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水泵的机械密封

添加时间:2016-07-15 16:16:20   浏览次数: 次    【 】   打印   关闭窗口

导言: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。

水泵机械密封的组成安装及使用


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。


 


 

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。

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。


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。
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