德国MERKEL迈克/MERKEL密封圈工作原理
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德国MERKEL迈克/MERKEL密封圈工作原理

在新近发展的滚动轴承两端面，都安装有相应的密封装置。其作用，一方面是保持轴承内部的润滑脂(油)在使用中不会流失，保证轴承处于润滑状态，另一方面是保护轴承外界的尘埃或有害气体不会进入轴承内腔，以防对轴承造成损伤。常见的有橡胶或工程塑料的密封圈，也有钢板冲制的密封圈(或称防尘盖)。其密封圈的密封结构多种多样，其密封效果也不一样。德国MERKEL密封圈与转轴之间有间隙的，称非接触式密封，间隙越小，密封效果越好，但允许轴的转速越小；相反则反之。德国MERKEL密封圈与转轴之间无间隙的，称接触式密封，密封圈接触唇的接触面积越大，密封效果越好，但允许轴的转速越小，相反则反之。密封技术主要研究内容，就是研究开发应用于不同工况下的相应密封装置，以及该密封圈材料与相应润滑脂的共融性等。
选择依据轴承安装密封装置是近4余年的事，以往的轴承均为开式，为保证轴承的润滑和防尘，密封装置设在装轴承两端的轴上。随着工业的发展，特别是食品工业，现公机械以及家电的普及，要求设备设计紧凑，重量减轻还要防止漏水，漏气，这就出现了轴承本身带密封装置的轴承。首先是在量大面广的深沟轴承中应用较多，近几年各类滚动轴承都有带不同密封圈的轴承出现，轴承密封化是轴承技术发展的重要方向之一，当前我国轴承产量的四分之一已装密封圈，今后十年每年将会有2-3种轴承结构，2000-3000万套轴承发展成密封结构轴承。
不同结构轴承及使用的不同工况，要求密封圈的结构与材料不同，因此其研究开发工作量是很大的。国内外发展趋势日本的几大轴承公司(精工、东洋、不二越等)代表了轴承密封技术发展的方向。他们在开发密封轴承装置技术方面历史较早，研究深度大，目前密封技术较为成熟。已从单密封唇发展到多密封唇，从接触式密封开发出非接触式密封等；从产品类型看，球轴承、滚子轴承均有。我国跟随发展趋势，也开发出了具有密封圈的深沟球轴承、水泵轴承、铁路(圆锥滚子)轴承、滚针轴承以及短元柱滚子轴承几大类轴承，其中深沟球轴承产量zui大，应用面zui广。
根据国家技术局近期对我国密封轴承质量检测结果看，我国密封轴承结构设计问题较大，密封效果不好，漏脂现象较严重，用户反映强烈。经分析，主要原因是我国现行密封圈设计结构不合理，内圈不带密封槽，再加上制造精度不高原因造成的。因此，我国轴承密封技术今后发展的趋势是：以深沟球轴承为代表，开展密封技术试验，寻找*密封圈结构和*密封寿命，开展密封材料研究，寻找耐磨损，耐老化，耐高温及抗腐蚀的材料，为提高接触式密封寿命，开发高温条件下或在有害气氛条件下工作的密封圈打下技术基础。
主要研究内容和目标根据当前我国密封轴承质量低劣的现状，今后主要研究内容是：首先是研究试验，并筛选出深沟球轴承的密封圈结构和开发相应轴承内圈密封槽结构，进行现行深沟球轴承密封结构的更新换代。争取在2005年使该类轴承密封性能赶上90年代末同类产品的*水平；其次，是结合我国轿车工业的发展，开发适合于在120-180℃高温下长期工作的高温密封轴承；第三是以铁路车辆轴承为代表发圆锥圆柱滚子轴承系列用密封新结构。
大型刚性密封蝶阀是重油催化裂化装置上的关键设备之一。它集调节阀和平板阀的优点与一体，具有双重作用：一是密封作用；二是起调节催化剂流量的作用。刚性密封蝶阀是在阀板关上后，通过阀体密封圈的密封而和阀板密封圈的密封面成线接触来实现密封的。由于阀的两个密封圈直径都比较大，极容易变形，而且尺寸公差、形位公差和表曲粗糙度要求都很高，这就给加工带来了困难。如何解决密封圈的加工问题成了制造该类型阀门的重点。
阀体密封圈(见图1)和阀板密封圈(见图2)的结构如下所示。由于设备密封性要求很高，所以密封圈的表面粗糙度要求也很高，要求达到Ra1.6?m，而且该阀又是在高温(600℃左右)下工作，常受高速催化剂的冲刷，因此，密封圈需要堆焊硬质合金以起到耐冲蚀的作用。从图中可看出，大型刚性密封蝶阀密封圈有以下特点：
