對水泵機械泄漏原因及措施的探討

【摘 要】水泵檢修過程中經常不能準確查找泄漏原因就急于拆修，導致維修頻率上升，增加了維修費用，給維修帶來了一定的困難。本文就對水泵泄漏原因分析，并提出相對應的處理措施。

【關鍵詞】水泵機械；泄漏；密封；措施

0.前言

對于每一套機械密封，無論因何失效，都應進行詳細的分析研究，并做好有關的數據記錄。當密封件損壞后，不能僅局限于從被損件本身查找失效原因，而應將拆卸下來的機械密封妥善地收集起來，并清洗干凈，按照靜止和轉動兩大部分分別放置。一般檢查的順序是：首先，分析受損傷的密封件對密封性能的影響，然后依次對密封環(huán)、傳動件、彈性元件、輔助密封圈、緊固螺釘等的磨損痕跡進行仔細檢查。對于附屬件，如壓蓋、軸套、密封腔體以及密封系統(tǒng)等也應進行全面的檢查。此外，還要了解泵的運行環(huán)境和工作條件，以及以往密封失效的相關記錄。在此基礎上進行綜合分析，就可快速找出導致密封失效的根本原因。

1.水泵泄漏原因分析

1.1補償環(huán)輔助密封圈處的泄漏

（1）輔助密封圈存在著質量問題，如橡膠密封圈斷面尺寸超差，壓縮率不符合要求。

（2）密封圈安裝時受到損傷，如橡膠制件表面有劃痕，導致密封失效。

（3）軸表面有腐蝕、麻點、凹坑等缺陷。

（4）軸的尺寸公差、表面粗糙度未達到要求。

（5）軸彎曲，軸套配合不當，或者軸承安裝位置不當，均會造成軸徑向跳動和軸向竄動超標。

1.2摩擦副端面之間的泄漏

（1）端面不平。端面平整度、粗糙度未達到技術要求，或者在使用前受到了損傷而產生泄漏。

（2）端面間存在污物。夾雜在泵中的污物未被清除，裝配時未清洗干凈。造成摩擦副端面的泄漏。

（3）安裝不正確。安裝尺寸未達到圖紙尺寸的要求。安裝位置不當，易造成彈簧比壓過大或過小，從而使機械密封早期磨損、燒傷或泄漏量增大。

（4）端面變形。若端面環(huán)選用碳石墨材料，由于其彈性模量小，易產生變形。一般造成變形的情況有：合成橡膠0形圈長期在介質中溶脹，體積增大，碳環(huán)受力而使端面變形；壓蓋內夾雜著金屬碎片或污垢，局部受載；彈簧阻塞或被腐蝕而喪失強度，造成端面分離。

1.3泵體與壓蓋結合面之間的泄漏

（1）泵體與壓蓋相配合端面有缺陷，如凹坑、刻痕等。

（2）螺栓緊同力小，壓縮墊片時不能把接觸面不平的凹坑填滿。

（3）墊片或密封圈受到損傷。

（4）壓蓋剛度不夠而產生變形。

（5）螺栓受力不均勻，造成壓蓋單邊鎖緊。

1.4軸套與軸之間的泄漏

IS型泵、SA型泵一般都設有保護性軸套。軸套與軸之間的泄漏，通常是由于安裝不當、密封圈或墊片不符合要求或者受到損傷而造成的。許多軸套不伸出密封腔，所以軸套與軸之間的泄漏通道常被忽略，且往往被誤認為是機械密封泄漏，從而造成盲目的頻繁拆裝而找不出毛病所在。

1.5裝配不良引起的機械密封滲漏

在裝配過程中，水泵轉子軸向竄動量大，輔助密封與軸的過盈量大，動環(huán)不能在軸上靈活移動。導致動、靜環(huán)磨損后，得不到補償位移，造成滲漏。

1.6潤滑油質差或油量不足引起的機械密封滲漏

由于潤滑油質差，其間的固體顆粒雜質一旦進入密封端面，嵌入石墨密封環(huán)的密封面內，必將會劃傷或加快密封端面的磨損。另外由于水垢和油污在軸（套）表面的堆積速度超過摩擦副的磨損速度，致使動環(huán)不能補償磨耗位移，致使機械密封端面的磨損加劇。如果密封面潤滑油量不足，就會引起磨擦副干摩擦導致拉傷密封端面。

1.7真空狀態(tài)運行造成的機械密封滲漏

水泵在起動、停機過程中，由于水泵進口堵塞或工作介質中含有氣體等原因，有可能使密封腔出現負壓，密封腔內若是負壓，會引起密封端面磨擦副干摩擦，密封端面損傷產生漏水現象。真空密封與正壓密封的不同點在于密封對象的方向性差異，而且機械密封也有其某一方向的適應性。

