 （2）試驗(yàn)壓力：閥門(mén)強(qiáng)度試驗(yàn)的壓力一般規(guī)定為公稱(chēng)壓力PN的1.5倍；閥門(mén)密封試驗(yàn)壓力一般規(guī)定為公稱(chēng)壓力PN的1.1倍。對(duì)于有特殊要求的閥門(mén)，在技術(shù)條件里會(huì)有專(zhuān)門(mén)的數(shù)值規(guī)定。 （3）試驗(yàn)壓力持續(xù)時(shí)間：閥門(mén)試驗(yàn)時(shí)，壓力應(yīng)逐漸提高至規(guī)定的數(shù)值，不允許急劇地、突然地增加。在達(dá)到規(guī)定的壓力后，應(yīng)持續(xù)保壓一定時(shí)間，此時(shí)系統(tǒng)中的壓力應(yīng)保持不變。在試驗(yàn)壓力持續(xù)時(shí)間內(nèi)，強(qiáng)度試驗(yàn)的閥門(mén)未出現(xiàn)滲漏；密封試驗(yàn)的閥門(mén)如未出現(xiàn)滲漏或滲漏率在允許的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則可以認(rèn)為其強(qiáng)度或密封試驗(yàn)合格。試驗(yàn)中如有懷疑，可以延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間。 試驗(yàn)壓力的持續(xù)時(shí)間，一般工業(yè)用閥的試驗(yàn)壓力持續(xù)時(shí)間按GB/T13927或JB/T9092的規(guī)定。用戶有特殊要求或真空、低溫等特殊用途閥門(mén)的壓力持續(xù)時(shí)間應(yīng)按有關(guān)技術(shù)條件來(lái)執(zhí)行。 （4）滲漏率：滲漏率即閥門(mén)單位時(shí)間內(nèi)的滲漏量。閥門(mén)強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)不得出現(xiàn)任何滲漏，密封試驗(yàn)一般亦不允許滲漏。密封試驗(yàn)允許滲漏的閥門(mén)或低壓水用閘閥、旋啟式止回閥的允許滲漏率稍大，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中均有允許滲漏率的數(shù)值。 （5）檢漏方法 1）氣體試驗(yàn)檢漏方法； 用氣體進(jìn)行密封試驗(yàn)時(shí)，最簡(jiǎn)便的檢漏方法是在閥門(mén)被檢表面涂上一層肥皂液，如有漏隙即會(huì)出現(xiàn)肥皂氣泡。這種方法能迅速撿定閥門(mén)是否滲漏及滲漏的部位，并可根據(jù)氣泡的數(shù)目來(lái)確定滲漏量。由于生成的氣泡大小不一，故此法得出的滲漏量是不夠精確的。 另一種檢漏方法是浸水法。浸水法是將閥門(mén)浸入水內(nèi)，如有泄漏即有氣泡產(chǎn)生。這時(shí)可采用簡(jiǎn)單的裝置把滲漏的氣體收集起來(lái)，并度量出較精確的滲漏量。這種方法比較簡(jiǎn)單易行，而且容易判斷滲漏部位，以便采取返修措施?，F(xiàn)在很多閥門(mén)廠家使用的翻轉(zhuǎn)式浸水試壓臺(tái)都可以實(shí)現(xiàn)這種功能。 （2）液體檢漏方法： 用液體進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，可直接用目視觀察，如被檢表面發(fā)現(xiàn)滲漏，就會(huì)出現(xiàn)水滴或水流。這樣不僅能找到滲漏部位，也能根據(jù)水滴來(lái)確定滲漏量。強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)不但不允許出現(xiàn)水珠，甚至不得出現(xiàn)潮濕“冒汗”的現(xiàn)象。 用液體進(jìn)行密封試驗(yàn)時(shí)，閥門(mén)密封面邊緣上出現(xiàn)不滴落的水珠，經(jīng)擦干后，在規(guī)定的壓力持續(xù)時(shí)間內(nèi)不再出現(xiàn)，即可視為未出現(xiàn)滲漏。反之，經(jīng)擦干后在規(guī)定的試驗(yàn)壓力持續(xù)時(shí)間內(nèi)再出現(xiàn)水珠，則無(wú)論水珠的多少與大小，均認(rèn)為該閥有滲漏。