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1、一、干氣密封主要元件的一般要求 1、?硬質(zhì)材料密封環(huán)密封端面平面度不大于0.0006mm，粗糙度Ra值不大于 0.2um，軟質(zhì)材料密封環(huán)密封端面平面度不大于0.0009mm，粗糙度Ra值不大于?0.2um，靜止環(huán)密封端面與副密封O形橡膠圈接觸部位表面粗糙度Ra值不大于?0.8um，旋轉(zhuǎn)環(huán)兩端面的平行度0.005mm。2、密封環(huán)端面不得有裂紋、雜質(zhì)、氣孔、磕碰等缺陷。 3、靜密封O形橡膠圈槽與靜密封0形橡膠圈接觸部位表面粗糙度Ra值不大于1.6um。4、O形橡膠圈尺寸系列及公差按GB 3452.1-2005的規(guī)定，膠料的物理化學(xué)性能要求按JB/T 7757.2-2-2006的規(guī)定,O形橡膠圈

2、可采用高于GB 3452.1-2005及JB/T 7757.2-2006的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)0形橡膠圈。5、彈簧的技術(shù)要求應(yīng)符合JB/T 11107-2011的規(guī)定，同一套密封中各彈簧之間的自由高度差不大于0.5mm。6、石墨環(huán)需做氣壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.3MPa持續(xù)10min不應(yīng)有破裂和滲漏現(xiàn)象。 二、干氣密封動(dòng)壓槽的加工技術(shù) 1、動(dòng)壓槽的常用加工方法干氣密封與普通的機(jī)械密封相比在總體結(jié)構(gòu)上并無(wú)太大區(qū)別，其中最大的特點(diǎn)是密封端面上開有微米級(jí)的動(dòng)壓槽，動(dòng)壓槽的加工是干氣密封成敗的關(guān)鍵技術(shù)之一。動(dòng)壓槽的加工方法主要有光刻法 、電火花加工 、電鍍法 、噴砂法 、激光刻槽法等。1）光刻法 （ 化學(xué)腐蝕）在

3、被刻槽的工件上涂以感光膠膜，然后將事先準(zhǔn)備好的底片放于其上 ， 經(jīng)曝光、顯影、涂保護(hù)層后再在蝕刻液中浸蝕，便可得到所需的動(dòng)壓槽。這一方法在青銅上刻槽尚可 ，在硬質(zhì)合金上刻槽時(shí)，由于膠膜在較高溫度下耐不住浸蝕液的長(zhǎng)時(shí)間腐蝕，為此刻出的槽形質(zhì)量不高。2）電火花加工 （電蝕刻）此方法是利用2個(gè)電極放電的方法，將動(dòng)壓槽內(nèi)待去除的材料電蝕刻掉， 其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是放電頭的制作。放電頭端面結(jié)構(gòu)和密封環(huán)端面動(dòng)壓槽結(jié)構(gòu)相同，但圖案是突出的。密封環(huán)和放電頭分別連接2個(gè)電極，當(dāng)2個(gè)端面接觸時(shí)，產(chǎn)生放電，密封環(huán)端面動(dòng)壓槽部位的材料即被電蝕刻掉。這一方法要求電介質(zhì)性能良好、放電頭端面與密封環(huán)端面要平行，以取得均勻放電的效果

4、， 否則各槽的槽深將難以保證。缺點(diǎn)是加工放電頭困難，電蝕刻效率太低，放電頭損耗較大。其次，加工成本高。而且，采用電火花加工方的動(dòng)壓槽效果不堪理想。再有就是電加工產(chǎn)生的表面應(yīng)力造成的微裂紋會(huì)使材料的強(qiáng)度降低。3)電鍍法此方法是將密封環(huán)端面動(dòng)壓槽以外的部位鍍上一層硬質(zhì)材料，從而制成動(dòng)壓槽的圖案。這一方法的使用條件是槽的深度比較淺，其次被鍍端面必須是能夠電鍍的材料，而且鍍層要致密，和被鍍面結(jié)合強(qiáng)度要足夠髙。電鍍過(guò)程中，被鍍件懸掛要正確，否則不同部位的鍍層厚度誤差將加大，造成槽深不均勻，這樣也破壞了密封端面的極髙的平行度。4)噴砂法此方法首先要制造噴砂掩膜，掩膜上開孔的圖案同于動(dòng)壓槽結(jié)構(gòu)。當(dāng)掩膜置于密

