機(jī)械密封在水泵維修中的應(yīng)用

金昌盛

【摘 要】就目前的實(shí)際情況來看，機(jī)械密封對(duì)機(jī)械設(shè)備的重要性逐漸得到了體現(xiàn)。隨著產(chǎn)品技術(shù)的不斷提升，隨著節(jié)約能源要求的逐漸提高，對(duì)于機(jī)械密封的應(yīng)用要求也在不斷的攀升。為了進(jìn)一步促進(jìn)實(shí)現(xiàn)水泵系統(tǒng)運(yùn)行效率、質(zhì)量的提升，技術(shù)人員在具體操作過程中加強(qiáng)對(duì)于水泵的運(yùn)行維護(hù)，并加強(qiáng)對(duì)于高新技術(shù)的合理化運(yùn)用。本文基于此，著重論述機(jī)械密封技術(shù)的內(nèi)涵，并就該技術(shù)在水泵維修作業(yè)中的運(yùn)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械密封；水泵維修；應(yīng)用

1引言

作為為整個(gè)生產(chǎn)線提供動(dòng)力的裝置，泵的穩(wěn)定程度往往決定著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。泵在運(yùn)行過程中發(fā)生故障的原因，大多數(shù)都是因?yàn)楸脵C(jī)的內(nèi)外壓強(qiáng)差距較大導(dǎo)致機(jī)器密封出現(xiàn)問題，如損壞或泄漏等，這樣將影響到企業(yè)的正常收益。所以，為了進(jìn)一步促進(jìn)中國水泵維修作業(yè)及質(zhì)量的提升，工作人員在具體操作過程中需加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械密封技術(shù)的運(yùn)用。

2機(jī)械密封概述

機(jī)械密封主要是針對(duì)一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線斷面，在補(bǔ)償機(jī)構(gòu)以及流體壓力的作用下，再配合上輔助密封模式，就可以實(shí)現(xiàn)彼此的貼合，同時(shí)也能夠針對(duì)滑動(dòng)而形成流體泄漏的對(duì)應(yīng)裝置。機(jī)械密封屬于旋轉(zhuǎn)模式的軸封裝置。如針對(duì)壓縮機(jī)、離心泵、離心機(jī)等對(duì)應(yīng)的設(shè)備。因?yàn)樵O(shè)備內(nèi)外有傳動(dòng)軸的貫穿，如此，在設(shè)計(jì)與軸之間還會(huì)有圓周間隙的存在，通過間隙，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備介質(zhì)出現(xiàn)外泄的情況，所以，就需要針對(duì)軸封裝置的泄漏進(jìn)行合理的防范。軸封包含了較多的種類，因?yàn)槠鋵?shí)際的壽命較長、泄漏量偏少等特性，在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)械密封就是其密封的主要方式。對(duì)于機(jī)械密封，也可以稱之為斷面密封。機(jī)械密封主要部件：動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、冷卻裝置和壓緊彈簧。對(duì)于機(jī)械密封所使用的輔助密封件：密封圈主要包含了0 形、U 形、X 形、矩形柔性石墨等一系列的密封件。機(jī)械密封彈力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)：彈簧、推環(huán)、片式波紋彈簧。彈簧座及鍵或各種螺釘。

