機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化實(shí)習(xí)報(bào)告

1、國(guó)家開放大學(xué)（寧夏）開放教育機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)本科實(shí)習(xí)報(bào)告安全閥維修姓 名 學(xué) 號(hào)聯(lián)系方式 電話號(hào)碼 工作單位所在分校指導(dǎo)教"帀 寧夏廣播電視大學(xué)制2017年門月一、實(shí)習(xí)介紹安全閥是一種自動(dòng)閥門，能不借助任何外力而只利用介質(zhì)本身的力來排出一 額定數(shù)量的流體，以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過預(yù)定的安全值，當(dāng)壓力恢復(fù)正常后，再 自行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出的一種特殊閥。安全閥必須具備運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì) 性兩大要求，在動(dòng)作過程中必須做到：靈敏的開啟、足量的排放、及時(shí)的回座、 可靠的密封。由于安全閥的重要性，世界各國(guó)都對(duì)安全閥的設(shè)計(jì)制造制定了許多 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。目前我國(guó)采用的安全閥標(biāo)準(zhǔn)有：gb/t122

2、41-2005 （安全閥一般 要求）、gb/t12242-2005 （安全閥性能試驗(yàn)方法）、gb/t12243-2005 （彈簧直接載 荷式安全閥）、zb-j98-013-89 （屯站安全閥技術(shù)條件）、api520/api526/api527 （美標(biāo)）、tsg zf001-2006 （安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程）。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅 速發(fā)展，特種設(shè)備越來越多地進(jìn)入了我們的口常生活屮，安全閥做為一個(gè)重要的安 全。二、實(shí)習(xí)要求：1、明晰實(shí)習(xí)使命，認(rèn)真進(jìn)修實(shí)習(xí)綱要，提高對(duì)實(shí)習(xí)的熟悉，做好思惟籌備；2、認(rèn)真完成實(shí)習(xí)內(nèi)容，按規(guī)定記實(shí)習(xí)筆記，撰寫實(shí)習(xí)陳述，收集相關(guān)資料；3、虛心向師傅請(qǐng)教，尊敬常識(shí)，恭順?biāo)?/p>

3、。實(shí)時(shí)清算實(shí)習(xí)筆記、陳述等。不 竭提高剖析問題、解決問題的能力；4、自覺遵守蛍舍、實(shí)習(xí)單位的有關(guān)規(guī)章軌制，聽從指導(dǎo)教師的率領(lǐng)，培育精 采的風(fēng)氣；三、實(shí)習(xí)目的1、通過實(shí)習(xí)，獲取必須的感性知識(shí)和使學(xué)生叫全面地了解安全閥的安全閥及 安全閥維修過程，了解和掌握本專業(yè)基礎(chǔ)的實(shí)際知識(shí)，鞏固和加深已學(xué)過的理論 知識(shí)，并為后續(xù)專業(yè)課的教學(xué)，課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。2、在實(shí)習(xí)期間，通過對(duì)典安全閥的分析，以及維修過程屮所用的工具，把理 論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合起來，考察我們分析和解決問題的工作能力。3、通過實(shí)習(xí)，廣泛的聽取了師傅的經(jīng)驗(yàn)和建議，學(xué)習(xí)他們的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí) 他們的一絲不茍的精神。4、通過現(xiàn)場(chǎng)操作，掌握安全

4、閥常識(shí)，安全閥選用和安全閥維修等方面的知識(shí), 擴(kuò)大知識(shí)面。5、通過寫實(shí)習(xí)報(bào)告，鍛煉與培養(yǎng)我們的觀察，分析問題以及搜集和整理技術(shù) 資料等方面的能力。四、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的內(nèi)容和要求有：1、安全閥的密封面（1）安全閥對(duì)密封面的要求由于大多數(shù)安全閥都在較高的壓力狀態(tài)下運(yùn)行，這就需要很大的預(yù)緊力，則 必須用硬材料密封面，許多安全閥又安裝在高溫受壓設(shè)備上，必須用耐溫的材料, 因此，大多數(shù)工業(yè)安全閥都采用金屬材料密封付，對(duì)作為密封面的金屬材料基本 要求是：有較高強(qiáng)度，可以承受較高密封比壓；有一定的抗沖擊韌性，可以承受 閥芯快速起跳冋座的沖擊；有較高硬度，可以承受介質(zhì)沖刷；不能生銹，否則很 快泄漏；要耐高溫，可以適