測(cè)量其滲漏量，就可以計(jì)算出滲漏率，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)可以驗(yàn)證閥門(mén)是否合格。 （ 二 ）閥門(mén)的試驗(yàn)方法 （1）強(qiáng)度試驗(yàn)： 閥門(mén)是受壓容器，需要滿足承受介質(zhì)壓力而不滲漏的要求。故閥體、閥蓋及其連接件等不應(yīng)存在影響強(qiáng)度的裂紋、縮松、氣孔、夾渣等缺陷。閥門(mén)制造廠除對(duì)毛坯進(jìn)行外表及內(nèi)在質(zhì)量的嚴(yán)格檢驗(yàn)外，還逐臺(tái)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，以保證閥門(mén)的使用性能。 試驗(yàn)通常在常溫下以公稱(chēng)壓力PN的1.5倍進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)閥門(mén)關(guān)閉件處于開(kāi)啟狀態(tài)，用盲板封閉閥門(mén)一端，從另一端注入介質(zhì)并施加試驗(yàn)壓力。檢查閥體、閥蓋和連接部位的外表面，在規(guī)定的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滲漏就認(rèn)為該閥門(mén)強(qiáng)度試驗(yàn)合格。 為保證試驗(yàn)的可靠性，強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)在閥門(mén)涂漆前進(jìn)行，以水為介質(zhì)時(shí)應(yīng)將內(nèi)腔的空氣排凈。 填料試驗(yàn)一般和強(qiáng)度試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，觀察填料處是否有滲漏。上密封試驗(yàn)通常也在強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)一并進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)將閥桿升高到極限位置，使閥桿上部錐面與閥蓋的上密封面緊密接觸，將填料放松后檢查其密封性。 試驗(yàn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)閥體鑄件有滲漏的，在技術(shù)條件允許的范圍內(nèi)，可以按技術(shù)規(guī)范進(jìn)行補(bǔ)焊，但補(bǔ)焊后必須重新進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。 （2）密封試驗(yàn)： 所有切斷用閥均應(yīng)具有關(guān)閉的密封性能，故閥門(mén)出廠前需逐臺(tái)進(jìn)行密封試驗(yàn)。帶上密封的閥門(mén)還要進(jìn)行上密封試驗(yàn)。
試驗(yàn)通常是在常溫下以公稱(chēng)壓力PN的1.1倍進(jìn)行的。有的閥門(mén)密封試驗(yàn)壓力有特殊要求的，按技術(shù)要求執(zhí)行。 閘閥和球閥由于有兩個(gè)密封副，故需進(jìn)行雙向密封試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，先將閥門(mén)開(kāi)啟，把法蘭一端封堵，壓力從另一端引入，待壓力升高到規(guī)定數(shù)值時(shí)將閥門(mén)關(guān)閉，然后將封堵端的壓力逐漸卸去，并進(jìn)行檢查。另一端也應(yīng)重復(fù)上述試驗(yàn)（見(jiàn)上圖）。閘閥的另一種試驗(yàn)方法是在體腔內(nèi)保持試驗(yàn)壓力，從通路兩端同時(shí)檢查閥門(mén)的雙向密封性。不過(guò)有些國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)不允許這種試法，因?yàn)楫?dāng)鑄造閘板芯部有穿透性缺陷時(shí)，這種試驗(yàn)可能會(huì)難以發(fā)現(xiàn)。 截止閥試驗(yàn)時(shí)，閥瓣關(guān)閉后從入口端引入介質(zhì)并施加試驗(yàn)壓力，在出口端進(jìn)行檢查（見(jiàn)右圖）。