1.8高壓和壓力波造成的機械密封滲漏

由于彈簧比壓力及總比壓設計過大和密封腔內壓力超過3MPa時，會使密封端面比壓過大，液膜難以形成，密封端面磨損嚴重，發(fā)熱量增多，密封面熱變形。

2.水泵泄漏采取措施

2.1補償環(huán)輔助密封圈處的泄漏的措施

（1）多數是軸端未倒角或殘留毛刺不清潔所致。因此，需要注意清除毛刺和保持清潔。另外，軸上的鍵槽也會損傷密封圈，為此，安裝時應使用專用工具，避免密封圈受到損傷。

（2）應更換新軸或軸材料，并在密封圈接觸部位的軸表面進行表面熱處理。

（3）應修整尺寸公差或表面粗糙度。

（4）此時需修理校正或更換零件。

2.2摩擦副端面之間的泄漏的措施

（1）重新研磨拋光端面或更換密封環(huán)。

（2）清除端面間的污物，并重新進行裝配。

（3）仔細閱讀安裝說明書及附圖，重新調整安裝尺寸。非補償環(huán)安裝傾斜，若為壓蓋安裝傾斜，則應重新安裝，同時檢查密封環(huán)端面與壓蓋端面各點的距離是否一致。裝配時壓蓋螺釘要均勻擰緊。

（4）更換0形圈材料。

（5）清除碎片，并清洗席蓋。

（6）對于因腐蝕而產生的泄漏，需要改用合適的材料；為避免阻塞和腐蝕，需改變密封的結構或采用彈簧外置式機械密封。

2.3泵體與壓蓋結合面之間的泄漏的措施

（1）加大螺栓緊固力，或選用較軟的墊片材料。螺栓緊固力必須大于泵內介質壓力，因為內壓總是使得密封壓蓋與泵體端面趨于分離。

（2）更換有足夠剛度的壓蓋。

（3）重新調整螺栓緊固力。

2.4軸套與軸之間的泄漏的措施

一般可以用泄漏量的變化加以鑒別，軸套處的泄漏量通常是穩(wěn)定的，而從其他通道泄漏出的泄漏量往往是不恒定的，如從端面泄漏，經過磨合之后泄漏量會逐漸減少。

2.5裝配不良引起的機械密封滲漏措施

在裝配機械密封時，軸的軸向竄動量應小于0.1mm，輔助密封與軸的過盈量應適中，在保證徑向密封的同時，動環(huán)裝配后保證能在軸上靈活移動（把動環(huán)壓向彈簧能自由地彈回來）。安裝動環(huán)密封圈的軸（或軸套）端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋（或殼體）的端面應倒角并修光，以免裝配時碰傷動靜環(huán)密封圈。

2.6潤滑油質差或油量不足引起的機械密封滲漏的措施

必須定期對潤滑油質進行檢測，保證油室潤滑油的清潔度，禁止加不清潔的潤滑油。在固體顆粒容易進入的位置應選用碳化鎢對碳化鎢摩擦副的機械密封。油室腔內潤滑油面高度應加到高于動、靜環(huán)密封面。

2.7真宅狀態(tài)運行造成的機械密封滲漏的措施

在工作中要勤巡視，充分利用水泵的排氣閥對水泵進行保護。更有效的是采用雙端面機械密封，這樣有助于改善潤滑條件，提高密封性能。

2.8高壓和壓力波造成的機械密封滲漏的措施

為使端面受力合理，盡量減小變形，可采用硬質合金、陶瓷等耐壓強度高的材料，并加強冷卻的潤滑措施，選用可靠的聯結方式，如鍵、銷聯結等。彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進行調整，不允許有過大或過小的現象，誤差不大干2mm。壓縮量過大會增加端面比壓，摩擦熱量過多，造成密封面熱變形和加速端面磨損，壓縮量過小動靜環(huán)端面比壓不足，起不到密封的效果。

3.結論

機械密封本身是一種要求較高的精密部件，對設計、機械加工、裝配質量都有很高的要求。因此，檢修裝配人員在安裝使用機械密封時，應分析使用機械密封的各種因素，使機械密封適用于泵的技術要求，具備充分的潤滑條件，這樣才能保證密封長期可靠地運轉。機械密封的泄漏處理，須在長期巡檢、維修實踐基礎上，對泄漏癥狀進行觀察、分析、判斷，才能得出正確結論。