5、用蒸汽等介質(zhì)，不致高溫變軟；要耐腐蝕，可以承受 酸堿等侵蝕。（2）安全閥密封面常見形式金屬對(duì)金屬的密封有平面密封，錐形密封，球形密封等幾種形式，由于錐形 密封要求很高的同軸度，所以通常用在壓力溫度很高的場(chǎng)合，例如：16mpa以上的 鍋爐上。球形密封因球體的圓度難加工，球體材料太硬易損傷閥座，又容易碎裂; 太軟時(shí)，球體又容易凹陷變形。所以一般用在小口徑簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)上。因此，金屬平 面密封應(yīng)用最廣，加工檢修也方便。（3）安全閥的密封閥門的質(zhì)量和使用壽命取決于關(guān)閉件密封面的工作期限，而關(guān)閉件的密封面 正是安全閥最薄弱的環(huán)節(jié)。安全閥幾乎是一個(gè)平衡的系統(tǒng)，在安全閥中，彈簧或重錘的作用力超過介質(zhì) 作用力并不多

6、。由于沒有很大的作用力施加在密封面上，所以安全閥要求的密封 性，其條件要比一般截止用的閥門差得多，對(duì)于安全閥來說，閥門開啟時(shí)的壓力 同閥門保持密封的壓力z間的差值受到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限制此值并不很大。安全閥的泄漏問題早就被設(shè)計(jì)者們認(rèn)為是最困難的問題z-,在高壓情況下 這個(gè)問題尤為突出。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：當(dāng)加在閥桿上的外力超過2000公斤力，以及 閥門通徑小于10毫米或大于150毫米時(shí)，要保證安全閥的密封性就變得更為困難。關(guān)閉狀態(tài)下的安全閥的早期泄漏可能是由于下列各種原因而引起的：密封面 的機(jī)械損傷，閥芯和閥座在裝配時(shí)的歪斜，由于周圍介質(zhì)溫度的變化（特別是當(dāng) 安全閥安裝在露天時(shí)）而引起的密封面變形，密封面

7、受到工作介質(zhì)中雜質(zhì)的污染 等。泄漏的出現(xiàn)引起密封的侵蝕，同時(shí)由于介質(zhì)通過密封面產(chǎn)生泄漏，在金屬中造成 溫度差，從而引起密封面翹曲，這又促使泄漏增加。由于這些因素相互作用的結(jié) 果，最后導(dǎo)致安全閥安全不能再繼續(xù)使用。當(dāng)安全閥開啟時(shí)，密封面同樣受到高速介質(zhì)的侵蝕。這主要發(fā)生在微啟式安全閥 屮，在這種安全閥打開的間隙處介質(zhì)的流速達(dá)到了臨界速度。在安全閥開啟過以后回座時(shí)，再要達(dá)到密封就尤其困難，因?yàn)榻財(cái)嘟橘|(zhì)流動(dòng) 所需要的力比維持即有密封所需要的力要大得多。因此，正如從實(shí)距中所觀察到 的那樣，一個(gè)密封相當(dāng)好的安全閥在發(fā)生動(dòng)作并回座以后，可能喪失它原有的密 封性。大家知道，為了恢復(fù)安全閥的密封性，常常需要暫

