機(jī)械密封在水泵維修中的應(yīng)用分析

王錫萍

（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730020）

水泵長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)，受多方面因素的影響，其易產(chǎn)生泄露質(zhì)量缺陷，常用維修方式是機(jī)械密封，水泵正式處于工作狀態(tài)，處于不同生產(chǎn)系統(tǒng)中所需媒介存在較大差異性，選取可靠的策略和方法，避免水泵泄露是當(dāng)下機(jī)械生產(chǎn)運(yùn)行核心關(guān)鍵點(diǎn)。就目前實(shí)際狀況分析，機(jī)械密封技術(shù)在實(shí)踐中逐步完善和成熟，其用于水泵維修中，從源頭解決水泵泄露風(fēng)險(xiǎn)，顯著提高水泵應(yīng)用年限，進(jìn)而提高水泵工作質(zhì)量，提升機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行效率及質(zhì)量。

1 機(jī)械密封技術(shù)工作原理和特征分析

1.1 機(jī)械密封基本工作原理分析

機(jī)械密封作為現(xiàn)下使用成熟最廣泛的密封技術(shù)，有利于提升水泵密封效果，避免水泵發(fā)生泄露，產(chǎn)生不良的后果和損傷，始終保證水泵處于最佳工作狀態(tài)。機(jī)械密封主要利用流體壓力、機(jī)械彈性等基本原理，水泵處于正常工作狀態(tài)，內(nèi)部將充滿液體，水泵內(nèi)壁承受較大的壓力，若該壓力超過(guò)水泵內(nèi)壁承載最大限值，便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的縫隙，隨著時(shí)間的推移發(fā)生滲漏現(xiàn)象。利用機(jī)械密封可有效解決水泵泄露問(wèn)題，運(yùn)用自身彈性較佳的機(jī)械補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，對(duì)縫隙進(jìn)行處理，水泵內(nèi)部壓力增加狀況下，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈性作用持續(xù)性增大，在機(jī)械彈性的作用下，縫隙循序漸進(jìn)被壓緊，水泵內(nèi)流體無(wú)法從縫隙部位滲出，進(jìn)而達(dá)到較佳的密封效果。機(jī)械密封過(guò)程中，不僅需確保機(jī)械強(qiáng)度、彈性滿足相關(guān)要求，確保其具備較強(qiáng)的抗壓能力，以便于確保密封效果穩(wěn)定性及持續(xù)性，而且應(yīng)注重安裝過(guò)程中產(chǎn)生誤差，將其偏差控制于不小于0.01 mm，有效增強(qiáng)水泵密封性能。

1.2 機(jī)械密封的特征

為確保機(jī)械密封在水泵維修中發(fā)揮自身能效和作用，有必要掌握機(jī)械密封自身特征和優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)水泵維修運(yùn)用做支撐。通過(guò)全方位分析，機(jī)械密封自身特征如下：①密封成效較佳，可積極對(duì)水泵縫隙進(jìn)行合理控制，進(jìn)而強(qiáng)化水泵自身密封成效，消除水泵滲漏現(xiàn)象；②自身應(yīng)用年限較長(zhǎng)，通常可高達(dá)1～2年，可減少水泵高頻次維修，以降低各類維護(hù)成本，促使水泵可靠、穩(wěn)定地工作；③摩擦功率較小，僅為軟填料密封10%～50%，以免水泵縫隙產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，影響其自身性能；④抗震效果較佳，有效規(guī)避轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生嚴(yán)重的傾斜，水泵穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，自身適用范圍較廣，不受溫度的約束和影響，自身運(yùn)行性能較佳。但機(jī)械密封自身?yè)碛卸鄠€(gè)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，仍存在部分不足，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本較高，具備專業(yè)的技術(shù)方可保證密封效果，產(chǎn)生意外事故處理難度大。

2 水泵維修中機(jī)械密封常見問(wèn)題分析

2.1 連接密封缺乏嚴(yán)密性

水泵長(zhǎng)周期處于工作狀態(tài)，連接密封效果隨著時(shí)間的推移逐步弱化，且易產(chǎn)生密封缺乏嚴(yán)密性狀況，水泵發(fā)生相應(yīng)的故障。水泵正式工作過(guò)程中，內(nèi)部流體自身產(chǎn)生具有較大的作用力賦予密封表面，致使其處于外力作用力，水泵難以正常工作。應(yīng)對(duì)水泵定期做好檢修工作，以免水泵發(fā)生運(yùn)行故障，無(wú)法確保水泵持續(xù)性工作。形成水泵密封缺乏嚴(yán)密性的因素較多，主要涵蓋以下幾方面：其一，密封圈損壞。水泵工作狀況下，內(nèi)部充盈整個(gè)流體，密封圈長(zhǎng)時(shí)間受擠壓和沖刷，隨著時(shí)間的推移其產(chǎn)生磨損，且隨著水泵工作負(fù)荷加大磨損尤為凸顯，密封圈難以與縫隙密切相關(guān)，不同程度影響密封效果，增加水泵發(fā)生泄露的風(fēng)險(xiǎn)。其二，密封切面操作不當(dāng)，彈簧減震自身彈性降低，影響密封效果，無(wú)法保證水泵可靠運(yùn)行，所以全面保證彈簧減震的彈性效果優(yōu)良至關(guān)重要。

