机械密封环端面研磨划痕问题的探讨

谢龙滨

（自贡市华刚耐磨材料有限公司，自贡 643020）

0 前言

为提高机械密封面的密封质量，除了密封结构和密封材料方面的问题以外，还有一个不可忽视的重要环节，这就是密封环的端面加工。要保证机械密封质量，密封环的端面光洁度（即表面粗糙度）均有较高的要求。因此，在研磨时必须保证端面的质量，减少端面的划痕。通常研磨分为粗研和精研两种。不同材质的密封环选用的研磨料不一样，压胎的重量也不一样，但研磨的原理是一样的，都是在密封环端面与研磨盘之间注入游离的磨料和研磨剂，借研磨盘的摩擦力带动研磨料对密封环端面进行切割，从而达到研磨的目的。如何对机械密封环端面进行正确的研磨加工，这是本文分析的主要问题。机械密封环端面质量与研磨和压胎的选择以及操作方法有直接关系。

1 研磨料的选择

在研磨过程中，研磨料的选择是很关键的，不同材质的工作，研磨料的选择是不一样的。研磨料的种类很多，有人造金刚石和天然金刚石，在碳化物类（如碳化硅、碳化硼），还有刚玉类（如棕刚玉、白刚玉）等。在研磨钢、铜、不锈刚等韧性材料，一般都要粗研后，再进行抛光处理。这是因为在研磨时较粗的磨料颗粒将有部分镶嵌在研磨盘表面层骨，在工件与研磨盘之间形成游离状态。随着研磨盘和工件的相对运转，磨料对工件进行切削，由于磨料的几何线性尺寸不同，嵌入颗粒外露部分的形状也不同。粗而尖凸的颗粒就在密封环端面产生较深的划痕，即使精磨也难于去掉。为了防止这一问题的发生，我们一般选用颗粒比较小并且粒度比较均匀的碳化硅研磨料。这种磨料颗粒的几何形状大小比较均匀。在研磨过程中，对密封环端面的切削也比较均匀。经过不同规格的钢件产品研磨实践证明，防划痕效果比较好，能够满足图纸的要求。

在研磨碳制品和硬质合金环等脆性产品时，同样也要选用颗粒粗一些的磨料如碳化硅、、白刚玉、碳化硼等研磨料进行粗研，然后再用如金刚石研磨膏精研。但因研磨脆性材料制作的密封环时，部分磨料不与端面发生切削作用而是滚动，这些滚动的磨粒会使密封环表面局部压裂，这种裂纹的交错使工件表面发生碎片脱落。由于磨料在研磨韧性材料和研磨脆性材料时有这样不同，因此在粗研磨完后再对产品进生精研，可以减少粗研过程中出现的表面不光和产生的划痕。

因为精研时，磨料中添加了少量润滑剂，润滑剂在研磨加工中起到把磨料调合均匀的作用，从而可以保证磨料不聚集并均匀分布在研磨盘上。这样研磨出的产品表面将无划痕。

2 研磨压胎的选择

在研磨过程中，工件与研磨的接触状态不稳定的，适当地调整研磨压力可以使工件表面与研磨盘接触状态改善，从而提高研磨效果，同时也提高表面的质量。研磨压力是由压胎提供的，因此，要适当的选择研磨压胎：压胎过重，工件与研磨盘相对运动时，摩擦阻力增大，运转速度不均匀，磨料在研磨过程中切削不均匀，易在密封端面上产生划痕，影响密封端面的研磨质量；压胎过轻，切削力不足，切削效果差，也影响研磨效率。因此，应根据不同规格的产品，选用大小不一样，重量不相同的压胎，以获得不同的研磨压力，其大小为0.01～0.5MPa。一般粗研时研磨压力取大些，精研时研磨压力取小些，这样研磨出的产品才能保证质量。

3 正确的操作方法

操作方法正确，不仅研磨的质量好而且效率高，因为在研磨过程中，粗研是关键，粗研的好坏直接影响产品的质量。有的人认为研磨时间越长越好，其实不是这样，产品在研磨的过程中，是按自己的轨迹旋转，由于在旋转过程中，研磨机的跳动，压胎与产品的接触碰撞等原因，使研磨好的端面又被破坏，相当于又重新研磨。因此在研磨时，要正确掌握研磨时间，经常停机把产品拿下来检查，看是否达到要求，直到把产品研磨好为止。另外，根据不同产品的基准面，压胎在工件上置放的位置也是不一样的，如果不考虑这一点就很容易偏磨，造成不合格品。因此，做为一个操作者要加强责任心，在操作中要严格执行工艺，对不同的产品要认真考虑，采用正确的操作方法研磨出合格的产品。

以上是笔者几年来的工作点滴经验，有些问题考虑还不足，还有待今后解决。鉴于条件所限，有关数据，目前还无法定量分析，只能定性分析。因为研磨也没有一定的规律，产品质量与多种原因有关。但就防止密封环端面产生划痕来说，大量的产品研磨实践表明，只要按以上方法，产品就能满足质量要求。