德国MERKEL密封圈的密封面是一个弧形面；密封面要求堆焊硬质合金；密封面的表面粗糙度要求较高，要求达到Ra1.6?m。
德国MERKEL密封圈的结构特点决定了大型刚性密封碟阀密封圈加工的难度。
从大型刚性密封蝶阀的阀体密封圈和阀板密封圈的结构特点来看，其密封面上堆焊了硬质合金，硬度很高，加工时进刀量很难把握，实际生产中就很难一次加工成形；密封面带有一定的弧度，加工过程中需要制作特殊样板，以随时在加工中检验密封面的弧形；密封面的表面粗糙度要求很高，必须有相应的加工工装来保证。为此，我们结合生产实际，采取了以下两方面措施来保证加工要求：①改进了加工工艺，进行了特殊加工；②制作特殊的工装，保证密封面的加工。生产加工工艺如下：
阀体部分(阀体和密封圈的组焊结构)预热。密封面堆焊硬质合金。保温12h。热处理消除热应力。粗车密封面。半精车密封面。精车密封面。密封面磨削(磨头工装的制作)。研磨密封面(制作研磨工装)。
加工过程中的特殊处理及说明
在工艺b的过程中，堆焊合金前须经预热处理以减少应力的产生，堆焊后要进行退火以去除应力。同时，为防止堆焊合金时产生热裂纹，采用胎具固定基体和对称焊接的方法以平衡热应力。在工艺d的过程中，为预防堆焊合金后，密封圈收缩变形，消除热应力时胎具与工件一起进炉进行热处理，这样，释放应力后的上件就基本保持了原有的形状，径向变形小于3mm,经轻微校正即可满足加工要求。在工艺f的半精车过程中，除密封面外其余部分尺寸均要车削加工至成品尺寸，密封合金面留磨量0.6mm。做一检查样板随时检验合金面，以保证密封面的弧度。另外，在此工序中出现的由于堆焊合金而形成的少量的收缩气孔，可采取补焊的方法子以修补。在工艺g精车密封面时，先用螺栓紧固阀板密封圈和阀板体，并将阀体密封圈和阀体焊接在一起，然后做渗透试验，试验后组合件无渗漏再进行精车密封面工序。组焊后再加工密封面的目的是为了保证成品的形位公差，消除组焊造成的变形。
特殊工装的制作
磨头工装在工艺h的过程中，由于不具备如此大型的磨床，为便于加工，我们自制了砂轮磨头工装，如图3所示。
1.车床立柱2.电动机3.轴承箱4.导杆5.金刚石刀具6.滑块7.碗形砂轮8.刀轲
工装将磨头安装于立车刀架上，磨头砂轮采用碳化硅砂轮，砂轮粒度要适中，砂轮安装后先要进行修正，然后才能用它进行磨削加工。修正砂轮有两种方法:一种是手工修砂轮，可以自制一套修砂轮的工装，如图3所示。在砂轮高速旋转过程中，上下移动滑块(手动)，靠砂轮与滑块的摩擦进行修正。采用这种方法所修砂轮精度不高，只能是在工期紧张时采用，是一种简便的修正方法，它的优点是效率较高。第二种方法是利用机床的自动走刀车削砂轮，将金刚石刀具装夹于立车其中的一立柱上，转动砂轮并对刀后，利用车床立柱的自动走刀车削砂轮，这种方法精度较高，但速度慢，效率低。砂轮修正完毕后即可磨削，磨削过程中应注意的事项：
背吃刀量不能过大，一次进给量0.1mm左右，因为密封圈有一定的弹性，背吃刀量过大会引起变形，影响磨削精度需要不断冷却砂轮和工件、可采用人工喷水或乳化液的方法降温。
由于砂轮硬度的不均匀性及脱粒的不均匀性，磨削过程中易造成砂轮形状不规则，因此，可适当进行调整磨头工装，使设计工装的刀架沿斜度方向走刀，消除砂轮变形引起的偏差。手工研配工装在工艺i的过程中，因阀体密封圈与阀板密封圈上都堆焊了硬质合金，所以不能直接对研，这样容易咬死，因此，需要自制研配工装。

德国MERKEL迈克/MERKEL密封圈工作原理
工装制作用HT200的材料，做了工装研磨工装研配
用工装Ⅰ与阀体密封圈对研。在阀体密封圈上涂上金刚粉(600目)，将工装Ⅰ水平放人阀体密封圈中，用力均衡并均匀转动工装Ⅰ来对研阀体密封圈。同上法，将阀板密封圈放入工装Ⅱ中转动工装Ⅱ研磨阀板密封圈。研配一段时间后，取出工装Ⅰ，用工装Ⅰ与工装Ⅱ对研，以保证密封面的*贴合。然后再重复A～C过程。阀板放入阀体中，密封面上涂上金刚粉，水平轻转数圈。重复A～E过程，直至达到要求。