不過(guò)也有高壓截止閥是采取上進(jìn)下出的設(shè)計(jì)，試驗(yàn)時(shí)也要從入口端引入介質(zhì)并施加試驗(yàn)壓力。 試驗(yàn)止回閥時(shí)，壓力應(yīng)從出口端引入，在入口端進(jìn)行檢查。 密封試驗(yàn)時(shí)，手動(dòng)閥門(mén)的關(guān)閉力按公稱(chēng)壓力與公稱(chēng)通徑?jīng)Q定。閥門(mén)通常只允許用正常體力關(guān)閉，而不得借助于其他輔助器械，過(guò)去老標(biāo)準(zhǔn)（JB790-65）規(guī)定當(dāng)手輪直徑φ≥φ320毫米時(shí)允許用兩人關(guān)閉。而有些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定手動(dòng)閥門(mén)的關(guān)閉力不能大于360N。 有驅(qū)動(dòng)裝置的閥門(mén)，應(yīng)在使用驅(qū)動(dòng)裝置的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)附帶有手動(dòng)裝置時(shí)，還應(yīng)在手動(dòng)情況下試驗(yàn)其密封性。 閥門(mén)的密封試驗(yàn)應(yīng)在總裝后進(jìn)行，因?yàn)樵囼?yàn)不僅要檢驗(yàn)閥門(mén)關(guān)閉件的密封性能，還要檢驗(yàn)填料及法蘭墊片的密封性能。 另外在閥門(mén)密封試驗(yàn)合格后，要進(jìn)行帶壓開(kāi)啟的動(dòng)作試驗(yàn)，以考驗(yàn)閥門(mén)啟閉件在工況帶壓情況下的開(kāi)啟性能。 （3）低溫密封試驗(yàn)： 隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，液氧、液氮、液氫以及液化天然氣等得到廣泛的應(yīng)用，從而對(duì)低溫閥門(mén)的需求也愈來(lái)愈大。 低溫閥門(mén)在常溫強(qiáng)度試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)合格后，再在低溫狀態(tài)下進(jìn)行密封試驗(yàn)，以檢驗(yàn)閥門(mén)在低溫工況時(shí)的密封性能。 低溫閥門(mén)的密封試驗(yàn)在日本閥門(mén)行業(yè)常用的有兩種方法：浸漬法和保冷法。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7749《低溫閥門(mén)技術(shù)條件》里推薦的試驗(yàn)方法就是浸漬法，所以這里重點(diǎn)介紹這種方法。 浸漬法：閥門(mén)進(jìn)行低溫密封試驗(yàn)的方法和裝置如右圖所示。試驗(yàn)溫度為-196℃，冷卻劑為液氮，試驗(yàn)介質(zhì)用氮?dú)饣蚝狻?/div> 具體的試驗(yàn)操作在相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范里都有明確的規(guī)定。 在規(guī)定的壓力持續(xù)時(shí)間內(nèi)，滲漏量不大于允許數(shù)值，即可認(rèn)為該閥門(mén)合格。 試驗(yàn)溫度是采用溫度傳感器來(lái)測(cè)定的。傳感器貼在4～6個(gè)測(cè)溫點(diǎn)上。閥門(mén)內(nèi)腔各測(cè)溫點(diǎn)的導(dǎo)線由閥門(mén)的填料處引出。 低溫試驗(yàn)冷卻介質(zhì)可參照下表選用：
（4）真空密封試驗(yàn)： 真空密封試驗(yàn)，是一種靈敏度很高的密封試驗(yàn)方法。航天及核工業(yè)用閥及密封性要求極高的閥門(mén)一般均進(jìn)行真空密封試驗(yàn)。真空試驗(yàn)通常在閥門(mén)常溫強(qiáng)度、密封試驗(yàn)合格后進(jìn)行。為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，被試閥門(mén)應(yīng)具有很高的清潔度和加工精細(xì)的密封面。 