机械密封研磨及检测方法

第7章机械密封研磨与抛光

201、密封摩擦副研磨与抛光的作用？

我们在设备密封维修中经常遇到密封的摩擦副变形，为了保证摩擦副的平面度，就需要进行研磨和抛光工作。研磨与抛光加工一般是用磨料、磨液及磨具对时密封的动静环表面进行研磨与抛光后获得预定的形状和表面粗糙度。它是一种高精度的加工方法，也是作为高硬度材料的一种加工方法。机械密封摩擦副的表面的平面度要求高，粗糙度小，采用一般的加工方法很难达到，所以就需要用研磨和抛光的方法解决。

研磨与抛光加工是将工件表面与磨具接触，两者之间加入研磨剂，在运动过程中，从工作表面去除极薄的面层，从而获得高精度的表面。研磨抛光改善了密封环工作端面的组织，为密封提供一个耐磨损的表面，其作用是：

①使摩擦系数减小，

②表面强度得到相应得提高

③提高耐腐蚀性

④表面美观它能提高表面反光系数，便于用光学平晶检测平面度。研磨抛光改善了密封环工作端面的组织，为密封提供一个耐磨损的表面，其作用是：使摩擦系数减小，表面强度得到相应得提高提高耐腐蚀性，表面美观它能提高表面反光系数，便于用光学平晶检测平面度。

202、维修中常用磨料有哪些种？

各种磨料具有不同的特性，研磨密封环常用磨料的有：

①氧化铝系列氧化铝系列磨料有白色的结晶的纯氧化铝（AI203）俗称百刚玉，（Cr203）称为铬刚玉，常用的是百刚玉，初研时采用百刚玉和碳化硼，粒度在W14-W40，半精研用W14－W7,精研用W5-W1

②炭化物系主要有纯炭化硅（Sic）为绿色，当有微量元素时为黑色，还有炭化硼（BC）为黑色硬度超过炭化硅而低于金刚石。还有金刚石系。

正确选择磨料非常重要，根据修磨的工件的硬度来选择磨料。磨料的硬度决定加工密封环的速度和表面粗糙度。常用的是，百刚玉和碳化硼。初研时采用粒度在W14-W40，半精研用W14－W7,精研用W5-W1。

203、常用的磨液和磨具有哪些？

磨液磨料需要用磨液来作载体，将磨料悬浮在其中，这需要按一定的比例配制成磨液即称为研磨剂，研磨剂或抛光剂。它具有一定的润滑、减少摩擦、冲洗、减少热量的作用。一般常用的有：洁净的水、轻质煤油、菜子油及酒精，还要添加一定的添加剂，主要目的就是防止研磨的表面产生划痕。它的作用是：

①增加润滑，避免磨粒划伤密封环表面。

②冷却密封环、避免热变形、防防蚀。

③加速研研削，使工件呈氧化作用。

④有利于提高工件的效率和精度。

⑤使磨料均匀地附在磨具表面。

磨具

这里只介绍手工研磨，手工研磨与抛光大都采用一级平板或0级平板，材质为铸铁一般常用有：

200mm×200mm允许偏差在±6 um

300mm×300mm允许偏差在±7 um

300mm×400mm允许偏差在±7 um

400mm×400mm允许偏差在±7 um

450mm×600mm允许偏差在±8 um

204、研磨的基本方法有几种？

常用的研磨方法。按原理分为干式与湿式研磨、图7－1湿式研磨，工件完全被研磨剂所包覆，处于充分的湿润状态，对于干式研磨，工件与平板之间处于干燥的状态，仅用极少的研磨剂研磨，一般先用湿式研磨达到所要求的平面后，再用干式研磨法抛光，以达到美观光亮的表面。

图7－1研磨方法

对于从设备更换下来的密封，首先检查确定是否可以修复。如果表面有裂纹坚决报废，通常经过检查密封环表面的沟痕在0.3～0.5mm时，要经过磨床和车床的修复后达到一定的精度（Ra1.6 um以上）方可进行研磨工作。石墨环的手工研磨抛光是在铸铁的平板上进行的。研磨前须用溶剂将工件擦净并将平板洗净。研磨抛光加工须要在交洁净的室内进行，否则就不能保证得到高精度得加工端面。石墨环的研磨可分两步进行，即湿式法和干式法。操作方法如下：

①在平板上涂少许磨液，用手将石墨环的加工面压向平板，这时可以在石磨环内加入少许磨液（净水、煤油、酒精等）和白刚玉然后在平板上连续做三角运动或往复运动等，其研磨运动遍及整个平板的表面直至达到所要求得平面度为止。切记，密封环在初研时采用粒度在W14-W40，半精研用W14－W7,

精研用W5-W1。

②擦净石墨环及平板，在平板上涂少许酒精重复上面研磨当石墨环的磨液处于半干状态即可得到所需要得镜面。取下石墨环后在用白棉纱进行摩擦其光亮还可以提高。

石墨环的研磨要点：研磨用力不能过大，用力均匀、防止偏磨，研磨时不可使磨料堆积，磨液不宜太多。第二步的干式研磨抛光的磨液应更少。用力要轻否则会出现痕迹。

③硬环的手工研磨抛光，初研时采用的是炭化硼研磨膏将以煤油稀释，涂在硬环表面，将硬环的加工面放在初研的平板上，这时可以在环内加入少许轻质煤油和炭化硼，研磨时摩擦副环按三角形或8字型运动规律来回运动，注意把研磨平台的每个角落都磨到，连续研磨到看不到加工痕迹时，即可进入精研，

精研在精研的平板时进行，精研时采用用W5-W1金刚石膏。然后在平板上连续做三角运动或往复等运动，如果研磨液挥发工件与平板润滑不好在加研磨液研磨，运动遍及整个平板的表面直至达到所要求得平面度为止。擦净硬环环及平板涂少许轻质煤油，（注意：不加金刚石膏）重复上面研磨当硬环处于干半的状态即可得到所要求得平面度。取下硬环后在将平板擦干净，这时不加任何磨液和磨料，开始干研，用力不要大，直至达到镜面为止，在用白棉纱擦亮即可。

④硬环的加工要点：研磨用力不能过大，用力均匀、防止

偏磨，研磨时不可使磨料堆积，磨液不宜太多。研磨速度不宜过快，第二步的干式研磨抛光的磨液应更少。用力要均匀否则会出现痕迹。（注：研磨平板一定干净否则抛光效果不好）205、密封摩擦副技术要求有哪些？

检验目的是通过各种方法和手段进行测量，从而把密封件的质量数据化，为钳工的维修进行全面的质量管理，以及配件质量验收的评定地依据。

机械密封摩擦副在安装前的精度检测，这对提高机械密封的安装精度和成功率十分重要。

①平面度的测量，机械密封端面的平面度不大于

0.0009mm其表面必须光洁。随着材料的不同，表面粗造度（Ra）的要求是：

硬质合金 0.01um 硬碳0.3um 碳化硅 0.05um

氧化铝 0.05um 特种铜0.2um

之所以要求这样高的平面度，是为了保证端面的泄漏量在允许范围内。此外，减少表面的粗造度可以使截面积增加，从而增加机械密封的承载能力和密封的性能。

机械密封的平面度的检测，通常是用光波的干涉效应来测量的。可用质量非常好的光干涉仪或光学平晶来进行测量。前者是非常接触法，后者是接触法。是我们练化企业常用的光学平晶检测法。

206、什么是晶检测平面的基本方法。