摘 要:零件的形位误差对设备的精度、寿命、成本等都有直接影响。为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造安装的经济性，设计时必须合理限制零件的形位误差，既对零件规定合理的形位误差，又要考虑合理的结构以弥补零件的加工制造安装误差，以降低设备制造安装成本，使设备制造安装既经济，又能满足生产工艺的要求。
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1 问题分析
济南钢铁集团总公司(简称济钢)高炉的炉顶煤气放散阀结构如图1所示。它是一种采用刚性金属密封结构的煤气放散阀，阀盖与阀座球面接触面处堆焊有耐磨硬质合金层，经研磨加工成球面接触；阀盖1与曲杆2通过销子3联接，煤气放散阀由地面上的卷扬机或油缸牵引钢丝绳5来打开，靠平衡重关闭。该结构煤气放散阀在零件加工制造完毕、阀盖与阀座研磨后安装过程中出现了阀盖与阀座球面不同心、阀盖与阀座密封不严的情况。其原因是在零部件的加工制造过程中存在误差，同时安装过程中也会出现误差，而阀盖相对曲杆只能沿销子3在垂直销子3轴线的平面方向(XY平面)自由转动，不能根据误差任意调整角度，故不能补偿这些加工制造及安装误差。为此不得不将零件卸下，根据误差上机床返修。另外由于阀盖与阀座在炉顶的高温工况下运行一段时间后，产生了不均匀变形，同时由于堆焊的耐磨硬质合金层硬度偏低、不耐磨，阀盖与阀座之间出现了缝隙，带有压力的含尘煤气高速通过缝隙，致使缝隙越来越大，故放散阀很快损坏。
2 改造措施
针对以上问题，在尽量多地利用原有零件的前提下，将炉顶煤气放散阀改造为软硬两道密封结构(见图2)。
(1)在阀盖与曲杆之间增加了一杠杆(见图2中4)，这样阀盖相对于曲杆能根据误差任意调整角度，以补偿零部件的加工制造及安装误差；为了避免阀盖在下降过程中受到高压煤气的冲击偏向一边，出现盖不严的问题，在阀盖与杠杆之间增加了限制阀盖自由度较大的限制杆(见图2中7)，限制阀盖的调整角度使其能补偿零部件的加工制造及安装误差即可。
(2)阀盖与阀座原材质为ZG35，为了提高阀盖与阀座的耐热性能及高温抗变形性能，改材质为ZG30Cr26Ni5；同时建立合理的调质处理工艺，通过延长保温时间、渐缓冷却速度以消除铸造应力,减少阀盖与阀座的受热变形。
(3)阀盖与阀座球面接触面处堆焊一层高硬度的浸润碳化钨，提高其耐磨性。
(4)针对经过煤气放散阀排出的煤气温度较高这一情况，在阀座上增加一圈用耐高温硅橡胶制成的软密封。采用软硬两道密封提高了煤气放散阀的密封性。
3 结语
零件的形位误差对设备的精度、寿命、成本等都有直接影响。为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造安装的经济性，设计时必须合理限制零件的形位误差，既对零件规定合理的形位误差，又要考虑合理的结构以弥补零件的加工制造安装误差，以降低设备制造安装成本，使设备制造安装既经济，又能满足生产工艺的要求。
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