機(jī)械密封環(huán)端面研磨劃痕問題的探討

謝龍濱

（自貢市華剛耐磨材料有限公司，自貢 643020）

0 前言

為提高機(jī)械密封面的密封質(zhì)量，除了密封結(jié)構(gòu)和密封材料方面的問題以外，還有一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)，這就是密封環(huán)的端面加工。要保證機(jī)械密封質(zhì)量，密封環(huán)的端面光潔度（即表面粗糙度）均有較高的要求。因此，在研磨時必須保證端面的質(zhì)量，減少端面的劃痕。通常研磨分為粗研和精研兩種。不同材質(zhì)的密封環(huán)選用的研磨料不一樣，壓胎的重量也不一樣，但研磨的原理是一樣的，都是在密封環(huán)端面與研磨盤之間注入游離的磨料和研磨劑，借研磨盤的摩擦力帶動研磨料對密封環(huán)端面進(jìn)行切割，從而達(dá)到研磨的目的。如何對機(jī)械密封環(huán)端面進(jìn)行正確的研磨加工，這是本文分析的主要問題。機(jī)械密封環(huán)端面質(zhì)量與研磨和壓胎的選擇以及操作方法有直接關(guān)系。

1 研磨料的選擇

在研磨過程中，研磨料的選擇是很關(guān)鍵的，不同材質(zhì)的工作，研磨料的選擇是不一樣的。研磨料的種類很多，有人造金剛石和天然金剛石，在碳化物類（如碳化硅、碳化硼），還有剛玉類（如棕剛玉、白剛玉）等。在研磨鋼、銅、不銹剛等韌性材料，一般都要粗研后，再進(jìn)行拋光處理。這是因?yàn)樵谘心r較粗的磨料顆粒將有部分鑲嵌在研磨盤表面層骨，在工件與研磨盤之間形成游離狀態(tài)。隨著研磨盤和工件的相對運(yùn)轉(zhuǎn)，磨料對工件進(jìn)行切削，由于磨料的幾何線性尺寸不同，嵌入顆粒外露部分的形狀也不同。粗而尖凸的顆粒就在密封環(huán)端面產(chǎn)生較深的劃痕，即使精磨也難于去掉。為了防止這一問題的發(fā)生，我們一般選用顆粒比較小并且粒度比較均勻的碳化硅研磨料。這種磨料顆粒的幾何形狀大小比較均勻。在研磨過程中，對密封環(huán)端面的切削也比較均勻。經(jīng)過不同規(guī)格的鋼件產(chǎn)品研磨實(shí)踐證明，防劃痕效果比較好，能夠滿足圖紙的要求。

在研磨碳制品和硬質(zhì)合金環(huán)等脆性產(chǎn)品時，同樣也要選用顆粒粗一些的磨料如碳化硅、、白剛玉、碳化硼等研磨料進(jìn)行粗研，然后再用如金剛石研磨膏精研。但因研磨脆性材料制作的密封環(huán)時，部分磨料不與端面發(fā)生切削作用而是滾動，這些滾動的磨粒會使密封環(huán)表面局部壓裂，這種裂紋的交錯使工件表面發(fā)生碎片脫落。由于磨料在研磨韌性材料和研磨脆性材料時有這樣不同，因此在粗研磨完后再對產(chǎn)品進(jìn)生精研，可以減少粗研過程中出現(xiàn)的表面不光和產(chǎn)生的劃痕。

因?yàn)榫袝r，磨料中添加了少量潤滑劑，潤滑劑在研磨加工中起到把磨料調(diào)合均勻的作用，從而可以保證磨料不聚集并均勻分布在研磨盤上。這樣研磨出的產(chǎn)品表面將無劃痕。

2 研磨壓胎的選擇

在研磨過程中，工件與研磨的接觸狀態(tài)不穩(wěn)定的，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整研磨壓力可以使工件表面與研磨盤接觸狀態(tài)改善，從而提高研磨效果，同時也提高表面的質(zhì)量。研磨壓力是由壓胎提供的，因此，要適當(dāng)?shù)倪x擇研磨壓胎：壓胎過重，工件與研磨盤相對運(yùn)動時，摩擦阻力增大，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻，磨料在研磨過程中切削不均勻，易在密封端面上產(chǎn)生劃痕，影響密封端面的研磨質(zhì)量；壓胎過輕，切削力不足，切削效果差，也影響研磨效率。因此，應(yīng)根據(jù)不同規(guī)格的產(chǎn)品，選用大小不一樣，重量不相同的壓胎，以獲得不同的研磨壓力，其大小為0.01～0.5MPa。一般粗研時研磨壓力取大些，精研時研磨壓力取小些，這樣研磨出的產(chǎn)品才能保證質(zhì)量。

3 正確的操作方法

操作方法正確，不僅研磨的質(zhì)量好而且效率高，因?yàn)樵谘心ミ^程中，粗研是關(guān)鍵，粗研的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。有的人認(rèn)為研磨時間越長越好，其實(shí)不是這樣，產(chǎn)品在研磨的過程中，是按自己的軌跡旋轉(zhuǎn)，由于在旋轉(zhuǎn)過程中，研磨機(jī)的跳動，壓胎與產(chǎn)品的接觸碰撞等原因，使研磨好的端面又被破壞，相當(dāng)于又重新研磨。因此在研磨時，要正確掌握研磨時間，經(jīng)常停機(jī)把產(chǎn)品拿下來檢查，看是否達(dá)到要求，直到把產(chǎn)品研磨好為止。另外，根據(jù)不同產(chǎn)品的基準(zhǔn)面，壓胎在工件上置放的位置也是不一樣的，如果不考慮這一點(diǎn)就很容易偏磨，造成不合格品。因此，做為一個操作者要加強(qiáng)責(zé)任心，在操作中要嚴(yán)格執(zhí)行工藝，對不同的產(chǎn)品要認(rèn)真考慮，采用正確的操作方法研磨出合格的產(chǎn)品。

以上是筆者幾年來的工作點(diǎn)滴經(jīng)驗(yàn)，有些問題考慮還不足，還有待今后解決。鑒于條件所限，有關(guān)數(shù)據(jù)，目前還無法定量分析，只能定性分析。因?yàn)檠心ヒ矝]有一定的規(guī)律，產(chǎn)品質(zhì)量與多種原因有關(guān)。但就防止密封環(huán)端面產(chǎn)生劃痕來說，大量的產(chǎn)品研磨實(shí)踐表明，只要按以上方法，產(chǎn)品就能滿足質(zhì)量要求。