机械密封小知识——密封面

一、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，这样的数量级用一般的量具是无法测量的，既准确又敏捷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，检侧时，将平晶放到被杜灼密封端面上，斜上方用钠光灯照耀(图1）查看干涉条纹的数量。
    钠光的波长为0.6um，每个干涉条纹为半个波长，即一条干涉条纹为0.3um，由干涉条纹的数量即可确认密封端面的平面度。

二、怎样确认干与条纹的数量？

    密封端面的平面度不同，条纹的类别也不同。图2表示了几种平面度合格的图像，至于不合格的图像种类繁多未予绘出

    图2a是平直的条纹，说明密封端面的平面度接近光学平晶的平面度，所以这种平面度最高;图2b是弯曲的条纹，干涉条纹在一条以内，即小于0.3um;图2c也是弯曲的条纹，干涉条纹为二条，平面度在0.6um以内；图3d是同心圆状的干涉条纹，如果是从平板研磨后取下来检查平面度，这说明端面的内缘较高，外缘较低，同心圆数量越多，其内外缘差别越大。对压力不高的密封不能超过3个同心圆(按平面度 0.0009mm控制)，不然会导致密封端面泄露量过大。在压力较高的平衡型密封中，可能将密封端面推开，因而，出现同心圆状的条纹数不要超过2个。

    平面度检验时经抛光后才能进行，不然，表面光洁度不够，条纹照射不出来，石墨环更是如此。此外，平晶和密封环端面要擦拭干净，不得有水分和灰尘，平晶要精心保管避免将端面擦伤。为了确保查验的精度，还应对平晶定期校验。

三、为什么对密封端面的粗糙度要求很高?

    密封端面越光洁，承载能力越大，特别是端面比压大的密封更显得重要。密封端面粗糙度不同，承载面积也不同，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，此时只要40%的承载面积，所以端面比压增加1.5倍。假如端面比压为0.4MPa，而实践上将到达1.0MPa。对碳化钨环和石墨配对的摩擦副，因为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，石墨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端面之间，形成了颗粒磨损，使磨损变得愈加剧烈，泄露出来的介质含有石墨的颗粒而呈现黑色。许多密封安装后，开机后会出现这种现象，其原因在于密封端面不光洁或不平。