2.2 轉(zhuǎn)軸銜接不嚴(yán)

水泵正常啟動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，靜、動(dòng)環(huán)面相互產(chǎn)生相應(yīng)的作用力，以便于保證水泵處于正常工作狀態(tài)，確保內(nèi)部流體處于水泵中正常運(yùn)行。水泵以較高速度運(yùn)轉(zhuǎn)，墊圈、轉(zhuǎn)軸自身磨損加劇，且隨著時(shí)間的疊加該磨損嚴(yán)重，兩者間呈現(xiàn)相應(yīng)的縫隙，難以將流體進(jìn)行有效隔離，流體通過(guò)裂縫外滲。處于不同工作環(huán)境狀況下，水泵運(yùn)行具有一定的復(fù)雜性，特別是水泵材料自身會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，致使轉(zhuǎn)軸水封銜接受干擾和影響。

2.3 機(jī)封壓蓋不嚴(yán)

水泵壓蓋部位有時(shí)受多個(gè)因素的影響，易產(chǎn)生泄露問(wèn)題，該問(wèn)題主要是由機(jī)封壓蓋不嚴(yán)，建議有的放矢選取合理的策略和方法，強(qiáng)化水泵機(jī)封壓蓋密封效果。引發(fā)機(jī)封壓蓋不嚴(yán)關(guān)鍵原因較多，主要涵蓋以下幾方面：其一，壓蓋部位密封圈受損傷，難以與壓蓋、泵體間進(jìn)行緊密銜接，不同程度影響整個(gè)密封效果，若水泵內(nèi)部壓力過(guò)大，內(nèi)部流體將從壓蓋部位流出，產(chǎn)生泄露現(xiàn)象；其二，壓蓋邊緣長(zhǎng)時(shí)間受內(nèi)部流體的侵蝕和影響，導(dǎo)致壓蓋金屬元素流失，縫隙逐步增大，導(dǎo)致流體從縫隙內(nèi)流出，對(duì)機(jī)封壓蓋密封成效產(chǎn)生不利影響；其三，水泵工作過(guò)程中內(nèi)外空間狀態(tài)較大，壓蓋需承受較大的作用力，長(zhǎng)周期壓力作用下，對(duì)壓蓋自身密實(shí)度產(chǎn)生不良干擾和影響，一定程度影響壓蓋自身密封效果，引發(fā)壓蓋不嚴(yán)等現(xiàn)象，無(wú)法確保其正常使用。

3 水泵維修中機(jī)械密封的應(yīng)用分析

3.1 密封泄露處理

為從本質(zhì)層面消除密封泄露缺陷，應(yīng)結(jié)合實(shí)際狀況，科學(xué)、合理應(yīng)用密封技術(shù)，獲取較佳的密封效果，以增強(qiáng)水泵密封性能。機(jī)械密封實(shí)際操作過(guò)程中，建議其實(shí)際工作流程符合相關(guān)規(guī)范和要求，應(yīng)及時(shí)對(duì)密封表面做好清理，確保其表面潔凈度，以免產(chǎn)生灰塵、油污等雜質(zhì)，以便于干擾整個(gè)機(jī)械密封效果，增加泄露的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)械密封之前，應(yīng)及時(shí)對(duì)其表面進(jìn)行擦拭，確保其處于清潔狀態(tài)，獲取較佳的機(jī)械密封效果。同時(shí)，應(yīng)及時(shí)規(guī)范機(jī)械密封程序，科學(xué)、合理做好安裝工作，以免安裝過(guò)程中產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。有必要以裝配圖為導(dǎo)向做好安裝，促使密封圈與泵體表面密切銜接，規(guī)避密封表面產(chǎn)生磨損，促使水泵具有較佳的密封狀態(tài)。嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范和要求對(duì)其精度控制，實(shí)際要求包含以下幾方面：其一，應(yīng)對(duì)軸彎曲度合理把控，將其有效把控在0.05 mm內(nèi)，確保水泵轉(zhuǎn)軸高效化運(yùn)行。其二，建議對(duì)轉(zhuǎn)子振擺合理控制，其擺動(dòng)幅度不超過(guò)允許限值，以免對(duì)臨近區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生損傷，進(jìn)而影響密封效果。其三，需對(duì)壓蓋中心進(jìn)行控制，促使其與泵體中心相吻合，兩者中心實(shí)際偏差嚴(yán)禁超過(guò)0.05 mm，以免出現(xiàn)泄露現(xiàn)象。