5、封件端面上時(shí)，端面上動(dòng)壓槽以外的部位被蓋住，露出部位的材料被高能噴砂去除，形成一定深度的動(dòng)壓槽。這一方法的技術(shù)關(guān)鍵在于掩膜材料的選擇 、掩膜的制造 、掩膜與密封環(huán)端面的貼合及噴砂工藝的掌握等。噴砂方法的問(wèn)題是制造精度較低 、加工的動(dòng)壓槽的邊緣不齊、尖角等精細(xì)部位的失真嚴(yán)重 、截面槽形不好及噴砂面粗糙等，這些都會(huì)影響槽線的流體動(dòng)壓效果及密封特性。 5）激光刻槽法激光加工是利用激光的高能量進(jìn)行工業(yè)熱加工的一種方法，激光能將材料在極短的時(shí)間內(nèi)汽化 、熔化而去除。與其他加工方法比較，激光刻槽法具有適用面廣，對(duì)不同材料 、不同形狀的加工表面均適合，工件無(wú)機(jī)械變形 、無(wú)污染，速度快，精度高，重復(fù)性好，自

6、動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，尤其適用于淺槽加工。2、激光刻槽法加工干氣動(dòng)壓槽方法1）激光刻槽加工動(dòng)壓槽的工作原理激光刻槽系統(tǒng)由主控箱 、激光電源 、 聲光Q開關(guān)系統(tǒng)、XY振鏡系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、軟件操作系統(tǒng)和工作臺(tái)組成。由激光電源激勵(lì)連續(xù)氪弧燈，發(fā)出的光經(jīng)過(guò)聚光腔輻射到Nd: YAG激光晶體上， 再經(jīng)過(guò)激光諧振腔共振后產(chǎn)生連續(xù)激光。該激光束通過(guò)聲光Q開關(guān)調(diào)制后，變?yōu)榻偾叩母叻逯倒β?、高重復(fù)頻率的脈沖激光。該脈沖激光束經(jīng)擴(kuò)束后鏡擴(kuò)束后，順序投射到X軸 、Y軸兩只振鏡掃描儀的反射鏡上。振鏡掃描儀在計(jì)算機(jī)控制下產(chǎn)生按程序編排的快速擺動(dòng)，使激光束在平面X、Y 兩維方向上進(jìn)行掃描，再通過(guò) “F-θ”

7、光學(xué)聚焦透鏡組使激光束聚焦在加工物體的表面形成一個(gè)個(gè)微細(xì)的 、高能量密度的光斑。每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間就在物體表面燒蝕并且濺射出一個(gè)極細(xì)小的凹坑。經(jīng)計(jì)算機(jī)控制的連續(xù)不斷的這一過(guò)程，預(yù)先編排好的圖形等內(nèi)容就可以蝕刻在物體表面上。2）激光刻槽參數(shù)對(duì)動(dòng)壓槽加工的影響① 激光功率的影響現(xiàn)有的激光刻槽的功率一般在幾十瓦到幾百瓦之間。試驗(yàn)研究表明，掃描遍數(shù)相同時(shí)，功率越大，槽越深；同一功率，掃描遍數(shù)越多，槽越深；遍數(shù)在 5~10 時(shí)，槽深的變化較緩慢。②?掃描速度的影響不同的材料，打標(biāo)速度由打標(biāo)步長(zhǎng)與步長(zhǎng)時(shí)間來(lái)確定；跳躍速度由跳躍步長(zhǎng)與步長(zhǎng)時(shí)間確定。跳躍速度比打標(biāo)速度高，因跳躍通過(guò)的時(shí)間越短越好。一般

8、情況下，掃描遍數(shù)相同，速度越快，槽越淺；同一速度，掃描遍數(shù)越多，槽越深；速度越快不同掃描遍數(shù)的槽深差距越小。③?Q頻率的影響在低Q頻率時(shí)，有高的峰值功率和低的平均功率，實(shí)驗(yàn)知這種情況可增加材料的汽化率，用于去除更多的材料，進(jìn)行深槽的雕刻；而在高的Q頻率時(shí)， 有低的峰值功率和高的平均功率，實(shí)驗(yàn)知這種情況 “ 加熱” 效應(yīng)明顯，僅引起材料變色或變形 ，而材料的去除則十分微弱研究表明：掃描遍數(shù)相同時(shí)，Q 頻率越低，材料去除越多，槽越深；Q頻率相同，掃描遍數(shù)越多，槽越深；掃描遍數(shù)越少，不同Q頻率的槽深差距越小。④?填充率的影響不同的填充率，單位寬度內(nèi)的掃描線數(shù)不一樣通過(guò)打標(biāo)控制軟件可任意調(diào)節(jié)。不同的填