3機(jī)械密封國內(nèi)的參考規(guī)定

GB/T14211—2010《機(jī)械密封試驗(yàn)方法》規(guī)定了機(jī)械密封試驗(yàn)分為型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)：前者是判定機(jī)械密封是否滿足技術(shù)規(guī)范的全部性能要求，后者是對(duì)經(jīng)過型式試驗(yàn)的機(jī)械密封在出廠時(shí)進(jìn)行的試驗(yàn)。該標(biāo)準(zhǔn)要求同一規(guī)格每批至少抽取一套進(jìn)行出廠試驗(yàn)。型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)都包含靜圧試驗(yàn)和運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)：靜壓試驗(yàn)保壓時(shí)間為15min；運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)對(duì)型式試驗(yàn)要求≥100h，對(duì)于出廠試驗(yàn)要求≥5h。靜壓試驗(yàn)采用壓力為最高使用壓力的1.25倍，運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)壓力為產(chǎn)品最高使用壓力，試驗(yàn)流體為水，溫度（0-80）℃采用該試驗(yàn)方法，參照J(rèn)B/T4127.1—2013《機(jī)械密封技術(shù)條件》要求的泄漏量情況。但是，對(duì)于特殊條件及被密封介質(zhì)為氣體時(shí)不受此限。環(huán)磨損情況要求：滿足機(jī)械密封使用周期的要求，以清水為介質(zhì)的試驗(yàn)運(yùn)行100h，軟質(zhì)材料的密封環(huán)磨損量≤0.02mm。關(guān)于密封壽命。JB/T4127.1—2013《機(jī)械密封技術(shù)條件》描述為“在選型合理、安裝正確的情況下，被密封介質(zhì)為清水、油類及類似介質(zhì)時(shí)，機(jī)械密封的使用壽命一般≥8000h。被密封介質(zhì)為腐蝕性介質(zhì)時(shí)，機(jī)械密封的使用期一般為（4000～8000）h。使用條件苛刻時(shí)不受此限”。JB/T4127.3—2013《機(jī)械密封產(chǎn)品驗(yàn)收技術(shù)條件》另有描述“使用條件苛刻，如高溫、低溫、高壓、高速、高黏度液體、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)、顆粒介質(zhì)以及開停車頻繁的情況下，產(chǎn)品的使用周期和平均泄漏量應(yīng)由用戶和制造廠商定”。可見，密封壽命與選型安裝、使用條件等密切相關(guān)。

4機(jī)械密封在水泵維修中的應(yīng)用

4.1機(jī)械密封其維修中呈現(xiàn)的問題

在水泵行業(yè)之中運(yùn)用數(shù)量最高的就是機(jī)械密封，八成以上的密封手段基本上都運(yùn)用的是機(jī)械密封，因此水泵在具體維修的時(shí)候大多都是針對(duì)機(jī)械密封來實(shí)施必要的維修。其主要表現(xiàn)在以下的幾個(gè)方面：①具體在進(jìn)行水泵維修的過程之中，會(huì)出現(xiàn)機(jī)械密封尺寸不適宜的現(xiàn)象，所得到同軸承的尺寸要同時(shí)進(jìn)行更改，保障機(jī)械密封可以和所打造相對(duì)完好的密封環(huán)境；②僅僅利用靜水試驗(yàn)，其根本就無法保障最終的密封性，在安裝完成之后靜水試驗(yàn)的過程之中不會(huì)發(fā)生泄漏，但是在運(yùn)用水泵之后，會(huì)發(fā)生大范圍泄漏情況，其針對(duì)其中發(fā)生泄漏的部位很難找到，使得水泵實(shí)施反復(fù)的維修，不僅僅影響了整個(gè)工作效率，且還會(huì)加大運(yùn)營的成本。

4.2具體應(yīng)用分析

4.2.1機(jī)械密封熱損傷的處理

對(duì)于泵機(jī)械密封的熱損壞現(xiàn)象來說，當(dāng)輸送較高溫度的物料還選擇用單機(jī)械密封，正常情況下，使用單機(jī)械密封時(shí)候，物料的溫度不超過 80 ℃，因?yàn)槿绻锪蠝囟冗^高而機(jī)械密封得不到有效的冷卻，機(jī)械密封的壽命將大大縮短。另外，泵所走的物料和機(jī)械密封材質(zhì)的選擇是否匹配，如果不匹配，機(jī)械密封也很容易出問題，所以在選擇泵時(shí)，需要跟相關(guān)技術(shù)人員說明清楚，走的是什么物料、什么溫度、工況如何，這樣技術(shù)人員才能正確地選擇與物料及工況相互匹配的機(jī)械密封。

4.2.2處理泵軸竄量大

為了將軸向竄量徹底降低，必須要設(shè)計(jì)軸向力的平衡裝置，使其自身合理性和科學(xué)性得以保障。為了有效地實(shí)施這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，方案設(shè)計(jì)的過程中，由于平衡盤要對(duì)軸向力進(jìn)行平整，因此，必須要重視這一點(diǎn)。在泵軸上應(yīng)用軸向力將軸向限位實(shí)施。對(duì)泵軸竄量大進(jìn)行處理的過程中，相關(guān)人員應(yīng)該預(yù)先分析泵軸竄量全方位的實(shí)施情況，根據(jù)分析的結(jié)果，選擇合適的方式。

