某型多級離心泵檢修及潤滑密封改造

陶 麾，藍偉宇

（衢州巨化錦綸有限責(zé)任公司，浙江衢州 324004）

1 發(fā)現(xiàn)問題

車間使用的廢水輸送泵為懸臂式的四級離心泵，轉(zhuǎn)速2980 r/min，使用46#機械潤滑油，軸承為油浴潤滑，潤滑密封為迷宮式密封，潤滑油溫度≤50 ℃，油壓為常壓。車間共安裝同用途2 臺泵互為備泵，在運行中這2 臺泵的潤滑油經(jīng)常從迷宮密封中滲漏出來，出現(xiàn)過故障泵未修好，在用泵又出現(xiàn)相同問題的情況，嚴重影響機泵使用壽命，由于焚燒裝置只用這2 臺離心泵輸送原料廢液，故機泵運行不穩(wěn)定也嚴重威脅裝置運行。為此，車間曾組織相關(guān)專業(yè)對該泵進行潤滑油密封修理攻關(guān)，更改加工、調(diào)整迷宮密封的間隙，以期消漏，但結(jié)果并不理想。為此，經(jīng)過認真對比分析，徹底改造了密封系統(tǒng)，取得了良好效果。

2 故障分析

查找確認相關(guān)影響條件并分析。

（1）潤滑油質(zhì)量。庫存潤滑油符合離心泵廠家提供的技術(shù)要求，供應(yīng)端也能提供完整的檢定報告和質(zhì)保證書，對使用中的油品進行取樣分析，也符合要求，故潤滑油質(zhì)量合格。

（2）潤滑油油壓、油溫。在用潤滑油油壓為常壓，注油口封蓋上設(shè)有通氣孔保持暢通，長時間運行油溫變化不大，故潤滑油使用方法也是合理的。

（3）潤滑油密封。對迷宮密封進行檢查測繪，發(fā)現(xiàn)密封齒間間隙較大，齒厚不足，且出現(xiàn)有磨擦的情況。之前車間雖然有對該密封進行修改，適當(dāng)增加了密封齒數(shù)并對密封的動環(huán)進行固定防止滑移，但仍然未解決問題。因此對該泵過往整體拆解情況梳理，發(fā)現(xiàn)位于該泵葉輪中間的滑動軸承時常出現(xiàn)因碰撞而損壞的情況，滑動軸承損壞導(dǎo)致泵軸在泵體內(nèi)失去支撐，從而徑向跳動增大，加上其較高的轉(zhuǎn)速導(dǎo)致密封磨損，即使修復(fù)了軸承恢復(fù)了轉(zhuǎn)動平衡，依然會發(fā)生滲漏。

3 檢修改造

3.1 迷宮密封工作原理

迷宮密封是指轉(zhuǎn)動零件和固定零件之間有許多曲折的小室，以使泄漏減小的密封。在轉(zhuǎn)動軸周圍設(shè)若干個依次排列的環(huán)形密封齒，齒與齒之間形成截流間隙與膨脹空腔，被密封介質(zhì)在通過曲折迷宮的間隙時產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達到阻漏的目的。

考慮到車間現(xiàn)有技術(shù)力量無法完成迷宮密封的進一步精細改進和調(diào)節(jié)，也為了故障后能夠快速更換損壞密封，故考慮徹底更換密封形式來解決問題。通過對比常用潤滑密封形式，決定采用骨架油封密封來取代迷宮密封。同時也需要對該機泵的中間軸承進行調(diào)整，延長其使用壽命并保證長時間內(nèi)泵軸徑向跳動不致過大。

3.2 骨架油封原理及優(yōu)點

在油封與軸之間有油封刃口控制的油膜，在液體表面張力的作用下，油膜剛度恰好使油膜與空氣接觸形成一個新月面，防止了介質(zhì)泄漏，從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)密封。骨架油封多采用優(yōu)質(zhì)丁腈橡膠和鋼板制成，質(zhì)量穩(wěn)定，使用壽命長，不僅可以防止?jié)櫥托孤┮部梢宰柚雇獠炕覊m、水氣進入，且結(jié)構(gòu)簡單、更換方便。

3.3 改造方案

將原迷宮密封改造為骨架油封，需要按照原密封零件尺寸制作2 只壓蓋并替換原有零件安裝在泵上（圖1、圖2）。改造后密封蓋外部尺寸數(shù)據(jù)，包括外徑、厚度、螺栓孔大小、數(shù)量和分布等，與原迷宮密封相同，以減小改造規(guī)模，骨架密封的選擇可根據(jù)密封蓋和軸的尺寸進行。實際測得密封處泵軸直徑為35 mm，故選擇骨架密封內(nèi)徑為35 mm，骨架密封材質(zhì)為丁腈橡膠，外徑根據(jù)原密封蓋外徑尺寸向內(nèi)縮小，參考密封尺寸標準選擇合適大小。在密封蓋上設(shè)置Φ6 mm 的小孔4 個，均勻布置在蓋板上作為拆卸孔，方便在拆卸時不損壞骨架油封。

3.4 中間軸承調(diào)整

原機泵中間軸承為滑動軸承，分為內(nèi)外2 個軸套，內(nèi)軸套固定在軸上，外軸套固定在泵殼上。按照原設(shè)計要求，內(nèi)軸套應(yīng)與葉輪一起由葉輪并帽固定在軸上形成整體。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)在并帽并緊的狀態(tài)下，該軸承內(nèi)軸套和葉輪輪轂之間存在1～2 mm 間隙，故在多級葉輪之間添加1 個長度2 mm 的金屬墊片，裝緊并帽后使葉輪無法自由軸向竄動撞擊滑動軸承，從而保證軸承使用壽命。

4 改造建議

因為所選骨架油封一般內(nèi)徑較軸外徑有一定過盈，長時間轉(zhuǎn)動可能損傷泵軸，故可制作一個軸套固定在軸上，骨架油封可以套裝在該軸套而非軸上，以保證泵軸不會被磨損。如此，骨架油封內(nèi)徑選擇需要根據(jù)軸套外徑來確定。

圖1 油封改造前

圖2 油封改造后

葉輪間的定位墊片厚度要與葉輪輪轂厚度相差不多，以防止影響泵內(nèi)流道?？紤]到該墊片較短小，目的是定位，緊固是依靠葉輪并帽并緊，為方便拆裝，墊片內(nèi)孔與軸之間可選擇間隙配合。

在潤滑油選擇上，可以參照不同的季節(jié)使用不同黏度的潤滑油，在高溫季節(jié)選擇黏度較高的，低溫季節(jié)選擇黏度較低的，在雨季的露天機泵檢查好油箱蓋、油杯等密封是否完好，防止雨水混入油內(nèi)影響潤滑油質(zhì)量。每周開展?jié)櫥瑢ｍ棛z查并記錄，對缺陷跟蹤整改，從日常管理上做好工作，才能最快速、最有效地發(fā)現(xiàn)和解決問題。

5 總結(jié)

結(jié)合機泵的內(nèi)部維修并進行了潤滑密封改造，解決了困擾車間的設(shè)備問題，又從設(shè)備管理角度對各崗位員工進行培訓(xùn)教育，目前該泵已實現(xiàn)連續(xù)運行半年無故障發(fā)生，有效保證生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運行的同時，加深了員工對于設(shè)備和設(shè)備管理的認識。