9、充率，對(duì)槽的深度和粗糙度影響都很大。一般情況下，某個(gè)填充率（ 如0.0003) 時(shí)，不同掃描遍數(shù)的槽部最深，而且槽深的差距最大；填充率越大，不同掃描遍數(shù)的槽深差距越小。不同的填充率對(duì)槽底面粗糙度的影響也不同，不同的掃描遍數(shù)， 當(dāng)某個(gè)填充率打槽最深時(shí)（ 如 0.0003 ) 時(shí)， 粗糙度尺Ra值較高；同一填充率， 掃描遍數(shù)少， 粗糙度Ra值低⑤?打標(biāo)延遲打標(biāo)延遲產(chǎn)生于打標(biāo)要改變方向之前，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，如果打標(biāo)延遲時(shí)間較短，則在低的打標(biāo)速度下不會(huì)產(chǎn)生明顯影響，但在高的打標(biāo)速度下會(huì)產(chǎn)生一些變形。如果打標(biāo)延遲時(shí)間太長(zhǎng)，則在變向部位將引起較深的雕刻點(diǎn)，這樣也增加了打標(biāo)的時(shí)間。⑥?跳躍延遲跳躍延遲產(chǎn)生于跳

10、躍結(jié)束的時(shí)候，這段延遲時(shí)間也稱為回復(fù)時(shí)間。因?yàn)樘S比打標(biāo)快得多，而跳躍時(shí)打標(biāo)參數(shù)已發(fā)生變化，所以對(duì)振鏡檢流計(jì)來(lái)說(shuō)，?需要這段延遲時(shí)間來(lái)回復(fù)打標(biāo)時(shí)的參數(shù)。如果跳躍延遲時(shí)間太短，就沒(méi)有足夠的時(shí)間使檢流計(jì)得到適當(dāng)?shù)幕貜?fù)，那么在所謂的?“?過(guò)沖”?期間就開始下一步打標(biāo)，導(dǎo)致掃描軌跡的失真。⑦ 激光開/關(guān)延遲振鏡檢流計(jì)的慣性會(huì)導(dǎo)致其對(duì)命令信號(hào)的響應(yīng)有一時(shí)間的延遲。為了使激光束開?/關(guān)和振鏡檢流計(jì)同步運(yùn)動(dòng)，必須使激光束開/關(guān)有一時(shí)間延遲，其設(shè)置視掃描速度而定。激光開延遲產(chǎn)生于一矢量打標(biāo)的開始，此時(shí)保持激光關(guān)閉直到振鏡檢流計(jì)響應(yīng)到命令信號(hào)；激光關(guān)延遲產(chǎn)生于一打標(biāo)矢量的結(jié)束，此時(shí)保持激光開啟直到矢量的結(jié)束。若

11、激光開延遲太短，將在振鏡檢流計(jì)達(dá)到設(shè)置的打標(biāo)速度以前打開激光，會(huì)在矢量打標(biāo)開始時(shí)積聚很多激光脈沖能量，出現(xiàn)深度雕刻的現(xiàn)象；若激光開延遲太長(zhǎng)?，在激光打開以前振鏡檢流計(jì)就達(dá)到了其設(shè)置的打標(biāo)速度，會(huì)在一矢量打標(biāo)開始時(shí)產(chǎn)生丟步現(xiàn)象。若激光關(guān)延遲太短，將會(huì)在矢量打標(biāo)到達(dá)結(jié)束前關(guān)閉激光，發(fā)生矢量最后一部分沒(méi)有雕刻的現(xiàn)象；若激光關(guān)延遲太長(zhǎng)，將會(huì)在矢量打標(biāo)到達(dá)結(jié)束時(shí)繼續(xù)雕刻，導(dǎo)致在打標(biāo)矢量結(jié)束點(diǎn)上產(chǎn)生深度雕刻的現(xiàn)象。3）激光刻槽加工動(dòng)壓槽的步驟①端面動(dòng)壓槽（ 螺旋槽 、?T?形槽等?）圖形的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和繪制，一般情況下，?激光刻槽系統(tǒng)都會(huì)提供相關(guān)的軟件或與其他軟件的接口。②導(dǎo)入工件圖形文件到激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)軟件中，檢查圖形文件是否導(dǎo)人正確；同時(shí)設(shè)計(jì)圖形的填充率。③定位工件；因?yàn)閯?dòng)壓槽需要同心，需要把激光刻槽機(jī)的中心與被刻槽的密封環(huán)的幾何中心相重合。定位的方法可以采用試調(diào)的過(guò)程，即在模擬工件上，通過(guò)試刻槽的方法使兩個(gè)中心相重合。④調(diào)整工藝參數(shù)，不同的激光刻槽機(jī)和刻槽密封環(huán)的材質(zhì)不同時(shí)，所需要設(shè)定的參數(shù)也不盡相同，需要采用試打的方法才能刻出理想的動(dòng)壓槽深度和表面質(zhì)量。⑤打標(biāo)。⑥把打標(biāo)后的工件進(jìn)行研磨?、 拋光， 保證密封端面精度。⑦測(cè)量與檢查，?可以釆用三維深度儀或三維放大影響設(shè)備測(cè)量和檢測(cè)密封環(huán)的動(dòng)壓槽的刻槽質(zhì)量。