机械设计及自动化实习报告

1、国家开放大学（宁夏）开放教育机械制造及自动化专业本科实习报告安全阀维修姓 名 学 号联系方式 电话号码 工作单位所在分校指导教"帀 宁夏广播电视大学制2017年门月一、实习介绍安全阀是一种自动阀门，能不借助任何外力而只利用介质本身的力来排出一 额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值，当压力恢复正常后，再 自行关闭并阻止介质继续流出的一种特殊阀。安全阀必须具备运行安全性和经济 性两大要求，在动作过程中必须做到：灵敏的开启、足量的排放、及时的回座、 可靠的密封。由于安全阀的重要性，世界各国都对安全阀的设计制造制定了许多 相关标准和法规。目前我国采用的安全阀标准有：gb/t122

2、41-2005 （安全阀一般 要求）、gb/t12242-2005 （安全阀性能试验方法）、gb/t12243-2005 （弹簧直接载 荷式安全阀）、zb-j98-013-89 （屯站安全阀技术条件）、api520/api526/api527 （美标）、tsg zf001-2006 （安全阀安全技术监察规程）。随着我国国民经济的迅 速发展，特种设备越來越多地进入了我们的口常生活屮，安全阀做为一个重要的安 全。二、实习要求：1、明晰实习使命，认真进修实习纲要，提高对实习的熟悉，做好思惟筹备；2、认真完成实习内容，按规定记实习笔记，撰写实习陈述，收集相关资料；3、虚心向师傅请教，尊敬常识，恭顺他人

3、。实时清算实习笔记、陈述等。不 竭提高剖析问题、解决问题的能力；4、自觉遵守蛍舍、实习单位的有关规章轨制，听从指导教师的率领，培育精 采的风气；三、实习目的1、通过实习，获取必须的感性知识和使学生叫全面地了解安全阀的安全阀及 安全阀维修过程，了解和掌握本专业基础的实际知识，巩固和加深已学过的理论 知识，并为后续专业课的教学，课程设计，毕业设计打下基础。2、在实习期间，通过对典安全阀的分析，以及维修过程屮所用的工具，把理 论知识和实践相结合起来，考察我们分析和解决问题的工作能力。3、通过实习，广泛的听取了师傅的经验和建议，学习他们的技术经验，学习 他们的一丝不苟的精神。4、通过现场操作，掌握安全

4、阀常识，安全阀选用和安全阀维修等方面的知识, 扩大知识面。5、通过写实习报告，锻炼与培养我们的观察，分析问题以及搜集和整理技术 资料等方面的能力。四、生产实习的内容和要求有：1、安全阀的密封面（1）安全阀对密封面的要求由于大多数安全阀都在较高的压力状态下运行，这就需要很大的预紧力，则 必须用硬材料密封面，许多安全阀又安装在高温受压设备上，必须用耐温的材料, 因此，大多数工业安全阀都采用金属材料密封付，对作为密封面的金属材料基本 要求是：有较高强度，可以承受较高密封比压；有一定的抗冲击韧性，可以承受 阀芯快速起跳冋座的冲击；有较高硬度，可以承受介质冲刷；不能生锈，否则很 快泄漏；要耐高温，可以适

5、用蒸汽等介质，不致高温变软；要耐腐蚀，可以承受 酸碱等侵蚀。（2）安全阀密封面常见形式金属对金属的密封有平面密封，锥形密封，球形密封等几种形式，由于锥形 密封要求很高的同轴度，所以通常用在压力温度很高的场合，例如：16mpa以上的 锅炉上。球形密封因球体的圆度难加工，球体材料太硬易损伤阀座，又容易碎裂; 太软时，球体又容易凹陷变形。所以一般用在小口径简易结构上。因此，金属平 面密封应用最广，加工检修也方便。（3）安全阀的密封阀门的质量和使用寿命取决于关闭件密封面的工作期限，而关闭件的密封面 正是安全阀最薄弱的环节。安全阀几乎是一个平衡的系统，在安全阀中，弹簧或重锤的作用力超过介质 作用力并不多

