Для обеспечения высокой производительности и качества притирки уплотнительных поверхностей арматуры применяют специальные притиры, на поверхность которых наносят абразивные порошки или специальные пасты. Притиру сообщают перемещение относительно обрабатываемой поверхности, одновременно прижимая его к этой поверхности. Абразивные зерна, нанесенные на поверхность притира, срезают мельчайшие частицы металла с обрабатываемой поверхности.
Материал притира должен быть мягче материала обрабатываемых деталей. Притиры можно изготовлять из чугуна, мягкой стали, красной меди, латуни и пластмасс. Применение медных и стальных притиров ускоряет процесс обработки, а чугунный притир лучше сохраняет свою форму и обеспечивает более высокую чистоту обрабатываемой поверхности. Стеклянные притиры дают высокую производительность при мелкозернистом абразиве (М7—М20) и лучшую чистоту поверхности по сравнению с чугунными притирами. Сравнительные данные по износу притиров характеризуются следующими цифрами: чугун — 1; сталь 1,25 ,и медь — 2,6.
Твердость притира следует выбирать также в зависимости от величины абразивных зерен. При доводке с крупнозернистыми абразивными порошками твердость притира должна быть меньше, чем при доводке с мелкозернистыми порошками, так как чем крупнее зерно, тем больше требуется усилие для того, чтобы оно вдавилось в поверхность притира. Для окончательной доводки притиры должны иметь меньшую твердость. При доводке на твердых притирах крупные зерна будут делать глубокие штрихи и поверхность детали будет иметь грубую обработку. На притирах малой твердости наибольшее количество крупных зерен, имеющихся в порошке, погрузится в поверхность притира, и на поверхности детали не будет грубых штрихов.
ЦКБА Ленсовнархоза рекомендует изготовлять притиры из серого чугуна перлитной или перлитно-ферритной структуры твердостью Дв=120 и выше с химическим составом: 3—3,5% С, 0,6—0,7% Мп, 3—4% Si, 0,8% Р и 0,1% S. Не допускается для изготовления притиров чугун с неоднородной структурой местной пористостью, газовыми и земляными раковинами, включениями зерен цементита и с другими литейными пороками. Рабочая поверхность притиров должна быть равной и иметь чистоту поверхности ▼7—▼10 по ГОСТ 2789-59 в зависимости от назначения притираемых деталей.
Конструкцию притиров выбирают в зависимости от формы притираемых уплотнительных поверхностей (плоская, конусная и т. п.) и величины условного прохода. Чтобы у притираемой поверхности не было завалов по краям, притир должен иметь направляющие, которые могут быть сменными или постоянными, выполненными за одно целое с притиром и рукояткой.
Для притирки уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры среднего давления, работающей в таких средах, как вода, пар, газ, нефть и воздух, рекомендуются к применению притиры, разработанные ЦКБА Ленсовнархоза (рис. 3-2).
Обычно притирку уплотнительных поверхностей корпуса и тарелки производят разными притирами, что значительно увеличивает трудоемкость и расход чугуна. ОРГРЭС разработана конструкция притира, позволяющая притирать уплотнительные поверхности как в корпусе, так и в тарелке вентиля £)у10—20 на повышенные параметры (рис. 3-3). Одна сторона притира имеет выпуклую конусную поверхность (для притирки в корпусе), а другая вогнутая (для притирки конусной уплотнительной поверхности тарелки). Для того чтобы тарелка в процессе притирки не перемещалась, на дне направляющей 2 имеется выступ, в который закрепляется Т-образный паз тарелки 3.
Притирку плоских деталей (например, седел и тарелок задвижок, гребенчатых прокладок поршневых колец, шиберов, клапанов и др.), а также подготовку притиров с плоскими рабочими поверхностями производят на инструментальных чугунных плитах.
Промышленность согласно ОСТ 20144-39 выпускает плиты разметочные и поверочные. Поверочные плиты служат для проверки плоскостности по методу пятен «на краску» и для использования в качестве вспомогательного приспособления при различного рода контрольных и цеховых работах, а разметочные — для разметки. Плиты выпускаются следующих размеров: 100x200, 200Х Х200, 200X300, 300X300, 300X400, 400X400; 450X600, 500Х700, 750 X 1 000 и 1 000 X 1 500 мм.
Рис. 3-2. Конструкции притиров для притирки уплотнитель а — для вентилей; б — для тарелок вентилей и клапанов; в — для седел вентильых поверхностей промышленной трубопроводной арматуры.
г — для корпусов задвижек; д — для дисков и клиньев задвижек,
1— корпус; 2 — оправка; 3 —оправка-притир с направлением по внутреннему из метру; 4 — притир; 5 —уплотнительная поверхность; 6 — направляющая;
7 — тарелка с плоскими уплотнительными поверхностями; 8 — тарелка с конусыми уплотнительными поверхностями; 9— притирочная плита; 10 — седло;
11 — притир без направления; 12— притир с напылением; 13— плоские уплотнительные кольца.
