機(jī)械密封小知識(shí)——密封面

一、密封端面的平面度怎樣檢測(cè)?

    平面度(也稱平直度)是密封環(huán)很重要的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，要求在0.0009mm以內(nèi)，這樣的數(shù)量級(jí)用一般的量具是無法測(cè)量的，既準(zhǔn)確又敏捷的方法是用光干涉法，它需要一個(gè)光學(xué)平晶和單色光源，一般用鈉光燈，檢側(cè)時(shí)，將平晶放到被杜灼密封端面上，斜上方用鈉光燈照耀(圖1）查看干涉條紋的數(shù)量。
    鈉光的波長(zhǎng)為0.6um，每個(gè)干涉條紋為半個(gè)波長(zhǎng)，即一條干涉條紋為0.3um，由干涉條紋的數(shù)量即可確認(rèn)密封端面的平面度。

二、怎樣確認(rèn)干與條紋的數(shù)量？

    密封端面的平面度不同，條紋的類別也不同。圖2表示了幾種平面度合格的圖像，至于不合格的圖像種類繁多未予繪出

    圖2a是平直的條紋，說明密封端面的平面度接近光學(xué)平晶的平面度，所以這種平面度最高;圖2b是彎曲的條紋，干涉條紋在一條以內(nèi)，即小于0.3um;圖2c也是彎曲的條紋，干涉條紋為二條，平面度在0.6um以內(nèi)；圖3d是同心圓狀的干涉條紋，如果是從平板研磨后取下來檢查平面度，這說明端面的內(nèi)緣較高，外緣較低，同心圓數(shù)量越多，其內(nèi)外緣差別越大。對(duì)壓力不高的密封不能超過3個(gè)同心圓(按平面度 0.0009mm控制)，不然會(huì)導(dǎo)致密封端面泄露量過大。在壓力較高的平衡型密封中，可能將密封端面推開，因而，出現(xiàn)同心圓狀的條紋數(shù)不要超過2個(gè)。

    平面度檢驗(yàn)時(shí)經(jīng)拋光后才能進(jìn)行，不然，表面光潔度不夠，條紋照射不出來，石墨環(huán)更是如此。此外，平晶和密封環(huán)端面要擦拭干凈，不得有水分和灰塵，平晶要精心保管避免將端面擦傷。為了確保查驗(yàn)的精度，還應(yīng)對(duì)平晶定期校驗(yàn)。

三、為什么對(duì)密封端面的粗糙度要求很高?

    密封端面越光潔，承載能力越大，特別是端面比壓大的密封更顯得重要。密封端面粗糙度不同，承載面積也不同，差別很大。有人只將密封端面研磨后就安裝使用，由表1可知，此時(shí)只要40%的承載面積，所以端面比壓增加1.5倍。假如端面比壓為0.4MPa，而實(shí)踐上將到達(dá)1.0MPa。對(duì)碳化鎢環(huán)和石墨配對(duì)的摩擦副，因?yàn)橛捕群蛷椥缘牟煌陀锌赡茉谔蓟u環(huán)表面的高點(diǎn)處，因局部壓力過大而發(fā)熱甚至裂紋，石墨環(huán)表面將磨出細(xì)微的環(huán)狀溝紋。泵的振動(dòng)和動(dòng)靜環(huán)的不同心，會(huì)加劇這種磨損。被磨損掉的石墨存在于密封端面之間，形成了顆粒磨損，使磨損變得愈加劇烈，泄露出來的介質(zhì)含有石墨的顆粒而呈現(xiàn)黑色。許多密封安裝后，開機(jī)后會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，其原因在于密封端面不光潔或不平。