6、。由于没有很大的作用力施加在密封面上，所以安全阀要求的密封 性，其条件要比一般截止用的阀门差得多，对于安全阀来说，阀门开启时的压力 同阀门保持密封的压力z间的差值受到标准规定的限制此值并不很大。安全阀的泄漏问题早就被设计者们认为是最困难的问题z-,在高压情况下 这个问题尤为突出。运行经验表明：当加在阀杆上的外力超过2000公斤力，以及 阀门通径小于10毫米或大于150毫米时，要保证安全阀的密封性就变得更为困难。关闭状态下的安全阀的早期泄漏可能是由于下列各种原因而引起的：密封面 的机械损伤，阀芯和阀座在装配时的歪斜，由于周围介质温度的变化（特别是当 安全阀安装在露天时）而引起的密封面变形，密封面

7、受到工作介质中杂质的污染 等。泄漏的出现引起密封的侵蚀，同时由于介质通过密封面产生泄漏，在金属中造成 温度差，从而引起密封面翘曲，这又促使泄漏增加。由于这些因素相互作用的结 果，最后导致安全阀安全不能再继续使用。当安全阀开启时，密封面同样受到高速介质的侵蚀。这主要发生在微启式安全阀 屮，在这种安全阀打开的间隙处介质的流速达到了临界速度。在安全阀开启过以后回座时，再要达到密封就尤其困难，因为截断介质流动 所需要的力比维持即有密封所需要的力要大得多。因此，正如从实距中所观察到 的那样，一个密封相当好的安全阀在发生动作并回座以后，可能丧失它原有的密 封性。大家知道，为了恢复安全阀的密封性，常常需要暂

8、时施加附加载荷（例如 用手按压阀杆），以便使泄漏停止。为了恢复密封性，必须提高比压力，这可以由下因素加以说明：在安全阀关 闭过程屮，工作介质压力作用在阀芯的较大的面积上，而在开启以前压力只作为 在受密封圈限制的较小的面积上。在截断介质流时，为了造成表面层的分子逆转 和克服其它促使流动继续下去的表面力（这些力迄今还很少予以研究）从而驱除 间隙中的工作介质，也需要补充的作用力。为了减少安全阀在关闭末了和开启以 前受介质压力作用的阀瓣面积的差，应当把密封面做得非常窄。但这要求很好的 导向机构以保证阀瓣准确地冋座。除此之外，狭窄的密封面从抗侵蚀作用的观点 来看也是更容易损坏的，因为窄密封面上稍有一些伤

9、痕就会导致剧烈的泄漏，而 宽的密封面比起窄的密封而来，开启压力对于计算值的偏差可能更大，不应采用 宽密封面，因为这样的安全阀开启时压力可能大大地超过计算值。如果说最初的密封性是由机械加工工艺來保证的话，那幺以后的密封性就还 要取决于安全阀的关闭特性，以及材料抵抗高速介质侵蚀的能力。综合这些条件 就要求采用具有高度耐侵蚀性的材料做密封面。绝对密封的接合，（在安全阀中）是难于实现的。随着时间的推移，通常都会有某 些数量的介质经过密封接合处渗出，良好的密封不过是渗出量很小以致可以忽略 不计罢了。经过由两个互相接触的平面所形成的密封接合处的泄漏量，其大小取决于下 列因素：关闭的密封结构形式，密封圈表面

