机械密封在水泵维修中的应用杨小军

机械密封在水泵维修中的应用杨小军

杨小军

杨小军

（陕西能源电力运营有限公司陕西西安710000）

摘要：中国经济的迅猛发展离不开工业生产技术的不断进步，水泵作为现代工业生产中极为重要的液压输送设备之一，其能否稳定持续地运行将会直接对工业生产效率造成一定影响。针对水泵在实际工程应用中由于液体循环、增压操作以及自身结构设计不合理等导致的泄漏问题，采取高效合理的密封维修手段是必需的。机械密封是水泵密封维修当中最常用的方法，其工作质量优劣对于水泵整体维修质量水平有着重要影响。文章以机械密封原理及其影响因素为依据，从导致水泵泄漏的原因入手，重点阐述了应用机械密封技术对水泵泄漏进行维修，该技术在水泵维修中的应用大大提高了机械工业生产效率。

关键词：机械密封；水泵维修；应用

1.引言：

作为机械制造工业中最常见的液体输送或液体增压设备，水泵的制造以及维修水平将直接影响实际机械生产的进度。根据当前国内整个水泵行业密封水平的相关数据资料的研究表明，在目前水泵维修行业中机械密封技术应用率高达85%以上，机械密封维修量大约占据水泵维修工作量的40%以上。由此可得，高效合理的机械密封技术是保证水泵在规定使用寿命内正常稳定运行的较为关键的一环。为了加强水泵维护工作人员对高新技术理论的合理运用，实现水泵在液压系统中高效率、高质量的运行，本文对机械密封技术在水泵维修中的应用进行了重点剖析。

2.机械密封概述及其存在问题

2.1机械密封原理

具体来说，机械密封就是一种用来处理机体与旋转轴之间密封问题的装置，它一般在密封弹性元件的预紧和压紧方面比较常用到。静动环端面间隙及静动密封圈是极易出现泄漏问题的位置，静动环端面间隙对于机械密封工作是否能够高效率、高质量的在规定工作寿命里稳定运行起到了决定性作用。

2.2影响机械密封的因素

实施密封是对水泵进行维修时必不可少一项重要操作。机械密封技术应用范围较为广泛，它几乎满足所有种类的水泵密封需求，在水泵维修中发挥重要作用。然而，机械密封存在一个重要的影响因素——空化特性。由于机械密封端面加工过程中存在精度差异、热变形、压力变形等原因造成其表面粗糙度、径向锥度以及周向波度等表面形貌不一致进而产生大量的间隙收敛区及发散区。密封气压由于间隙发散区的存在会发生下降，当气压下降到一定限度之后，密封介质和蒸气间液膜发生汽化现象产生空穴和气泡，导致空化特性现象产生严重影响机械密封的性能。因此，机械密封技术研究的一项重要任务就是如何抑制空化特性的产生。

另外，机械密封一般来说其正常的工作状态是一种边界摩擦与流体摩擦相结合的混合摩擦，机械密封也称端面摩擦。因此，要想研究机械密封技术对摩擦学进行深入是有非常必要的。随着对摩擦学的深入研究，人们发现表面粗糙度也是影响机械密封性能的主要因素，并总结得出：机械密封性能在密封端面处于径向平行状态时能够得到充分有利的发挥。

2.3机械密封常见的泄漏方式

机械密封常见的主要泄漏式是端面摩擦密封副泄漏，端面摩擦密封副的性能对于机械密封的性能优劣及其磨损情况和使用寿命起到决定性作用。据统计，大约90%的机械密封泄漏是由于端面摩擦密封副损坏造成的。接触端面的粗糙度决定了密封副的性能，当其端面平面度达到0.9μm时，就会出现0.05~0.20μm的轮廓算数平均偏差。

辅助密封面的泄漏也是一种常见的泄漏方式，它主要是由于主要是动静环密封处存在一定间隙。在动环与轴处的密封面处由于极易发生锈蚀、水垢、反应物料堆积等现象，这就导致了在动环发生搁住出现泄漏问题。

