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提高碟形彈簧精度、抗應力松弛能力的幾點(diǎn)措施

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在碟形彈簧的設計、制造及使用中可以采取一定的措施,提高碟形彈簧特性曲線(xiàn)的精度,抗應力松弛能力等。

1.增加隔熱元件,避免受熱蠕變松弛

碟形彈簧在高溫下更容易發(fā)生蠕變松弛,導致力學(xué)性能下降,引起安全閥整定精度降低,甚至引起故障。為避免高溫影響碟形彈簧的性能,在安全閥的設計時(shí),應增加隔熱元件(如波紋管等),使碟形彈簧與高溫介質(zhì)隔離開(kāi),避免碟形彈簧直接受熱。

2.提高制造精度

碟形彈簧通常采用一次沖壓成形,制造尺寸精度低,內外徑尺寸、厚度尺寸、自由高度尺寸等偏差較大,均勻度較差。而碟形彈簧通常是組合使用,在組合配對中,每片碟形彈簧的尺寸不一致,將導致碟形彈簧組件整體特性精度可能降低,且有可能影響碟形彈簧特性的穩定。

可以采用先精密車(chē)削或磨削碟片厚度,再沖壓成形,在將碟形彈簧內外徑精密車(chē)削到要求值,這樣能夠保證較高的尺寸精度,從而保證碟形彈簧特性曲線(xiàn)精度。

3.加工支撐面

通常情況下,直徑較小(<100mm)的碟形彈簧不加工支撐面,但對用于安全閥整定的性能要求較高的碟形彈簧,建議加工支撐面,這樣在碟形彈簧組合時(shí),面與面的接觸能夠很好地保證其在運動(dòng)過(guò)程中的特性曲線(xiàn)精度。

4.強壓處理

進(jìn)行強壓處理能夠提高碟形彈簧抗應力松弛能力及特性曲線(xiàn)精度。

強壓處理有兩種方法:一是用不小于兩倍的f=0.75h0時(shí)的負荷壓縮碟簧,持續時(shí)間不少于12h;二是用同樣負荷進(jìn)行短時(shí)(建議在15min以上)壓縮,壓縮次數不少于5次。

5.組合方式優(yōu)化

碟形彈簧作為彈性元件通常是一組碟形彈簧配對組合,組合方式有多種,常見(jiàn)的有對合組合、疊合組合及復合組合等。

在安全閥中通常采用對合組合,對合組合形式有兩種:小支撐面形式,即兩端碟彈內徑與支撐座或壓蓋對合;大支撐面形式,即兩端碟彈外徑與支撐座或壓蓋對合。盡量采用大支撐面組合方式,這樣碟形彈簧組件在運動(dòng)過(guò)程中更穩定,往復運動(dòng)重復性較好。

6.優(yōu)化導向結構

碟形彈簧導向結構對碟形彈簧運動(dòng)特性有比較大的影響,而導向結構對于碟形彈簧運動(dòng)特性影響的關(guān)鍵因素在于導向柱或導向套與碟形彈簧之間的間隙。間隙過(guò)大容易導致碟形彈簧在運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生移位、松動(dòng),間隙過(guò)小容易導致碟形彈簧在運動(dòng)過(guò)程中與導向柱產(chǎn)生摩擦。導向間隙的確定應通過(guò)不同導向間隙下碟簧特性曲線(xiàn)測定試驗確定,一般導向直徑小于100mm的碟形彈簧導向間隙在0.2~0.6mm為宜。

此外,導向柱或導向套的表面粗糙度至少應達到Ra=0.8μm,且表面應進(jìn)行硬化處理(表面硬度應≥700HV或≥60HRC)為宜,以降低碟形彈簧在運動(dòng)過(guò)程中的摩擦,提高碟形彈簧運動(dòng)精度和減小進(jìn)回程誤差。
更新時(shí)間:2023-04-01 11:06:50  點(diǎn)擊次數:
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