劉躍娣

摘? 要：該文通過(guò)對(duì)雙絲堵密封結(jié)構(gòu)形式、密封原理與傳統(tǒng)密封形式進(jìn)行比較，說(shuō)明其密封性能優(yōu)勢(shì)，并論述其加工特點(diǎn)，針對(duì)性地研究分析其加工檢驗(yàn)方法、合格判定指標(biāo)以及檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)，從而確定其最優(yōu)檢測(cè)方案;通過(guò)方案論證更深層地分析在實(shí)際大批量生產(chǎn)制造中，絲堵密封結(jié)構(gòu)批量化檢測(cè)手段以及在液壓試驗(yàn)、泄漏檢測(cè)試驗(yàn)、氦檢過(guò)程中對(duì)雙絲堵密封結(jié)構(gòu)檢測(cè)、分析、判斷，對(duì)其密封性能提供雙保險(xiǎn)，為保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：雙絲堵密封;密封面;螺紋孔;密封性

中圖分類(lèi)號(hào)：TE624? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 概述

在石化空冷器中，絲堵式管束是廣泛應(yīng)用的一種換熱結(jié)構(gòu)形式，然而此種結(jié)構(gòu)形式最薄弱、最容易發(fā)生泄漏的位置就是絲堵密封處。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，絲堵密封方式不斷研究改進(jìn)，現(xiàn)已研制出雙絲堵密封結(jié)構(gòu)，但是由于其加工復(fù)雜、難度大，加工質(zhì)量不易保證，因此對(duì)雙絲堵密封結(jié)構(gòu)檢測(cè)成為現(xiàn)階段重要研究課題之一。

1 雙絲堵密封結(jié)構(gòu)

雙絲堵結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)單絲堵結(jié)構(gòu)相比，在密封效果上具有很大的優(yōu)勢(shì)。雙絲堵結(jié)構(gòu)主要包括：壓縮堵、頂堵、墊片、絲堵孔，其中絲堵孔包括密封面與連接螺紋，頂堵通過(guò)絲堵孔連接螺紋配合將密封扭矩傳遞給壓縮堵，壓縮堵與絲堵孔密封面間利用墊片彈性變形實(shí)現(xiàn)密封。然而在絲堵孔加工過(guò)程中，由于制造系統(tǒng)存在幾何誤差，加工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)受力變形、熱變形，或因?yàn)檎駝?dòng)和磨損等因素而受到影響，因此在雙絲堵密封結(jié)構(gòu)加工的幾何要素不可避免地產(chǎn)生誤差，這些幾何要素誤差主要包括尺寸偏差、形位誤差，因此需采取有效的檢測(cè)方法對(duì)其控制，才能夠保證雙絲堵密封結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性。

2 雙絲堵密封結(jié)構(gòu)檢測(cè)項(xiàng)目策劃

根據(jù)雙絲堵密封結(jié)構(gòu)形式、加工方法進(jìn)行檢測(cè)項(xiàng)目策劃，如圖1所示。

3 雙絲堵密封結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法

3.1 底孔同軸度檢測(cè)

同軸度是表示零件上被測(cè)軸線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)軸線(xiàn)，保持在同一直線(xiàn)上的狀況，也就是通常所說(shuō)的共軸程度，其公差是被測(cè)實(shí)際軸線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)軸線(xiàn)所允許的變動(dòng)。對(duì)于雙絲堵密封結(jié)構(gòu)形式，其同軸度主要指的是壓縮堵底孔與連接螺紋底孔軸向中心線(xiàn)偏差，同軸度大小直接影響密封面寬度，由于雙絲堵密封結(jié)構(gòu)，密封面位于絲堵板內(nèi)部，無(wú)法有效測(cè)量單面密封寬度，因此有效保證二者同軸度，才能保證壓縮堵、墊片、密封面之間的接觸面積，保證壓縮堵均勻受力，對(duì)雙絲堵密封起著至關(guān)重要的作用。

因此對(duì)于雙絲堵孔同軸度檢測(cè)通常采用量規(guī)檢測(cè)法，根據(jù)孔的結(jié)構(gòu)形式，依照GB/T 8069《功能量規(guī)》設(shè)計(jì)通孔同軸度綜合量規(guī)，可加工棒形組合量規(guī)，通過(guò)插入方法對(duì)絲堵孔進(jìn)行抽檢，其具有設(shè)計(jì)加工簡(jiǎn)單，使用方便，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