3.2 消除水泵振動(dòng)，振動(dòng)發(fā)熱處理

水泵正式使用過(guò)程中，由于機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦產(chǎn)生嚴(yán)重的振動(dòng)，若振動(dòng)過(guò)程較為強(qiáng)烈，便對(duì)水泵自身產(chǎn)生嚴(yán)重的影響和干擾。為減少或消除水泵振動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)增加潤(rùn)滑劑，檢查機(jī)械契合，確保水泵良好運(yùn)轉(zhuǎn)，最大限度降低水泵振動(dòng)。若機(jī)械密封實(shí)際措施選取缺乏合理性，將產(chǎn)生振動(dòng)發(fā)熱現(xiàn)象，致使水泵產(chǎn)生嚴(yán)重的故障問(wèn)題。有必要對(duì)該故障加以處理，將其遏制于搖籃中，選取合理的策略和加以應(yīng)對(duì)。若密封腔內(nèi)空隙過(guò)大，內(nèi)部形成嚴(yán)重的發(fā)熱狀況，致使水泵受損狀況加劇，不利于整個(gè)水本運(yùn)行穩(wěn)定性及可靠性。確保密封空腔的基礎(chǔ)上，建議選取耐磨性較高的動(dòng)、靜環(huán)材料，延長(zhǎng)水泵自身應(yīng)用年限，以免振動(dòng)與發(fā)熱現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.3 軸竄量大處理

水泵維修過(guò)程中，軸竄量較大對(duì)其機(jī)械密密封效果產(chǎn)生干擾，有必要選取合理的策略和方法將其把控于合理范圍內(nèi)。常規(guī)下軸竄量控制方法如下：首先，應(yīng)對(duì)聯(lián)軸器自身偏差做好校準(zhǔn)和驗(yàn)證，以便于保證轉(zhuǎn)軸自身實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)成效，促使水泵可處于穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。其次，應(yīng)對(duì)軸向力做好平整，建議選取平整盤做好合理化把控，以促使軸向力進(jìn)入有效的限定，進(jìn)而顯著降低竄量，提高對(duì)竄量的控制水平。最后，建議對(duì)竄量展開精細(xì)化分析，對(duì)竄量自身面積和范圍進(jìn)行充分了解，促使竄量控制更具有效性，避免其對(duì)水泵工作產(chǎn)生的不利影響。具體而言，竄量常規(guī)下主要選取平衡裝置做好把控，利用平衡裝置處于軸上做好全方位補(bǔ)償，以獲取較佳的竄量控制效果，發(fā)揮機(jī)械密封自身能效和作用，確保水泵穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

3.4 軸套密封處理

為從本質(zhì)層面確保機(jī)械密封自身質(zhì)量較佳，要求有機(jī)結(jié)合實(shí)際狀況，科學(xué)、合理對(duì)軸套做好精細(xì)化選擇，確保軸套發(fā)揮自身作用和能效，進(jìn)而提升軸套自身密封效果。軸套作為機(jī)械密封核心構(gòu)成，應(yīng)結(jié)合實(shí)際狀況，積極做好選型工作，以確保軸套符合相關(guān)密封處理基本要求。水泵正式維修過(guò)程中，建議按照相關(guān)規(guī)范和要求，及時(shí)做好軸套檢測(cè)工作，一旦產(chǎn)生問(wèn)題可第一時(shí)間進(jìn)行更換，其實(shí)際判定參考依據(jù)如下：其一，軸套內(nèi)徑產(chǎn)生波動(dòng)后，為確保軸套內(nèi)徑相統(tǒng)一，應(yīng)及時(shí)更換，促使軸套自身規(guī)格與水泵相吻合，減少內(nèi)徑存在較大差異性影響密封效果，確保水泵處于正常運(yùn)行狀況；其二，密封形式發(fā)生變更，應(yīng)及時(shí)更換軸套。主要因密封形式受軸套規(guī)格的約束和影響，為保證軸套與水泵高質(zhì)量銜接，建議選取合理的策略和方法，持續(xù)性強(qiáng)化軸套自身密封成效，從本質(zhì)層面解決水泵泄露問(wèn)題。

