Стандарты допусков уплотнительных колец из графита: объяснение

Контроль размерных допусков уплотнений из углеродного графита является одним из важнейших показателей точности при производстве торцевых уплотнений. Отклонения на уровне микрон могут привести к выходу уплотнения из строя или затруднениям при сборке. Huahao Sealing Co., Ltd. строго соблюдает контроль допусков в производстве. В данной статье систематически изложены соответствующие требования стандартов и ключевые моменты контроля обработки.

1. Соответствующие системы стандартов

1.1 Китайские национальные стандарты (GB)

GB/T 14295 «Технические условия для торцевых уплотнений», GB/T 5894 «Уплотнительные кольца из углеродного графита для торцевых уплотнений» и другие стандарты регламентируют размерные допуски, геометрические допуски и качество поверхности уплотнительных колец из графита. Основные требования включают: плоскостность поверхности не более 0,0009 мм (0,9 мкм), перпендикулярность поверхности к базовой плоскости не более 0,03 мм и шероховатость уплотнительной поверхности Ra не более 0,4 мкм.

1.2 Международные стандарты

ISO 21049 «Насосы для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности — Центробежные и роторные системы уплотнения валов насосов», API 682 «Системы уплотнения валов насосов для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности» и другие международные стандарты предъявляют повышенные требования к допускам и эксплуатационным характеристикам торцевых уплотнений для нефтехимической отрасли, особенно по стабильности при высоких температурах и давлениях.

1.3 Немецкие промышленные стандарты (DIN)

DIN 24960 «Основные размеры камер уплотнений и уплотнительных колец для торцевых уплотнений» определяет стандартную размерную серию для уплотнительных колец, обеспечивая основу для взаимозаменяемости. Стандартные модели Huahao, такие как G6, G60, 104 и 109, соответствуют этой серии.

2. Основные размерные допуски

2.1 Плоскостность поверхности

Плоскостность поверхности является самым важным показателем точности для торцевых уплотнений, напрямую влияющим на герметичность. Стандарт требует не более 0,0009 мм (три интерференционные полосы монохроматического света). Huahao использует интерферометр с монохроматическим светом для выходного контроля, обеспечивая плоскостность поверхности каждого изделия в пределах 0,6 μm — уровень, ведущий в отрасли.

2.2 Параллельность поверхностей

Параллельность двух поверхностей вращающегося и неподвижного колец влияет на равномерность нагрузки уплотнения после сборки. Стандарт требует параллельность не более 0,02 мм. При обработке необходимо стабильное позиционирование заготовки во время тонкого шлифования, чтобы избежать деформации зажима, влияющей на параллельность.

2.3 Концентричность внутренних и наружных диаметров

Концентричность внутренних и наружных диаметров уплотнительного кольца напрямую влияет на посадку с валом и уплотнительной камерой. Стандарт требует концентричность не более 0,025 мм. Huahao выполняет внутреннее и наружное шлифование за одну установку, обеспечивая стабильную концентричность.

2.4 Допуски посадочных размеров

Посадка между уплотнительным кольцом и валом обычно выполняется по классам H8/h7 или H7/k6. Диапазоны допусков зависят от диаметра вала. Для вала диаметром 50 мм с посадкой H8/h7: допуск отверстия +0,039/0 мм, допуск вала 0/-0,025 мм, максимальный зазор 0,064 мм, минимальный зазор 0 мм.

3. Требования к качеству поверхности

3.1 Шероховатость поверхности

Шероховатость уплотнительной поверхности напрямую влияет на формирование пленки и герметичность. Стандарт требует Ra не более 0,4 μm; Huahao фактически контролирует Ra в диапазоне 0,1–0,2 μm, обеспечивая высокое качество поверхности. Избыточная шероховатость ускоряет начальный износ; слишком низкая (Ra < 0,05 μm) неблагоприятна для формирования пленки и фактически вредна.

3.2 Шероховатость сопрягаемых поверхностей

Сопрягаемые поверхности с валом или уплотнительной камерой требуют Ra не более 1,6 μm. Избыточная шероховатость влияет на посадку уплотнительного кольца; слишком низкая усложняет сборку.

3.3 Визуальное качество

Уплотнительные поверхности должны быть свободны от трещин, сколов кромок, пористости и включений. Huahao применяет как 10-кратную лупу, так и флуоресцентный контроль проникающими веществами для двойной проверки.

4. Контроль процесса обработки

4.1 Тонкое шлифование

Тонкое шлифование — ключевой процесс для контроля плоскостности. Huahao использует высокоточные плоскошлифовальные станки с параметрами: линейная скорость круга 25–30 м/с, подача заготовки 0,01–0,03 мм за ход, обильное охлаждение. Плоскостность проверяется сразу после шлифования; несоответствующие детали подвергаются доработке.

4.2 Притирка и полировка

Для изделий, требующих предельной плоскостности, необходимы притирка и полировка. Мы используем алмазные притирочные пасты W5–W7, давление притирки 0,05–0,1 МПа, время притирки регулируется в зависимости от требований к плоскостности.

4.3 Контроль в процессе

Huahao устанавливает контрольные точки в процессе на критических операциях: размеры после чернового шлифования, плоскостность и параллельность после тонкого шлифования, полный контроль после притирки. Все данные контроля поступают в систему статистического контроля процесса (SPC) для обеспечения стабильности процесса.

5. Контроль и приемка

5.1 Пункты выходного контроля

Выходной контроль Huahao охватывает: внешний вид (увеличение 10x), размеры (наружный диаметр, внутренний диаметр, высота, зазор соединения), геометрические допуски (плоскостность, параллельность, перпендикулярность, концентричность), качество поверхности (шероховатость) и свойства материала (твердость, плотность, прочность на сжатие).

5.2 Норма выборки

Выборка проводится согласно GB/T 2828.1 с общим уровнем контроля II и значениями AQL: класс A несоответствий (критические размеры и характеристики) 0,65, класс B (общие размеры) 1,5, класс C (внешний вид) 2,5.

5.3 Протокол контроля

Каждая партия отгружается с протоколом контроля, включающим марку материала, тип пропитки, измерения ключевых размеров, измерения геометрических допусков, значения твердости и интерферограммы плоскостности.

6. Заключение

Контроль допусков является ключевой технологией производства графитовых уплотнений, напрямую определяющей уплотнительные характеристики и срок службы. Huahao Sealing Co., Ltd. создала комплексную систему контроля допусков и инспекции, чтобы гарантировать, что каждый продукт соответствует или превосходит национальные и отраслевые стандарты. Мы продолжим совершенствовать точность обработки, чтобы предоставлять клиентам уплотнительные изделия более высокого качества.