По точности рабочей поверхности плиты разделяют на следующие четыре класса: О-й, 1-й, 2-й и 3-й, причем плиты 0-го, 1-го и 2-го классов относятся к поверочным, а плиты 3-го класса — к разметочным.
Для притирки уплотнительных поверхностей арматуры следует применять поверочные плиты 1-го и 2-го классов.
Рис. 3-3. Конструкция притиров для вентилей.
1 — притиры; 2 — направляющие втулки; 3 — тарелка вентиля; 4 — седло; 5 — корпус; 6 — ручки.
Для получения точной плоскости в процессе притирки доводочные плиты должны удовлетворять следующим требованиям:
должны быть жесткими во избежание деформаций; плиты без ребер жесткости и при недостаточной толщине не могут обеспечить требуемой плоскостности деталей;
рабочие поверхности влит после шабрения их по контрольной плите следует притирать методом трех плит для получения герметически правильной плоскости;
при изменении температуры рабочая поверхность плит деформируется, поэтому температура помещения, где производят притирку плит, и температура помещения, где производят доводку деталей, должны быть одинаковыми;
в процессе доводки деталей плиты необходимо периодически подвергать правке для устранения неравномерного износа рабочих поверхностей; правку плит выполняют посредством притирки методом трех плит;
материал притирочных плит должен быть проверен на качество шаржировки и подобран так, чтобы абразивные зерна удерживались на поверхности плиты.
Весьма важно, чтобы рабочая поверхность плиты представляла точную плоскость. При проверке плоскостности и качества рабочих поверхностей шаброванных плит методом «на краску» число пятен в квадрате со стороной 25 мм должно быть: для поверочных плит 1-го класса не менее 25, для поверочных плит 2-го класса не менее 20 и для разметочных плит 3-го класса не менее 12.
Для достижения необходимой плоскостности рабочую поверхность плиты подвергают притирке или шабрению. Если притереть или шабрить одну плиту, то неправильность в форме последней отразится на проверяемой плите. Например, если проверочная плита будет иметь небольшой выступ, то на изделии получится углубление, хотя при проверке «на краску» оно будет хорошо и равномерно по всей площади окрашено. Если же вести одновременно пригонку трех плит, то указанной неправильности можно избежать. Все три плиты должны быть тщательно простроганы или предварительно опилены с точностью от 0,02 до 0,05 мм. После этого начинают их взаимную пригонку, при этом какую-нибудь из плит принимают за основную и по ней проверяют две другие. Затем последние две пришабривают одна к другой. Далее одну из них принимают за основную и по ней пригоняют две другие, которые затем пригоняют опять одна к другой и т. д.
Притирку плит производят с абразивным порошком электрокорунд М.14 или с пастой ГОИ 40 мк. На плиты наносят тонкий слой стеарина, 20—30 капель керосина и тонкий слой абразивного порошка. Плиты накладывают друг на друга и притирают за счет возвратно-поступательного перемещения верхней плиты и вращения ее относительно нижней плиты. Притирку ведут до получения плотного прилегания поверхностей, которое характеризуется затрудненным взаимным перемещением плит. Сильно изношенные плиты предварительно следует притирать с абразивными порошками М28 и М20. Притирочные плиты можно изготовить в механических мастерских электростанций или ремонтных заводов энергосистем, имеющих оборудование для чугунного литья.
Заготовки для плит отливают, причем рабочую поверхность располагают так, чтобы она находилась внизу. Для получения плотного мелкозернистого чугуна с требуемой твердостью плиты отливают в форму, у которых дном служит стальная плита, выполняющая роль кокиля. При остывании отливок в плитах возникают значительные внутренние напряжения, которые необходимо устранить, чтобы плиты в эксплуатации не деформировались. Отжиг для снятия внутренних напряжений и стабилизацию размеров выполняют при температуре 600° С. Для этого отливки загружают в печь при температуре 300° С и дальнейшее повышение температуры производят со скоростью 75—100°С/ч до 550—600° С. Затем плиты выдерживают при этой температуре из расчета 2 ч на каждые 25 мм толщины. Охлаждение отливок осуществляют вместе с печью со скоростью 25—50°С/ч (в зависимости от сложности формы и величины отливок) до температуры 200° С; дальнейшее охлаждение происходит на открытом воздухе.
На многих заводах для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров применяют естественное старение до механической обработки, выдерживая отливки на складах в течение 12—28 мес. Искусственное старение отливок производят путем термической обработки. Температуру, при которой выполняется такая термическая обработка чугунных отливок, устанавливают в пределах 450—550° С. Чем выше температура, тем быстрее идет процесс старения, но тем больше уменьшается и твердость отливок после термической обработки. Искусственное старение чугунных отливок обычно производят при температуре 500° С; нагрев продолжается 3— 4 ч, а выдержка 4—6 ч. Охлаждение отливок может производиться вместе с печью до температуры 200° С, а дальнейшее охлаждение — на открытом воздухе.
