水泵機(jī)械密封技術(shù)分析和解決辦法

摘要：

冶煉廠水泵數(shù)量多，有采用填料密封的，也有采用機(jī)械密封的，這里重點(diǎn)研究機(jī)械密封的泄露現(xiàn)象。水泵用機(jī)械密封種類繁多，型號(hào)各異，但泄漏點(diǎn)主要有五處：

（1）軸套與軸間的密封；（2）動(dòng)環(huán)與軸套間的密封；（3）動(dòng)、靜環(huán)間密封；（4）對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封；（5）密封端蓋與泵體間的密封。一般來(lái)說(shuō)，軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在長(zhǎng)期管理、維修實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判，才能得出正確結(jié)論。

1.泄漏原因分析及判斷

1.1安裝靜試時(shí)泄漏

機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題；泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上，再手動(dòng)盤(pán)車(chē)觀察，若泄漏量無(wú)明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題；如盤(pán)車(chē)時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題居多，泄漏介質(zhì)向四周?chē)娚浠驈乃鋮s孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。此外，泄漏通道也可同時(shí)存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細(xì)致，熟悉結(jié)構(gòu)，一定能正確判斷。

1.2試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏

泵用機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：

1.2.1操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異?，F(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離；

1.2.2對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷；

1.2.3動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊，彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量；

1.2.4靜環(huán)密封圈過(guò)松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；

1.2.5工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，探傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面；

1.2.6設(shè)計(jì)選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封。

1.3正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。

1.3.1抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞；

1.3.2對(duì)泵實(shí)際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效；

1.3.3回流量偏大，導(dǎo)致吸入

1.3.4對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，重新起動(dòng)時(shí)沒(méi)有手動(dòng)盤(pán)車(chē)，摩擦副因粘連而扯壞密封面；

1.3.5介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多；

1.3.6環(huán)境溫度急劇變化；

1.3.7工況頻繁變化或調(diào)整；

1.3.8突然停電或故障停機(jī)等。離心泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，往往會(huì)釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。

1.4周期性滲漏

周期性泄露有一下及格原因：

1.4.1泵轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量大，輔助密封與軸的過(guò)盈量大，動(dòng)環(huán)不能在軸上靈活移動(dòng)。在泵翻轉(zhuǎn)，動(dòng)、靜環(huán)磨損后，得不到補(bǔ)償位移。

1.4.2密封面潤(rùn)滑油量不引起干摩擦或拉毛密封端面。

1.4.3轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)。原因是定子與上、下端蓋未對(duì)中或葉輪和主軸不平衡，汽蝕或軸承損壞（磨損），這種情況會(huì)縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏。

1.5因其他問(wèn)題引起的機(jī)械密封滲漏

機(jī)械密封中還存在設(shè)計(jì)、選擇、安裝等不夠合理的地方。

1.5.1彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行，不允許有過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象，誤差±2mm，壓縮量過(guò)大增加端面比壓，摩擦熱量過(guò)多，造成密封面熱變形和加速端面磨損，壓縮量過(guò)小動(dòng)靜環(huán)端面比壓不足，則不能密封。

1.5.2安裝動(dòng)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(yīng)倒角并修光，以免裝配時(shí)碰傷動(dòng)靜環(huán)密封圈。

1.5.3水泵殼體變形對(duì)機(jī)械密封影響嚴(yán)重。

2.解決辦法

根據(jù)上面的分析，知道了水泵機(jī)械密封泄露的原因后，就可以找到正確的解決辦法，下面列舉幾種辦法，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況應(yīng)用。

2.1在裝配機(jī)械密封時(shí)，軸的軸向竄動(dòng)量應(yīng)小于0.1mm，輔助密封與軸的過(guò)盈量應(yīng)適中，在保證徑向密封的同時(shí)動(dòng)環(huán)裝配后保證能在軸上靈活移動(dòng)（把動(dòng)環(huán)壓向彈簧能自由地彈回來(lái)）

2.2油室腔內(nèi)潤(rùn)滑油面高度應(yīng)加到高于動(dòng)、靜環(huán)密封面

2.3在裝配機(jī)封時(shí)，彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行，不允許有過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象，高壓條件下的機(jī)械密封應(yīng)采取措施。為使端面受力合理，盡量減小變形，可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強(qiáng)度高的材料，并加強(qiáng)冷卻的潤(rùn)滑措施，選用可靠的傳動(dòng)方式，如鍵、銷等。

2.4采用雙端面機(jī)械密封，這樣有助于改善潤(rùn)滑條件，提高密封性能

2.5對(duì)腐蝕性介質(zhì)，橡膠件應(yīng)選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠

2.6在固體顆粒容易進(jìn)入的位置應(yīng)選用碳化鎢對(duì)碳化鎢摩擦副的機(jī)械密封。

3.綜述

綜上所述在水泵的維修中，機(jī)械密封是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，要高效，高質(zhì)量的完成維修任務(wù)，就必須對(duì)水泵的泄露有正確的分析，對(duì)癥下藥，并且在維修過(guò)程中注意積累經(jīng)驗(yàn)，抓住以上幾點(diǎn)，有關(guān)機(jī)械密封的維修將不是難事。