[发明专利]一种提高浮动油封机械性能的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种行走机械用浮动油封，尤其是一种提高浮动油封机械性能的加工工艺。

背景技术

浮动油封是一种特殊形式的非接触式机械密封，是为适应恶劣的工作环境而发展起来的一种紧凑型的机械密封方式，它具有抗污染能力强，耐磨，耐冲击，工作可靠，端面磨损自动补偿，结构简单等优点。目前浮动油封被广泛应用于工程机械、煤矿机械、建筑机械、石油机械和航空船舶等领域，其中在工程机械产品上应用最为普遍，包括在各种输送机、砂处理设备、煤矿设备、混凝土设备等上均有应用。  

浮动油封的密封原理是：两个浮封环靠O 形密封圈受轴向压缩后的变形，产生对浮封环密封端面的压紧力，随着密封端面的均匀磨损，这种由O 形密封圈储存的弹性能量逐步释放，从而起到轴向补偿作用。因此，浮动油封的使用对浮封环端面及O 形密封圈的耐磨性、耐热性、耐油性、密封性要求极高。按照现有工艺配方生产的浮动油封有较多气孔，并且在生产的高温环境下，钢氧化严重，制成的浮动油封脆性强，作为加工面的薄壁容易断裂，耐磨性能差，密封性能不佳，使用寿命普遍低于4500 小时，而且在高强度作业条件下使用还易损坏。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种提高浮动油封机械性能和使用寿命的加工工艺，满足机械密封行业需求。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种提高浮动油封机械性能的加工工艺，所述浮动油封具有厚度小于5mm的机加工薄壁，所述加工工艺包括如下步骤：钢水冶炼、砂型浇铸、抛丸处理、调质处理、毛坯检验、机械加工、成品检验和包装入库，所述钢水冶炼过程中，在容量为250～300kg的冶炼炉中加入以下组分，Cr：65kg， Mo：8.0～8.3 kg， Ni：2.3～2.5kg， Mn：2kg， Si：0.9 kg， 铌粉：0.9kg， C：2.1kg，Cu：1.3kg，废钢：120～130kg，生铁：30kg，回炉料：10kg，增碳剂：5kg；冶炼完成后熔炼炉中用于浇注的钢水各组成成分的重量百分比为：Cr 15～18％、Mo 2.0～4.0％ 、Ni 1.0～2.0％、Mn 0.5～1.0％、Si 1.1～1.6％、Nb 1.1～1.8％、C 3.2～3.6％、S ＜0.1％、P＜0.1％、Cu＜0.5％，其余为Fe及不可避免杂质。

所述浮动油封的机加工薄壁的外侧面为工作面，所述工作面依次经车削加工、低温回火处理、研磨加工而成，工作面的粗糙度Ra≤0.1μm，密封面的平面度F≤0.1mm。

所述工作面的金相组织中针状回火马氏体的面积不少于65%，工作面的硬度HRC为62～72。

所述成品检验包括尺寸检测、机械性能检测、密封性能检测和动态寿命检测。

所述机械性能检测包括抗拉强度检测、硬度检测和抗冲击性能检测。

所述尺寸检测包括工作面粗糙度检测、工作面平面度检测和工作面外径圆度检测。

所述毛坯检验包括表面质量缺陷检测和内部探伤检测。

本发明的配方中，铁是基本元素，铬起到的是提高本发明的一种浮动油封的抗腐蚀性能的作用。加入钼提高浮动油封的强度和耐磨性能。镍起到促进奥氏体形成的作用。硅元素、锰元素可以提高浮动油封的淬透性。铌起到的是提高浮动油封的耐久性，减少蠕变和裂纹的作用，同时使浮动油封的高温强度增加，加工性能改善，同时钢中掺铌能提高钢在高温时的抗氧化性，改善钢的焊接性能，另外铌还有吸收残余气体的功能，在炼钢时，可以吸收使浮动油封产生气孔的气体，使得生产出来的浮动油封无孔眼，无气泡。磷元素和硫元素都是有害杂质元素，这些元素对本发明浮动油封的性能是有害的，因此应该尽量少。碳元素可以促进奥氏体的形成，但是碳元素的加入，将降低浮动油封的塑性，对于加工硼酸再循环泵的泵体是不利的，因此其含量必须严格控制。加入铜进一步加强了浮动油封的强度。通过本发明的配方及工艺，生产出来的浮动油封工作面硬度增大，耐磨性增强、使用寿命延长。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：