另外，在静密封处也比较容易发生泄漏，静密封主要由压盖、密封箱、轴套与轴构成。一般为了为免静密封处发生的泄漏，最好是在选择材料时确保与密封介质相匹配。

3.常见的水泵泄漏问题

3.1动静环连接部位的泄漏

动静环连接处密封平面不均匀。在水泵的生产制造过程中，密封面的平整度与其切面不平整和不光洁有直接影响。另外，在水泵运行过程中如果受到外力冲击产生形变量，也会导致密封平面有发生微弱变化。

损坏了水泵密封切面。在整个液压系统设备运行过程中，水泵功率大小以及其是否合理进行润滑度维护等在某种程度上会对密封切面造成一定损耗。

受损密封圈未得到及时更换。密封圈的磨损在水泵设备运行的过程中容易被损耗，若未及时更换必定会导致泄漏状况的发生。按照工作的规定，水泵在装配时需对其弹簧的长度进行合理调整。

3.2压盖部位泄漏

垫圈应用不合理是导致水泵压盖处发生泄漏的主要原因。静环主要与压盖连接，它承受来自外界的动态压力，由于所处狭小空间在外部压力的作用下也会变大，如此循环导致泄漏严重影响水泵正常运行，对工业生产造成不良影响。

3.3转轴部位泄漏

动环与转轴连接处需要垫圈的使用，若转轴型号与垫圈型号不匹配会受到影响水泵正常运行。垫圈过大，导致两者间出现间隙降低了水泵的密封性；垫圈过小，转轴间的灵活性由于间距小极易出现损坏造成严重影响。对于垫圈大小是否合理需要工作人员进行实际检测，手指将动环按住加压，若弹出较慢说明两者间距小，相反若弹出较快说明存在间隙。

4机械密封技术在水泵维修中的应用

4.1高温水泵的机械密封分析

机械密封完好、有效是水泵维修的关键。水泵在高温状态下正常运行时，机械密封装置的动静环与密封腔之间存在间隙，若间隙太大需要对转动外径进行适当的降低调整或者调大密封腔内径，一般将间隙控制在0.75mm左右即可。若出现密封端面摩擦则需要及时更换动静环的材料，因为摩擦产生热量得不到及时有效驱散，在密封面上将会出现密封环发音不正常或间歇振荡冒汽的液膜沸腾汽化现象。静环会由于该现象的缘故出现轻微遥蚀而产生彗星状温力，致使密封面因液体汽化发生倾斜进而与碳石墨环形成外缘切边；由于液膜转移成蒸汽状态，动环在硬密封面上出现热裂致使冷却器液体充斥，进而合拢。

为防止该类似状况的出现，对被密封产品进行校核是必要的。另外，采用窄密封面或将动静环的材料更换增强其耐腐蚀、耐高温也是一种有效方法，不仅能够保证循环线路无堵塞、循环液量充足还能有效降低机械密封发热和振动现象的发生概率。

4.2处理泵轴窜量大

设计一种轴向力的平衡装置是降低泵轴向窜量的保障，针对泵轴向窜量大这一问题文中提出机械密封技术与传统水泵维修技术相比较具有更高的精密性，因此在处理此问题时相关工作人员应该在全方位分析泵轴窜量的实施情况之后，再选择合适的平衡盘对轴向力进行平整。此外，选择合适的定位轴套也是防止水泵轴向窜量的常用方法。该方法虽然可以提升水泵运行过程中的密封性，但是也会因连接处增加而产生较大的工作量。

最后，为从根本上解决问题还需依据实际情况分析。适当增加冲洗辅助系统，可减少密封腔内存在杂质或颗粒的概率，降低因颗粒进入摩擦导致机械密封弹簧失灵而影响其正常运行；保持零部件滑润工具、材料表面的整洁性，及时调整密封端盖倒角都可降低泄漏发生。

5.结束语

水泵泄漏是其运行过程中最常见的问题，水泵维修应用机械密封技术可最大化降低工业生产的损失。提高机械密封可靠性，保障水泵正常稳定运行，要求相关人员做到合理选择机械密封，定时检查设备防止出现设备振动以及泄漏点，尽量避免出现压力冲击及温度骤变。

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