3.2 絲堵螺紋質(zhì)量檢查

（1）尺寸檢查，由于雙絲堵密封結(jié)構(gòu)限制，因此設(shè)計(jì)非標(biāo)結(jié)構(gòu)螺紋通（T）/止（Z）塞規(guī)，對(duì)螺紋的極限大徑值和極限小徑值進(jìn)行檢驗(yàn)。合格標(biāo)準(zhǔn)為：通端螺紋塞規(guī)：應(yīng)與絲堵孔連接螺紋旋合通過(guò);止端螺紋塞規(guī)：允許與絲堵孔連接螺紋兩端的螺紋部分旋合，旋合量不應(yīng)超過(guò)2個(gè)螺距，其余止端不應(yīng)旋合通過(guò)。

（2）螺紋宏觀(guān)檢查，螺紋不允許存在以下缺陷：撕裂、鈍刀顫紋、臺(tái)肩、斷扣以及在端部或收刀位置產(chǎn)生的積削瘤;依照NB/T47007（JB/T4758）標(biāo)準(zhǔn)要求：螺紋孔的有效螺紋不允許有多于兩扣的缺陷，否則需進(jìn)行修補(bǔ)，累計(jì)缺陷孔數(shù)不應(yīng)超過(guò)總螺紋孔數(shù)的5%。

3.3 密封面外觀(guān)質(zhì)量檢查

雙絲堵密封面外觀(guān)質(zhì)量檢查主要對(duì)其表面粗糙度進(jìn)行檢測(cè)，由于加工刀具的鋒利程度、積屑瘤的形成和脫落、切削分離時(shí)的塑形變形以及數(shù)控機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的高頻振動(dòng)等因素，不可避免地會(huì)在零件表面形成幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，表面越光滑，因此表面粗糙度是評(píng)定雙絲堵密封面外觀(guān)質(zhì)量的重要指標(biāo)，在對(duì)密封結(jié)構(gòu)幾何尺寸檢測(cè)的同時(shí)還應(yīng)對(duì)其表面粗糙度進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)控制。

對(duì)表面粗糙度常規(guī)的檢測(cè)采用抽樣比較法。比較法是將密封面與粗糙度樣塊進(jìn)行比較來(lái)評(píng)定，通常用目測(cè)直接判斷或借助于放大鏡或憑觸覺(jué)來(lái)判斷表面粗糙度，粗糙度樣塊的形狀、加工方法、材料加工紋理應(yīng)與工件相同，只有這樣才可以減少檢驗(yàn)誤差，提高判斷的準(zhǔn)確度。比較法有優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)操作簡(jiǎn)便、效率高、不受位置、形狀影響。

4 密封面與連接螺紋垂直度檢測(cè)

影響雙絲堵密封因素很多，但其中最重要也是最難掌控的就是絲堵孔密封面與連接螺紋垂直度檢測(cè)，一旦垂直度超差，壓縮度對(duì)頂堵的面壓力不均勻，導(dǎo)致頂堵、墊片、密封面間受力不均，引起密封失效，由于密封孔結(jié)構(gòu)特殊且尺寸限制，常規(guī)檢測(cè)工具、方法無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確檢查，因此設(shè)計(jì)一種垂直度檢測(cè)工具，在加工后可精準(zhǔn)地對(duì)密封面與連接螺紋垂直度進(jìn)行檢測(cè)。垂直度檢測(cè)工具主要由百分表、表座、螺紋底座、連接桿、合金探頭組成，其檢測(cè)方法為：將螺紋底座手工旋至絲堵孔連接螺紋內(nèi)，調(diào)整連接桿插入表座深度，保證合金探頭與絲堵孔密封面充分接觸，并留有一定彈性余量;將百分表在密封面環(huán)向區(qū)間任意一點(diǎn)調(diào)零，設(shè)為基準(zhǔn)點(diǎn)。 順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)表座，記錄百分表實(shí)時(shí)讀數(shù)，旋轉(zhuǎn)一周后選取百分表最大與最小讀數(shù)，二者差值則是絲堵孔密封面與連接螺紋垂直度最大值。這種垂直度檢測(cè)工具具有檢測(cè)精度高、操作簡(jiǎn)便、可適用于多種尺寸的雙絲堵密封結(jié)構(gòu)垂直度檢測(cè)。

5 密封性能檢測(cè)

對(duì)于雙絲堵密封形式，密封性能檢測(cè)方法通常有：水壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)、氦檢試驗(yàn)，根據(jù)管束的壓力、材料、工作環(huán)境等因素選用適合的檢測(cè)方法。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著雙絲堵密封結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，加工技術(shù)不斷改進(jìn)，對(duì)檢測(cè)方法、檢測(cè)工具等提出了更加嚴(yán)苛的要求，因此不斷優(yōu)化調(diào)整雙絲堵密封結(jié)構(gòu)化檢測(cè)方案，以保證絲堵孔穩(wěn)定、可靠密封性能。

參考文獻(xiàn)

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