4.2.3加強(qiáng)處理機(jī)械密封泄漏

通常水泵在非運(yùn)行狀況下往往具有較強(qiáng)的密封性，而在運(yùn)行過程中則會(huì)出現(xiàn)泄露的問題。基于此，技術(shù)人員在具體操作過程中需從動(dòng)、靜環(huán)連接處，轉(zhuǎn)軸處及壓蓋處進(jìn)行檢查，從而實(shí)現(xiàn)水泵密封維修工作效率的提高。因此，在水泵維護(hù)和使用過程中，技術(shù)人員需對(duì)機(jī)械密封設(shè)備中容易出現(xiàn)磨損的設(shè)備進(jìn)行定期更換。諸如彈簧、墊圈等。防止該設(shè)備在運(yùn)行過程中因?yàn)槌霈F(xiàn)變形而出現(xiàn)泄漏問題。在具體操作過程中，技術(shù)人員需依據(jù)彈簧使用情況對(duì)彈簧伸長度進(jìn)行合理化設(shè)置，并進(jìn)一步提升密封機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率。目前，軸套在機(jī)械密封中獲得了廣泛應(yīng)用，并能依據(jù)部件的摩擦現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，從而由此降低機(jī)械密封的效果。通常來說，技術(shù)人員需對(duì)水泵的動(dòng)環(huán)進(jìn)行換新，并在具體操作過程中注重下述的幾方面：第一，依據(jù)水泵實(shí)際運(yùn)行狀況，合理選擇工作軸套，規(guī)避軸套材質(zhì)等問題而導(dǎo)致的防漏效果降低。一般而言，軸套的光滑度與部件的磨損程度呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。為此，技術(shù)人員需選用光滑度適中且耐磨性較好的材料進(jìn)行作業(yè)；第二，工作人員在進(jìn)行軸套制作的過程中，需進(jìn)一步測(cè)量其尺寸，確保其精確度的提升，并進(jìn)一步降低誤差，為機(jī)械密封在水泵維修中的高效應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。

4.2.4適當(dāng)增加沖洗輔助系統(tǒng)

密封腔內(nèi)若有雜質(zhì)和顆粒出現(xiàn)，機(jī)械密封運(yùn)行就會(huì)受到影響。有關(guān)單位應(yīng)該構(gòu)建沖洗輔助系統(tǒng)，否則，顆粒和雜質(zhì)沉積的情況就容易出現(xiàn)，造成機(jī)械密封的彈簧失靈。摩擦若有顆粒進(jìn)入，機(jī)械密封就會(huì)受到嚴(yán)重的損害。設(shè)計(jì)是實(shí)施沖洗輔助系統(tǒng)的關(guān)鍵。

5結(jié)束語

總而言之，在水泵運(yùn)行的過程中，常見的問題就是泄漏，既加大設(shè)備的損耗程度，又降低水泵運(yùn)行的效率。因此，對(duì)水泵維修中機(jī)械密封的應(yīng)用應(yīng)該予以重視，操作必須要嚴(yán)格按照工作流程，對(duì)于維修水泵中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該積極解決，從而保證水泵的密封性。

參考文獻(xiàn)：

[1]宮曉清，孟祥鎧，李紀(jì)云，彭旭東.核主泵用流體動(dòng)壓型機(jī)械密封溫度場(chǎng)的數(shù)值研究[J].流體機(jī)械，2015，4307：16-21.

[2]王悅昶，劉瑩，黃偉峰，高志，王玉明.過盈配合連接對(duì)核主泵機(jī)械密封性能影響的ANSYS分析[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2017，5305：153-159.

[3]陳匯龍，吳強(qiáng)波，左木子，徐成，胡吉，李述林.機(jī)械密封端面液膜空化的研究進(jìn)展[J].排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2015，3302：138-144.

（作者單位：黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司）