核主泵用流体动静压结合型机械密封环复杂形面加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102528613A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102528613A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210049946.8(22)申请日2012.02.29(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市凌工路2号(72)发明人霍凤伟郭东明康仁科(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人侯明远(51)Int.Cl.B24B19/00(2006.01)B24D7/18(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称核主泵用流体动静压结合型机械密封环复杂形面加工方法(57)摘要一种核主泵用流体动静压结合型机械密封环复杂形面加工方法，属于精密加工技术领域。其特征是杯形砂轮直径的平方与密封环等倾波纹面中径的平方和等于杯形砂轮端面与杯形砂轮回转轴线交点到回转工作台回转轴线的距离2倍的平方，磨削等倾波纹面时两回转轴线夹角等于等倾波纹面的径向轮廓倾角，并且杯形砂轮与密封环的磨削接触弧线中点和砂轮端面与砂轮回转轴线交点到回转工作台面的距离相等；磨削密封坝面时两回转轴线平行，通过砂轮端面做恒定砂轮切削深度的微进给切入磨削。本发明的效果和益处是能实现由平的坝面和径向轮廓为略微倾斜直线且其倾角沿周向恒定不变的等倾波纹面构成的核主泵用流体动压密封环复杂形面高面形精度、低表面粗糙度加工。CN1025863ACN102528613A权利要求书1/1页1.一种核主泵用流体动静压结合型机械密封环复杂形面加工方法，采用一个回转工作台和一个杯形砂轮，其中杯形砂轮绕杯形砂轮的回转轴线回转，回转工作台将密封环夹持在回转工作台中心并能带动密封环绕回转工作台的回转轴线回转，杯形砂轮沿回转工作台的回转轴线向回转工作台做微进给运动，杯形砂轮回转轴线的方向角可以调整，其特征是：(1)杯形砂轮直径为150～700毫米，杯形砂轮端面的工作面宽度为2～5毫米，杯形砂轮所用磨料为1000#或更细粒度金刚石；杯形砂轮直径的平方与密封环等倾波纹面中径的平方和等于杯形砂轮的端面与杯形砂轮的回转轴线交点到回转工作台的回转轴线的距离2倍的平方；(2)回转工作台的转速为10～500转/分，回转工作台的回转运动误差为0～0.1微米，杯形砂轮转速为500～5000转/分，微进给速度为0～3微米/分，微进给运动分辨率为0～0.1微米；(3)杯形砂轮或回转工作台能沿回转工作台的回转轴线做周期性跟随运动，周期性跟随运动是回转工作台相位角的函数，周期性跟随运动使回转工作台或杯形砂轮产生的瞬时位移等于等倾波纹面与外圆周面相交曲线上与此相位角对应的点与密封坝面的距离，周期性跟随运动的运动误差为0～0.3微米；(4)磨削等倾波纹面时杯形砂轮的回转轴线与回转工作台的回转轴线的夹角等于等倾波纹面的径向轮廓倾角，杯形砂轮与密封环的磨削接触弧线中点和杯形砂轮的端面与杯形砂轮的回转轴线交点到回转工作台面的距离相等，回转工作台绕其回转轴线等速回转，杯形砂轮绕其回转轴线等速回转，杯形砂轮或回转工作台沿回转工作台的回转轴线做周期性跟随运动，杯形砂轮沿回转工作台的回转轴线向回转工作台做微进给运动，利用杯形砂轮的端面做恒定砂轮切削深度的微进给切入磨削；(5)磨削密封坝面时杯形砂轮回转轴线与回转工作台回转轴线平行，回转工作台绕其回转轴线等速回转，杯形砂轮绕其回转轴线等速回转，杯形砂轮沿回转工作台的回转轴线向回转工作台做微进给运动，利用杯形砂轮的端面做恒定砂轮切削深度的微进给切入磨削。2CN102528613A说明书1/4页核主泵用流体动静压结合型机械密封环复杂形面加工方法技术领域[0001]本发明属于核主泵用流体动静压结合型机械密封环复杂形面加工技术领域，涉及机械密封环的加工，特别涉及一种由平的坝面和径向轮廓为略微倾斜直线且其倾角沿周向恒定不变的等倾波纹面构成的核主泵用流体动静压结合型机械密封环复杂形面的超精密磨削方法。背景技术[0002]轴封式核主泵多采用能承受高压和重载、长寿命的端面机械密封来防止具有放射性的冷却剂泄漏。在动环也可以是静环的端面外侧开设等倾波纹面的流体动静压混合型机械密封是核主泵轴密封的重要形式之一。这种密封环的端面是由平的坝面和径向轮廓为略微倾斜直线且其倾角沿周向恒定不变的等倾波纹面构成的复杂形面，坝面与等倾波纹面的相交曲线为一沿圆周方向延展的闭合波浪线。与另一平端面密封环配对使用时，在密封界面沿周向形成波纹状间隙、沿径向形成收敛间隙，其优点是由径向收敛间隙产生的流体静压效应保证停止和运转状态时密封界面之间始终存在液膜，由周向波纹状间隙产生的流体动压效应保证足够的开启力使两密封端面分离，而密封坝面增强泄漏控制能力。核主泵用流体动静压结合型机械密封环外径为300毫米