3.5 沖洗輔助處理

密封腔內(nèi)若存在異物，對(duì)機(jī)械密封產(chǎn)生不利影響，致使密封面無(wú)法緊密銜接，增加水泵泄露風(fēng)險(xiǎn)。所以在機(jī)械密封之前，建議結(jié)合實(shí)際狀況，第一時(shí)間做好沖洗輔助工作，有助于第一時(shí)間將密封腔內(nèi)各類異物予以清除，獲取較佳的密封效果。若內(nèi)部沉積的顆粒物體量較大，將導(dǎo)致機(jī)械密封彈簧失效，弱化水泵維修過(guò)程中機(jī)械密封效果。此外，隨著顆粒物自身體積的增加，對(duì)流體產(chǎn)生較大的摩擦力，加劇機(jī)械密封磨損，縮短水泵應(yīng)用年限。由此表明，水泵維修之前，應(yīng)及時(shí)做好沖洗輔助工作，是提高水泵使用年限的關(guān)鍵舉措，確保機(jī)械密封效果較佳，以免水泵泄露現(xiàn)象產(chǎn)生，以增強(qiáng)機(jī)械密封可靠性。

4 機(jī)械密封在水泵維修中安裝誤區(qū)辨識(shí)

為確保機(jī)械密封高質(zhì)量用于水泵維修中，應(yīng)對(duì)其安裝誤區(qū)進(jìn)行辨識(shí)，可避免“踩坑”，獲取較佳的應(yīng)用效果，主要包含以下幾方面：一是在水泵維修過(guò)程中，繃簧緊縮量越大密封效果越佳，殊不知隨著繃簧量的增加，導(dǎo)致磨損加劇，過(guò)度的緊縮促使繃簧失衡，影響密封效果；二是動(dòng)環(huán)密封圈越緊越好，動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊有害而無(wú)利，加劇密封圈與軸套間磨損，增加泄露風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)增大動(dòng)環(huán)軸向位移量，處于實(shí)際工作波動(dòng)下無(wú)法進(jìn)行調(diào)整；三是水泵維修過(guò)程中。靜環(huán)密封圈越緊越好，由于其本處于靜止?fàn)顟B(tài)，過(guò)緊導(dǎo)致其形變，干擾密封效果，同時(shí)靜環(huán)原材料為石墨，脆性較大，過(guò)度用力易破碎；四是新的比舊的效果較佳，應(yīng)用新機(jī)械密封效果肯定優(yōu)于舊的，但新機(jī)械密封質(zhì)量把控不嚴(yán)格，導(dǎo)致其密封效果大打折扣。

5 機(jī)械密封在水泵維修中實(shí)踐案例分析

鍋爐系統(tǒng)循環(huán)水泵處于2019年進(jìn)行機(jī)械密封升級(jí)改造，其實(shí)際運(yùn)用循環(huán)水泵自身型號(hào)為20HBA，未正式改造之前循環(huán)水泵每年更換4次油盤根，且每次更換量處于1 kg，市場(chǎng)價(jià)格為30元。由于盤根長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷工作狀態(tài)下產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，水泵軸與相關(guān)匹配的軸瓦3年需進(jìn)行更換，其耗損成本為7 000元，若不計(jì)人工成本，每臺(tái)循環(huán)水泵維修成本為2 500元左右。

針對(duì)該鍋爐系統(tǒng)循環(huán)水泵進(jìn)行維修，主要引入機(jī)械密封，開展機(jī)械密封改造工作后，通過(guò)兩年實(shí)踐運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)處于較佳狀態(tài)，循環(huán)水泵成本實(shí)際耗損方面持續(xù)性降低，且水泵維修周期控制在3年。同時(shí)，機(jī)械密封改造后，循環(huán)水泵運(yùn)行過(guò)程中自身摩擦阻力顯著降低，運(yùn)行耗電狀況下降低8度/h左右，全年節(jié)省大量電力，實(shí)際成本約控制在3萬(wàn)元，所以機(jī)械密封在水泵維修中具有較佳的效果，每年可節(jié)省大量的維修成本，且增強(qiáng)水泵自身運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性。

6 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械密封具有較佳的優(yōu)勢(shì)，將其用于水泵維修中，可有效解決泄露問(wèn)題，促使水泵處于較佳工作狀態(tài)，確保水泵緊密性達(dá)標(biāo)，促使其正常工作。應(yīng)積極梳理水泵維修中機(jī)械密封應(yīng)用存在的不足，深究其成因，始終遵循相應(yīng)的基本原則，有的放矢選取合理的策略和方法，消除水泵泄露現(xiàn)象，促使水泵處于正常狀況，確保水泵故障可從本質(zhì)層面有效解決，延長(zhǎng)水泵應(yīng)用年限。積極掌握機(jī)械密封應(yīng)用誤區(qū)，為后續(xù)辨識(shí)和規(guī)避操作不正確要點(diǎn)做支撐，獲取較佳的密封效果。