機械密封小知識——密封面

一、密封端面的平面度怎樣檢測?

    平面度(也稱平直度)是密封環很重要的一個質量指標，要求在0.0009mm以內，這樣的數量級用一般的量具是無法測量的，既準確又敏捷的方法是用光干涉法，它需要一個光學平晶和單色光源，一般用鈉光燈，檢側時，將平晶放到被杜灼密封端面上，斜上方用鈉光燈照耀(圖1）查看干涉條紋的數量。
    鈉光的波長為0.6um，每個干涉條紋為半個波長，即一條干涉條紋為0.3um，由干涉條紋的數量即可確認密封端面的平面度。

二、怎樣確認干與條紋的數量？

    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，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；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，這說明端面的內緣較高，外緣較低，同心圓數量越多，其內外緣差別越大。對壓力不高的密封不能超過3個同心圓(按平面度 0.0009mm控制)，不然會導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，出現同心圓狀的條紋數不要超過2個。

    平面度檢驗時經拋光后才能進行，不然，表面光潔度不夠，條紋照射不出來，石墨環更是如此。此外，平晶和密封環端面要擦拭干凈，不得有水分和灰塵，平晶要精心保管避免將端面擦傷。為了確保查驗的精度，還應對平晶定期校驗。

三、為什么對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，而實踐上將到達1.0MPa。對碳化鎢環和石墨配對的摩擦副，因為硬度和彈性的不同就有可能在碳化鎢環表面的高點處，因局部壓力過大而發熱甚至裂紋，石墨環表面將磨出細微的環狀溝紋。泵的振動和動靜環的不同心，會加劇這種磨損。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，泄露出來的介質含有石墨的顆粒而呈現黑色。許多密封安裝后，開機后會出現這種現象，其原因在于密封端面不光潔或不平。