試驗(yàn)時(shí)，先把被測(cè)閥門(mén)在開(kāi)啟狀態(tài)下抽至規(guī)定的真空度，再關(guān)閉被測(cè)閥門(mén)并使真空泵停泵放氣，開(kāi)始檢測(cè)，直至測(cè)出在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的增壓△P為止，然后計(jì)算閥門(mén)的漏氣數(shù)率。 下圖為真空密封試驗(yàn)的系統(tǒng)圖： 眾所周知，所有金屬材料在真空中都有放氣現(xiàn)象。試驗(yàn)中測(cè)得的漏氣率是氣體滲漏和材料放氣兩種因素的結(jié)果。因此，靜態(tài)升壓法的靈敏度往往受材料放氣率和計(jì)算準(zhǔn)確性的影響。 更精確的真空密封性試驗(yàn)方法是氦質(zhì)譜檢漏。其方法是：將被測(cè)閥門(mén)用真空泵抽至規(guī)定的真空度后，在閥門(mén)被測(cè)部分外施加含氦的混合氣體（氦罩或用氦氣噴吹），如有漏隙，氮?dú)獗氵M(jìn)入閥門(mén)的被測(cè)部分，系統(tǒng)中的氮質(zhì)譜檢漏儀就可顯示出來(lái)，據(jù)此計(jì)算漏氣數(shù)率。 真空閥門(mén)漏率的測(cè)試和計(jì)算可見(jiàn)JB/T6446《真空閥門(mén)》標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)適用于高真空度要求的閥門(mén)。而火電廠汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)的真空度一般要求不高，其閥門(mén)的真空試驗(yàn)規(guī)定在要求的真空度下保壓若干小時(shí)內(nèi)，以表不升壓為準(zhǔn)。 （三 ）閥門(mén)的試驗(yàn)設(shè)備： 閥門(mén)試驗(yàn)時(shí)使用的壓力源，主要是由高壓和中壓泵以及氣體壓縮機(jī)供給的，這些設(shè)備可以滿足常溫時(shí)強(qiáng)度和密封試驗(yàn)的需要。高溫蒸汽試驗(yàn)時(shí)，則用試驗(yàn)鍋爐來(lái)供給具有一定壓力和溫度要求的高溫蒸汽。 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著閥門(mén)工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，閥門(mén)行業(yè)的試驗(yàn)裝備也有了很大的發(fā)展。各種機(jī)械、液壓、機(jī)電一體化的試驗(yàn)設(shè)備不斷得到推廣應(yīng)用，夾壓式、翻轉(zhuǎn)式、浸水式、內(nèi)壓平衡式的試驗(yàn)設(shè)備不斷出現(xiàn)，使得閥門(mén)的試壓工序從過(guò)去裝卸盲板、緊固螺栓等繁雜的體力勞動(dòng)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的機(jī)械操作，檢漏的方法和精度也得到了明顯的提高。 第十章 閥門(mén)制造工藝的發(fā)展方向 經(jīng)過(guò)閥門(mén)行業(yè)幾十年的努力，我國(guó)閥門(mén)制造工藝水平已經(jīng)有了很大的提高。鑄造生產(chǎn)從原始狀態(tài)的一個(gè)人、一把鐵锨、一堆土（砂），發(fā)展到現(xiàn)在多種鑄造工藝、造型材料以及推廣、應(yīng)用樹(shù)脂砂無(wú)箱造型自動(dòng)生產(chǎn)線。機(jī)加工生產(chǎn)也從一個(gè)人、一把刀、一個(gè)活（工件）發(fā)展到推廣、應(yīng)用組合機(jī)床、加工流水線、數(shù)控機(jī)床和加工中心。 在毛坯制造方面，精密鑄造和模鍛的應(yīng)用日益廣泛，鑄造和鍛造的機(jī)械化水平也有大幅度的提高。不少工廠已采用造型、制芯、落砂、清理機(jī)械化。我國(guó)一些閥門(mén)廠利用精鑄、模鍛、沖壓、滾壓和鐓頭的方法來(lái)制造閥體、閥蓋、閥桿等零件，大大減少了材料消耗和機(jī)械加工工時(shí)，取得了良好的效果。擴(kuò)大無(wú)切屑和少切屑加工工藝的應(yīng)用范圍，減少金屬切削量，是閥門(mén)制造工藝的一個(gè)發(fā)展趨向。 密封面的堆焊普遍采用埋弧自動(dòng)焊、氬弧焊、等離子噴焊等新工藝，推廣和應(yīng)用新型的焊接材料，既提高了生產(chǎn)效率，又保證了焊接質(zhì)量。 