21.密封端面的平面度怎样检测? 平面度〔也称平直度)是密封环很重要的一个质量指 标,要求在0,0009mm以内, 这样的数量级用普通的量具是 无法测量的。既准确又迅速的 方法是用光干涉法。它需要一 个光学平晶和单色光源,一般 用钠光灯。沧测时,将平晶放 到被位的密封端面上,斜上方 用钠光灯照射(图15)检查干 涉条纹的数量 钠光的波长为06m,每图15平面度的检验装置 个千涉条纹为半个波长,即一光源:2-平晶;3~工件 条干涉条纹为08m,由干涉条紋的数量即可确定密封端面 的平面度。 22.怎样确定干涉条敏的数量 密封端面的平面度不同,条纹的种类也不同。图16表示 了几种平面度合格的图像,至于不合格的图像各式各样未予 绘出。 图16合格的干涉条纹 图16a是平直的条纹,表明密封端面的平面度接近光学 15
平晶的平面度,显然这种平面度最高;图16b是弯曲的条纹, 干涉条纹数在一条以内,即小于03m;图16c也是弯曲的 条纹,涉条纹数为二条,平面度在06m以内图16d是同心 圆状的干涉条纹,如果是从平板研磨后取下来检验平面度, 这说明端面的内缘高,外缘较低,同心圆数量越多,其内外 缘高低差别越大。对压力不高的密封不能超过8个同心圆(按 平面度0.09mm控制),否则密封端面泄漏量过大。在压力 较高的平衡型痞封中,可能将密封端面摧开,因此,如出现 同心圆状的条纹,不要超过2个。 平面度检验时务必经抛光后才能进行,否则,表面光洁 度不够,条纹照射不出来;尤其对石墨环更是这样。此外, 平晶和密封环端面要擦于净,不得有水分和灰尘;平晶要精 心保管,避免将面擦伤。为了保证检验的精度,还应对平晶 定期校验。 23.为什么对密封蜡面的粗糙度要求很高? 密封端面越光洁,承载熊力越大,尤其是端面比压大的 密封更显得重要。密封端面粗糙度不同,承载面积差别很 大。有人只将密封端面研磨后就安装使用,由表1可知,此时 毫1不同粗糙度的承载面积 加工方式 精车麇加工|研磨抛光 粗糙度,m 承载面积,% 95 只有40%的承载面积,显然端面比压增加1.5倍。假如端面 比压为04MPa,实际上将达到1.0MPa。对碳化钨环和石墨 配对的摩擦副,由于硬度和弹性的不同就有可能在碳化钨环
表面的高点处,因局部压力过大而发热甚至裂纹,石婴环表 面将磨出细微的环状沟纹。泵的振动和动静环的不同心,会 加剧这种磨损。被磨损掉的石墨存在于密封面之间,形成 了磨粒磨损,使磨损变得更加剧烈,泄漏出来的介质含有石是 的颗粒面呈现黑色。很多密封安装后,开泵出现这种现象, 其原因在于密封端面不光洁或不平。 24.动环有几种?各有何特点? 动环可分为非补偿型和补偿型两种。在静止型机械密封 中,采用非补偿型动环,这种动环紧固在轴上(图17),有 的用轴套压紧在轴上(图3),显然,这类动环不能浮动。 补偿型动环广泛地应用于旋转型机械密封中。密封端面 磨损后,动环在弹性力作用下,自动补偿,动环和轴套的密 封方式靠辅助密封圈实现。目前,动环在结构上的差异很 大,根据动环和轴套的密封方法可归纳为三大类;辅助密封 圈轴向安装的动环、辅助密封圈径向安装的动环和带波纹管 的动环。 环 被纹答 图17静止型焊接金属波纹管密封
辅助密封圈轴向安装的动环(图18),靠弹簧力压紧密 图18辅助密封圈轴向安装的动环 封圈来实现密封。弹簧力可视为不变化,密封可靠、使用寿 命长、安装较方便,从而得到广泛应用 辅助密封圈径向安装的动环(图19),靠密封圈的过盈 图线麦 和弹性实现密封,其材料大 多用聚四氟乙烯和合成橡胶。 随着使用时间的延长,这两种 材料分别出现冷流变形和老化 而丧失弹性。有文献记载,这 种结构的密封,有40%的失效 图19辅助巒封闔径 发生在辅助密封圈部位。 向安装的动环 第三种动环是指波纹管型 密封,将动环和波纹管制成一个整体(图8),故不露要动 环密封圈。 25.静环有几种? 静环安装在机器设备的壳体、压益、法兰等静位上 它与动环组成的密封端面防止介质泄漏,也有补偿环和非补 偿环之分。当补偿机构设计在动环一侧时,密封端嵫磨损后, 静环不能进行补偿,叫做非补偿型静环。反之,称为补型 静环,当密封端面磨损后,静环在弹性元件作用下,做轴向 移动进行补偿。 非补偿型静环应用较多,都用于旋转型密封。静环与压
盖的蜜封和固定方式有两种,一是浮动型,一是固定型 体的结构种类很多,图20和图21给出了较为典型的绪构 图20浮动型静环 图?1固定型静邳 26.目前应用的密豺环有哪些种粪? 根据制造方法和材料的不同,目前应用的密封环有整体 式密封环(用同一种材料制造)、组合式密封环、表面焊 硬质合金和喷涂陶瓷等多种结构。 27.体式密封环有哪些种类? 这种密封环因用同一种材料制成,材料的性能在密封环 的各个部位均匀一致,没有组合式密封环泄漏和分离的缺 陷,也没有电化学腐蚀的可能。制造软环大都用石墨,制造 硬环时可用各和合金钢,如轴承钢(GCr9)、高速钢(W18 Cr4V)及其他合金钢(如40Cr、3C13等),也有的用合金 铸铁如硅、铬和镍铸铁)。采用这些材料时,都要辅之以 适当的热处理工艺,以提高其硬度和耐磨性。这类材料价格 较低,如果使用恰当,也有较长的寿命。为了进一步提高 硬度和延长使用寿命,可釆用硬质合金制造。常用的硬质 19