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1、关于水泵机械密封的技术分析【摘要】在给水设备的运转中，水泵是其重要的动力枢纽，水泵的机械密封效果是保证供水安全性、有效性的关键。水泵机械密封具有密封效果良好、密封参数高、功率较低等优点，而得到了广泛的应用。水泵机械密封常见的问题主要有渗漏、失效等，必须对于各类问题进行系统的分析，并且采取有效的技术处理措施。本文从专业技术的角度出发，简要分析了水泵机械密封的相关问题。【关键词】水泵；机械密封；渗漏；失效；技术处理在我国的电力、石化、供水等国民经济部门中，水泵得到了广泛的应用，水泵的性能与质量达到标准是保证有效供水的重要前提。一旦水泵出现运转故障将对于整个供水系统产生严重的影响，甚至造成效益损失现
2、象。在水泵运转中，机械密封渗漏、失效是较为常见的问题，对于其运转效率与安全性的影响是不容忽视的。因此，在水泵机械密封的设计、安装、使用与维护中，必须注重对于相关问题的技术分析，对于常见的运转故障与安全问题必须采取有效的技术措施进行处理，从而保障水泵的安全、稳定、高效运转。1.水泵机械密封的组成及安装、使用技术要点水泵机械密封主要是指在流体压力与补偿机构弹力的共同作用，以及辅助密封部件的配合下，由至少一组垂直于旋转轴线的端面保持贴合与相对滑动，从而构成一套具有防止流体泄漏功能的装置。水泵机械密封主要由以下部件组成：1)动环、静环为主要密封件；2)密封圈为辅助密封件；3)弹簧、推环为压紧件；4)弹
3、箕座及其键、固定螺等为传动件。在水泵机械密封的安装、使用中，需要注意的技术要点主要包括：1)转轴径向跳动0.04mm，轴向窜动量0.1mm；2)密封部位安装时，必须保持清洁、干燥，密封部件则要进行清洗，密封端面要保持完好无损，密封部位中尽量避免带入杂质与灰尘；3)机械密封安装过程中，严禁敲打与碰击，以避免机械密封的摩擦面破损，而导致密封部件失效，可以在与机械密封接触的表面涂抹一层机械油，以保证安装操作的顺利完成；4)静环压盖安装时，必须保证拧紧螺丝受力均匀，并符合轴心线与静环端面的垂直要求；5)在水泵机械密封运转前，必须保证介质充满，以防止出现因干摩擦而导致机械密封失效的问题，对于容易结晶、颗
4、粒的介质，在介质温度80的情况，必须采取科学的冲洗、过滤与冷却措施；6)在水泵机械密封的使用管理中，应根据辅助密封材质选取相应的机械油，以避免因O型圈侵油膨胀、加速老化等问题，而造成机械密封渗漏或提前失效等问题。2.水泵机械密封常见渗漏现象与原因分析2.1 周期性渗漏的主要原因1)由于转子周期性振动，导致汽蚀或轴承损坏，这是产生渗漏现象与缩短密封寿命的主要原因；2)泵转子的轴向窜动量过大，轴与辅助密封之间的过盈量较大，动环无法在轴上灵活移动。特别实在泵翻转，动、静环磨损后，因无法及时得到补偿位移，而引发局部渗漏的现象；3)密封面的润滑油量不足，引起机械密封运转中出现干摩擦的现象，进而导致渗漏问
5、题。2.2 压力产生引发的渗漏的主要原因1)在真空状态下运转，导致机械密封渗漏的现象，泵在起动及停机过程中，由于受到泵进口堵塞或抽送介质中含有气体等因素的影响，使得密封腔内出现负压，引起密封端面干摩擦的现象，进而产生漏气或漏水现象；2)由于高压或压力波引发的机械密封渗漏现象，由于弹簧比压力、总比压的设计过大，当机械密封腔内压力大鱼3MPa时，可能导致密封端面的比压过大，难以形成液膜，加之长时间运转可能出现密封端面严重磨损的问题，进而导致密封面热变形与渗漏的现象。2.3 其他原因引起的水泵机械密封渗漏现象常见的渗漏原因1)在动环密封圈的轴端面、静环密封圈压盖或壳体端面的安装中，未进行倒角、修光等
6、技术处理，造成动静环密封圈损伤，运转中出现渗漏现象的几率明显加大；2)未能按照规定控制弹簧压缩量，压缩量过大可能增加端面的比压，造成摩擦热量过多的问题，进而造成水泵机械密封的密封面出现热变形、端面加速磨损、局部渗漏等现象。3.水泵机械密封渗漏的技术处理措施3.1 注重水泵机械密封设计中的技术处理的具体措施1)根据水泵的型号、性能、工作特点等，选择相应的机械密封类型，技术人员应仔细分析各种材质与使用寿命要求的前提下，合理进行各密封元件的选用，重点参考其耐腐蚀、耐高温、抗振、抗疲劳等方面的实际性能；2)在不同型号水泵机械密封的设计中，设计人员应准确把握其技术要点，即重点研究轴套与旋动环间、旋动环与
7、静止环间、密封端盖与水泵泵体间、轴套与轴间、静止环与环座间等关键部位的机械密封设计与技术处理，这是预防机械密封渗漏问题的关键技术措施；3)在水泵机械密封运转中，振动偏大是引发渗漏现象的主要原因，但是振动偏大并不是机械密封自身引起的，而是水泵其它零部件在运转中产生的振动传播至机械密封，所以，在水泵机械密封设计中，设计人员要特别注重泵轴设计不合理、轴承精度不够、以及联轴器的平行度差与径向力大等问题，全面分析水泵机械密封振动的主要来源，采取有效的技术措施消除振动源。在水泵设备的制造与装配过程中，则要严格执行设计方案与相关操作规程、标准，尽量消除机械密封的消除振动源，以有效控制机械密封运转中出现渗漏问
8、题的几率。3.2 机械加工精度不够、辅助冲洗系统不完善引起渗漏现象应采取的技术处理措施在水泵机械密封运转中，机械加工精度不够、辅助冲洗系统不完善均是引起渗漏现象的原因，所以，必须针对以上问题采取有效的技术处理措施。笔者总结了需要注意的两方面问题：1)引起水泵机械密封加工精度不够的原因较多，其中机械密封自身加工精度不够是较易引起人们注意的原因之一，在机械加工中加强控制即可。但是水泵机械密封其它部件加工精度不够则较难解决，例如：泵轴、泵体、密封腔体、轴套等机械加工精度不够也较为常见，在上述零部件的生产过程中，必须严格执行相关技术标准，加强机械加工、检验与装配过程的质量检验，从而提高机械密封的整体性能。2)在水泵机械密封渗漏问题的技术处理中，完善的辅助冲洗系统具有重要的作用，可以有效保护密封面，并且发挥冲走杂物、冷却与润滑的作用。在机械密封的整体设计中，必须合理配置辅助冲洗系统，否则难以达到理想的机械密封效果。辅助冲洗系统的应用中，必须注意有冲洗口位置设计不合理、冲洗液的流量、冲洗液中有杂质，压力不够等方面的问题，以确保水泵机械密封的实际运转效果。