8、時(shí)施加附加載荷（例如 用手按壓閥桿），以便使泄漏停止。為了恢復(fù)密封性，必須提高比壓力，這可以由下因素加以說明：在安全閥關(guān) 閉過程屮，工作介質(zhì)壓力作用在閥芯的較大的面積上，而在開啟以前壓力只作為 在受密封圈限制的較小的面積上。在截?cái)嘟橘|(zhì)流時(shí)，為了造成表面層的分子逆轉(zhuǎn) 和克服其它促使流動(dòng)繼續(xù)下去的表面力（這些力迄今還很少予以研究）從而驅(qū)除 間隙中的工作介質(zhì)，也需要補(bǔ)充的作用力。為了減少安全閥在關(guān)閉末了和開啟以 前受介質(zhì)壓力作用的閥瓣面積的差，應(yīng)當(dāng)把密封面做得非常窄。但這要求很好的 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以保證閥瓣準(zhǔn)確地冋座。除此之外，狹窄的密封面從抗侵蝕作用的觀點(diǎn) 來看也是更容易損壞的，因?yàn)檎芊饷嫔仙杂幸恍﹤?/p>

9、痕就會(huì)導(dǎo)致劇烈的泄漏，而 寬的密封面比起窄的密封而來，開啟壓力對(duì)于計(jì)算值的偏差可能更大，不應(yīng)采用 寬密封面，因?yàn)檫@樣的安全閥開啟時(shí)壓力可能大大地超過計(jì)算值。如果說最初的密封性是由機(jī)械加工工藝來保證的話，那幺以后的密封性就還 要取決于安全閥的關(guān)閉特性，以及材料抵抗高速介質(zhì)侵蝕的能力。綜合這些條件 就要求采用具有高度耐侵蝕性的材料做密封面。絕對(duì)密封的接合，（在安全閥中）是難于實(shí)現(xiàn)的。隨著時(shí)間的推移，通常都會(huì)有某 些數(shù)量的介質(zhì)經(jīng)過密封接合處滲出，良好的密封不過是滲出量很小以致可以忽略 不計(jì)罷了。經(jīng)過由兩個(gè)互相接觸的平面所形成的密封接合處的泄漏量，其大小取決于下 列因素：關(guān)閉的密封結(jié)構(gòu)形式，密封圈表面

10、的質(zhì)量，密封面的微觀幾何形狀，密 封面的波紋度及其相對(duì)于理想平面偏差程度，由于機(jī)械或熱變形造成的密封面的 不同軸度、不平行度和不垂直度，密封面的寬度，密封面材料及其熱處理狀況， 關(guān)閉件內(nèi)外的壓差，在密封面上產(chǎn)生的密封比壓值，介質(zhì)性質(zhì)，接觸表面z間有 否幫助密封的油脂，過程的特點(diǎn)（是重新建立密封即截?cái)嘟橘|(zhì)流，還是維持已經(jīng) 達(dá)到的密封性）。密封面的寬度也很有講究，上下密封面不能做得一樣寬狹，否則在回座時(shí)要 引起泄漏，如果上下密封面由不同的金屬材料制成的話，較硬的材料要做得寬些。2、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，一般為鉆基硬

11、質(zhì)合金，其硬度 在i1rc40-45間，具有很優(yōu)良的物理特性。密封面也有用珞不銹鋼制成的，例如2crl3 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)屮。 非金屬材質(zhì)一般為聚四氟乙稀、尼龍、橡膠等。（2）安全閥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(wú)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(duì)磨，因?yàn)閷?duì)磨后出現(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？明口了其作用原

12、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)泄漏是安全閥最常見故障之一，而研磨則是修復(fù)密封面損 傷最常用的方法。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(duì)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。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

13、, 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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磨料就在工件和研 具z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。在研磨過程屮，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屮得 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(duì)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

14、研磨時(shí)的壓力 一般為3公斤/厘米2,半精磨和精研磨時(shí)的壓力一般為0.廣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) 安全閥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:灰鑄鐵：具有耐磨性和潤(rùn)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

15、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iif15-33、11t20-40等，其硬 度iib般為120220,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，其最大的特點(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)，因此最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 hrc5056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

16、. 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(chǎng)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(wú)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

17、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(duì)運(yùn)動(dòng)。靜研磨則相反, 即工件不動(dòng)，研具與工件作相對(duì)動(dòng)力。對(duì)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）安全閥平面密封面的研磨平面密封面加工較簡(jiǎn)單，且維修方便，因此安全閥密封面型式以平面形為最多， 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)

18、，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)。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(wú)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)，因而釆用硬質(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