我國(guó)組合機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期應(yīng)用較為普遍，適應(yīng)于當(dāng)時(shí)產(chǎn)品分工和專(zhuān)業(yè)化集中生產(chǎn)的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式。但由于專(zhuān)用組合機(jī)床和自動(dòng)線的可調(diào)整、可變性、機(jī)動(dòng)性較差，僅局限于加工幾個(gè)規(guī)格批量大的產(chǎn)品，加上工裝、刀具的調(diào)整時(shí)間較長(zhǎng)的缺陷，使得設(shè)備的利用率不高。國(guó)外對(duì)批量較小、要求較高的閥門(mén)加工，也從專(zhuān)用組合機(jī)床逐步發(fā)展到使用多品種、可調(diào)變的數(shù)控機(jī)床和加工中心上來(lái)。在數(shù)控機(jī)床和加工中心上使用機(jī)械裝夾不重磨的硬質(zhì)合金刀具，硬質(zhì)合金刀片上還涂敷碳化鈦或氮化鈦，刀具的壽命提高三倍以上。 目前大多數(shù)閥門(mén)廠的生產(chǎn)模式都屬于多品種、單件、小批輪番生產(chǎn)。在這種情況下使用專(zhuān)用組合機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線等高效專(zhuān)機(jī)設(shè)備可能是不適宜的。采用數(shù)控機(jī)床或由普通機(jī)床增加數(shù)顯裝置的經(jīng)濟(jì)數(shù)控機(jī)床加工閥門(mén)，是提高生產(chǎn)效率和保證加工質(zhì)量，適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)方式的靈活模式。 為了減少輔助時(shí)間，我國(guó)閥門(mén)工業(yè)已部分使用電動(dòng)、氣動(dòng)和液動(dòng)的快速夾具。以氣液增壓機(jī)構(gòu)為動(dòng)力源的液動(dòng)夾具，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、休積小、成本低而適于推廣應(yīng)用。此外，通用調(diào)整夾具、標(biāo)準(zhǔn)夾具及組合夾具等也被廣泛采用。 閥門(mén)裝配長(zhǎng)期以來(lái)都是由人工用簡(jiǎn)單的工具來(lái)完成的，是最不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化的工序。我國(guó)近幾年在發(fā)展閥門(mén)試驗(yàn)臺(tái)架、清洗機(jī)械、裝配機(jī)械等方面已作了大量工作，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了裝配質(zhì)量和效率。國(guó)外閥門(mén)制造業(yè)裝配臺(tái)架、裝配生產(chǎn)線、裝配自動(dòng)線的應(yīng)用較為廣泛，機(jī)械手和機(jī)器人亦有所采用。 涂漆工序是影響閥門(mén)外觀質(zhì)量和防銹性能的重要環(huán)節(jié)。我國(guó)不少閥門(mén)廠已建立了紅外噴漆、靜電噴粉（塑）自動(dòng)線，是閥門(mén)涂漆工序的一個(gè)新發(fā)展。 總之，我國(guó)在閥門(mén)鑄造、鍛造、焊接、熱處理和機(jī)加工方面，雖然取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、利益驅(qū)動(dòng)、只求眼前利益和短期行為的影響，使我們與國(guó)外先進(jìn)水平仍存在一定的差距。尤其是在裝配手段、試驗(yàn)條件、無(wú)損檢測(cè)和基礎(chǔ)理論研究方面的差距較大。國(guó)際上知名的閥門(mén)公司擁有自己的高溫高壓、低溫深冷、真空、壽命、流阻、耐火等試驗(yàn)設(shè)備和齊全的無(wú)損檢測(cè)手段。這些方面的改進(jìn)還有待我國(guó)閥門(mén)行業(yè)的同仁們繼續(xù)努力，共同提高。 |
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