10、的质量，密封面的微观几何形状，密 封面的波纹度及其相对于理想平面偏差程度，由于机械或热变形造成的密封面的 不同轴度、不平行度和不垂直度，密封面的宽度，密封面材料及其热处理状况， 关闭件内外的压差，在密封面上产生的密封比压值，介质性质，接触表面z间有 否帮助密封的油脂，过程的特点（是重新建立密封即截断介质流，还是维持已经 达到的密封性）。密封面的宽度也很有讲究，上下密封面不能做得一样宽狭，否则在回座时要 引起泄漏，如果上下密封面由不同的金属材料制成的话，较硬的材料要做得宽些。2、安全阀密封面的修理。（1）密封面材质安全阀密封面有金属和非金属的。高温工作的安全阀的密封面用硬质合金堆焊，一般为钻基硬

11、质合金，其硬度 在i1rc40-45间，具有很优良的物理特性。密封面也有用珞不锈钢制成的，例如2crl3 等，这种材质一般用在水或其它带腐蚀性的液体介质上，温度不高，所以不考虑 热变形问题，还有的是铜质材料密封面，硬度较低，一般用在空气及水介质屮。 非金属材质一般为聚四氟乙稀、尼龙、橡胶等。（2）安全阀密封面修理非金属材质的密封面在损坏后一般都将镶圈拆下调换，不能拆下或无备件只 能用车削加工。金属密封面在损坏不太严重的情况下，都采用研磨的方式。阀芯和阀座必须用平整的磨具进行分开研磨，不能对磨，因为对磨后出现沟 漕，一经开启回座后即泄漏。研磨分为精磨和精磨。研磨的实际原理是什幺呢？明口了其作用原

12、理，才能指导实践工作。安全阀的密封性好坏关系到设备能否正常运行以及设备运行的经济性，当介 质为有害气体时因密封不好还可造成大气污染，因而要求安全阀具有良好的密封 性。密封损坏引起介质泄漏是安全阀最常见故障之一，而研磨则是修复密封面损 伤最常用的方法。合理选用研具和研磨剂，正确掌握研磨工艺是安全阀装配修理 工所必需掌握的知识。(3) 安全阀研磨的概念研磨是应用研具与研磨剂，在研磨剂承受研具一定的压力后，对工作表面进 行微量磨削，从而使工件表面磨去一层极薄的金属，使工件表面获得高平整度和 较高的表面光洁度等级，这种工艺加工过程叫研磨。研磨原理：研磨时，加在研具上的研磨剂在受到工件和研具一定的压力后

13、, 部分磨料被嵌入研具内。当研具与工件作复杂的相对运动时，磨料就在工件和研 具z间作滑动、滚动，产生切削和挤压，而使工件表面磨去一层凸峰，同时研磨 液起化学作用，很快形成一层氧化膜。在研磨过程屮，凸峰处的氧化层很快被磨 掉，而凹谷的氧化受到保护，不断继续氧化，从而在切削和氧化的交替过程屮得 到符合要求的表面。b、研磨类别：按研磨的精度可分为粗研磨，半精研磨，和精研磨；按研磨剂 的干湿分为干研磨和湿研磨；按研磨对象分为平面研磨、圆维面研磨、圆柱面研 磨，球面研磨。粗研磨主要是得到正确的尺寸和精度，半精研磨和精研磨主要是 提高表面粗糙度等级。c、研磨效率：研磨的效率是随着研磨压力的增加而提高的，粗

14、研磨时的压力 一般为3公斤/厘米2,半精磨和精研磨时的压力一般为0.广2公斤/厘米2,面 硬度较低的可施加较小的研磨压力，硬度高的可施加较大的研磨压力。压力过大, 容易压碎磨料。划伤表面而影响粗糙度，反而降低了研磨效率。(4) 安全阀研磨工具研磨工具的形状是随工件的形状不同而不同，而研具的材料则由工件的材料性质 及其性能而定。研具的材料应具有以下特点：组织细密均匀，嵌沙性能好，有良 好的耐磨性，足够的刚度、平整度，常用的安全阀密封面的研具材料有以下二种:灰铸铁：具有耐磨性和润滑性好，磨耗小，研磨效率高，以及成本低，易 加工等优点，适用于研磨硬质合金、合金钢、有色金属等几种材料的工作，但不 能使

