巧取密封錐墊的工裝設(shè)計

王克明 王康

（中國工程物理研究院材料研究所，621700）

0 引言

判斷一個密封容器或者密封管路系統(tǒng)是否密封，需要對該容器進(jìn)行檢漏操作。很多密封容器的漏率要求小于1.0×10-10Pa·m3/s。例如對一種焊接后的容器進(jìn)行真空檢漏，檢漏時需要把容器抽真空到10Pa以內(nèi)，再采用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢漏。因此需要通過容器的檢測閥門連接檢漏儀對容器進(jìn)行抽真空檢漏。由于閥門與檢漏管路之間的檢漏接頭密封面形成的是線型密封，所以在對閥門進(jìn)行檢漏時，必須在閥門與檢漏管路之間的接頭部位安裝一個密封錐形墊片，防止檢漏的介質(zhì)泄露。如何安全、可靠的將軟錐墊取出是此項工作中的一個難點。

1 當(dāng)前存在的主要問題

錐形墊片是與錐面相貼合的軟質(zhì)薄墊片，密封錐形墊片安裝在密封錐面時，在擰緊力的作用下，錐形墊片與錐面之間就形成了一個新的密封結(jié)構(gòu)。因為密封錐面是機械加工而成，所以對密封錐面加工精度和粗糙度有很高的技術(shù)要求。這種密封錐墊一般都是用黃銅鍍金的軟錐墊制作成的，由于密封錐墊非常柔軟，所以在安裝和拆卸密封錐墊時都要特別小心。首先要分別對閥門與檢漏管路的檢漏接頭和密封錐墊進(jìn)行清洗，防止密封面上有灰塵和固體顆粒雜質(zhì)，劃傷閥門密封面。密封錐墊準(zhǔn)確放在閥門密封凹面內(nèi)。必須保證在安裝檢漏管路與閥門時，檢漏管路與閥門和密封錐墊三者之間錐面軸向?qū)φF形墊片與密封錐面充分疊合。再對檢漏管路與閥門接頭錐面聯(lián)接擰緊并施加力矩時，密封錐墊與密封面的凸峰和凹谷之間緊密接觸，就會牢牢的粘貼固定在接頭的錐面上。

當(dāng)密封檢漏完成后，關(guān)閉閥門，要保護(hù)好閥門的密封面，拆卸檢漏管路與閥門的接頭，并且要把軟錐墊從閥門接頭的錐形密封面上取出。軟錐墊是經(jīng)過擰緊力的作用下擠壓變形，牢牢的粘貼在接頭密封錐面上面，非常不容易取下來，極易傷及閥門密封錐面。如果直接用尖銳和堅硬的工具硬取，容易把接頭密封錐面劃傷。這樣對接頭的密封面造成傷害，導(dǎo)致介質(zhì)泄露，就無法保證閥門的密封性了。

2 以往的經(jīng)驗和方法

按照以往的經(jīng)驗和方法，操作人員多利用一些現(xiàn)成的工具，采用撬動法或剝離法等方法將軟錐墊取出。

撬動法：作業(yè)人員采用小螺絲刀，小金屬刀片，在它們的頭部包裹一層軟布直接撬動軟錐墊后取出。但這種軟錐墊取出方式容易導(dǎo)致錐面劃傷，造成管路密封不良甚至密封失效。

剝離法：作業(yè)人員采用比較軟的木棍兒（如筷子），先把筷子頭部削薄削尖，然后把尖頭兒插在錐墊的小端部位，再用力把錐墊從閥門的錐面上剝離下來。但往往由于木質(zhì)太軟，不是撬不動，就是造成木棍前端磨損折斷還容易造成木渣掉入接頭小孔里，導(dǎo)致閥門有異物堵塞。

以上這些方法，因為沒有一個系統(tǒng)而標(biāo)準(zhǔn)的操作模式，很容易對操作的閥門密封錐面造成損壞，從而造成內(nèi)部介質(zhì)的泄露；而且作業(yè)時因操作人員的操作水平不同，造成需要花費的時間長短不確定、對產(chǎn)品質(zhì)量造成的影響程度不確定等問題。但此類問題往往不被工藝人員和操作人員所重視，對產(chǎn)品的質(zhì)量存在一定的操作風(fēng)險。

圖1 六方內(nèi)螺紋蓋和蝶形螺釘

圖2 閥門錐墊保護(hù)帽外螺紋

3 主要技術(shù)方案

經(jīng)過筆者的實踐探索，拔除錐墊的方法在此類工序中是比較有效的。它采用的是作用力與反作用力的原理，充分考慮黃銅錐墊的特性，制作了巧取錐墊的工裝。

受木質(zhì)酒瓶塞開啟器的啟發(fā)，筆者采用一個六方內(nèi)螺紋蓋和一套蝶形螺釘（圖2 所示），利用閥門錐墊保護(hù)帽外螺紋（圖2 所示）與其相配合，并在六方內(nèi)螺紋蓋的頂部中心鉆一個小孔，方便螺釘通過。

由于軟錐墊的壁厚只有1 毫米左右，蝶形螺釘?shù)穆菥嗖荒艽笥? 毫米以上，也不能太小。螺距過大蝶形螺釘在擰入軟錐墊時，螺釘?shù)募怃J部分就會透過軟錐墊，劃傷閥門的密封錐面。若螺距過小，螺釘?shù)念^部就抓取不住軟錐墊，或者說嵌入的很淺，結(jié)合不是很牢固，容易滑脫。在多次實踐和不斷的改進(jìn)中，制作了與軟錐墊的錐度基本上一致的錐形螺頭，并確定了錐形螺頭使用M5 螺釘。M5 螺釘?shù)穆菁y深度在0.5毫米左右，既能很好的嵌入在軟錐墊內(nèi)，又不會劃傷閥門的密封錐面。

六方內(nèi)螺紋蓋在上端口部有一個導(dǎo)向套，能夠保證蝶形螺釘擰入時是沿著閥門的軸向方向而不會發(fā)生偏斜現(xiàn)象。

具體操作步驟：

（1）首先把六方內(nèi)螺紋蓋先沿順時針方向擰到閥門的保護(hù)帽外螺紋上，注意要將六方內(nèi)螺紋蓋的螺紋旋到底；

（2）將蝶形螺釘沿著閥門的軸向方向通過六方內(nèi)螺紋蓋上的小孔的導(dǎo)向套牢牢的擰在錐墊上；

（3）把蝶形螺釘上的背緊螺母旋轉(zhuǎn)至六方內(nèi)螺紋蓋上鎖緊。這樣做的目的是讓六方內(nèi)螺紋蓋、蝶形螺釘以及蝶形螺釘上的背緊螺母成為一體；

（4）將六方內(nèi)螺紋蓋沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，此時便可將軟錐墊和蝶形螺釘一同拔起，使軟錐墊順利脫離閥門密封錐面。

4 結(jié)語

此工裝可以將軟錐墊從閥門接頭錐面上快速、安全、順利的脫離，能保證閥門錐面不被劃傷，影響閥門的密封性。通過此工裝的設(shè)計，不僅提高了現(xiàn)有設(shè)備和設(shè)施的有效作業(yè)率，而且大大降低了操作人員的操作難度。它有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高與穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行、降低各種消耗，有利于提高職工的技術(shù)操作水平。