15、硬度较高的工作表面获得很高的表面粗糙度等级，因此适宜作粗研磨、或硬 度不高工作表面的粗研磨用。铸铁研具的材料牌号有iif15-33、11t20-40等，其硬 度iib般为120220,它的缺点是易于自身磨损。b、硬质合金：用该材料制成的研具，其最大的特点是能使硬度较高的工件表 面获得很高的表面光洁等级，因此最适宜作高硬度工件表面的精研磨用。精磨平 板或磨头差太硬，则“抓”不住磨料，不能进行磨削，太软，容易磨损，因此在 hrc5056间为妥。(5) 研磨剂：由研磨液和磨料调合而成的混合剂叫研磨剂。a、磨料：磨料的种类很多，应根据工件的材质、硬度及加工的精度等条件选 用，常用磨料的种类及用途见表4

16、. 3,磨料粒度的分类及用途见表4. 4。b、研磨液：常用的研磨液有煤油、动物或植物油酸。磨料的选用。选用氧化铝系刚玉（gb）磨料，作为研磨不锈钢、合金钢或硬质合金密封面 的磨料，可以收到较满意的效果。而磨料的粒度按以下选择：粗研磨时用120#-280#磨粉或w40-w20微粉；半精磨时用w10微粉；精研磨时用w2. 5微粉。（6）研磨方式：研磨方式可分为手工研磨和机械研磨。机械研磨通常用于工件数量较多而且 密封要求不高的场合，也可用于密封面损伤较严重的工件。其优点是研磨速度快, 省力。但无手感易损坏密封面，而手工研磨则相反，可使工作表面获得很高的表 面光洁度等级。因而常用于修复安全阀密封面轻

17、度损伤或作为机械研磨的精研磨。根据研磨时工件与研具的运动方式，研磨又可分为动研磨和静研磨，动研磨 指研具不动，而工件（可以是阀芯或者阀座）与研具作相对运动。静研磨则相反, 即工件不动，研具与工件作相对动力。对于一般结构的安全阀，因阀芯拆装比阀座容易，故阀芯密封面的研磨通过采用 动研磨、而阀座密封面一般采用静研磨。（7）安全阀平面密封面的研磨平面密封面加工较简单，且维修方便，因此安全阀密封面型式以平面形为最多， 其研磨方式一般采用湿研磨。平面研磨分粗研磨、半精磨和精研磨。粗研磨是为了消除密封面上前一道工 序留下的加工痕迹或擦伤、压伤、痕迹、蚀点等缺陷，使密封面得到效高的平整 度和一定的粗糙度等级

18、，为精研磨打下基础，精研磨则是为了消除密封面上的粗 纹路，进一步提高密封面的平整度和表面粗糙度等级。动研磨方式：动研磨的研具一般采用经磨床磨削平整后的平板。研磨工作开始前，应在平 板的工作表面涂以煤油，并用清洁干燥的棉纱擦洗干净。在平板上加上适量厚度 的研磨剂，然后把工件放上，沿着平板的全部表面以较大的均匀压力，低速推磨 或以旋转和直线相结合的运动方式进行研磨，在研磨过程中须不断变更工件的运 动方向。由于无规则的运动，使磨料始终在新的方向起作用，工件表面的平整度 和表面粗糙度很快地得到提高，同时也使平板得到均匀地磨损。研磨一段时间后, 应将工件旋转一新的角度后再进行研磨，以防止工件表面的倾斜。研磨一段时间 后，应重新添上新的研磨剂后再进行研磨。如此反复直至达到粗研磨或精研磨的 要求。精研磨的方法大致与粗研磨和半精研磨相同，由于其主要目的是提高表面粗 糙度等级，因而釆用硬质合金材料平板用为研具，选用精研磨用的研磨剂，并以 较小的均匀压力，高的速度，旋