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1、水泵機械密封滲漏存在的問題
1.1 由于壓力產(chǎn)生的滲漏
一是真空狀態(tài)運行造成的機械密封滲漏。泵在起動、停機過程中, 由于泵進口堵塞, 抽送介質(zhì)中含有氣體等原因, 有可能使密封腔出現(xiàn)負壓, 密封腔內(nèi)若是負壓, 會引起密封端面干摩擦, 內(nèi)裝式機械密封會產(chǎn)生漏氣(水) 現(xiàn)象, 真空密封與正壓密封的不同點在于密封對象的方向性差異, 而且機械密封也有其某一方向的適應性。
二是高壓和壓力波造成的機械密封滲漏。由于彈簧比壓力及總比壓設計過大和密封腔內(nèi)壓力超過3MPa 時,會使密封端面比壓過大, 液膜難以形成, 密封端面磨損嚴重, 發(fā)熱量增多, 造成密封面熱變形。
1.2 周期性滲漏
轉(zhuǎn)子周期性振動。原因是定子與上、下端蓋未對中或葉輪和主軸不平衡, 汽蝕或軸承損壞(磨損) ,這種情況會縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏。泵轉(zhuǎn)子軸向竄動量大, 輔助密封與軸的過盈量大, 動環(huán)不能在軸上靈活移動。在泵翻轉(zhuǎn), 動、靜環(huán)磨損后, 得不到補償位移。此外,葫蘆島水泵廠溫馨提示:密封面潤滑油量不足也引起干摩擦或拉毛密封端面。
2、影響機械密封效果的原因
首先,機械加工精度不夠。機械加工精度不夠,原因有很多,有的是機械密封本身的加工精度不夠,這方面的原因容易引起人們的注意,也容易找到。但有時是泵其它部件的加工精度不夠,這方面的原因,不容易引起人們的注意。例如:泵軸、軸套、泵體、密封腔體的加大精度不夠等原因。這些原因的存在對機械密封的密封效果是非常不利的。
其次,振動偏大。機械密封振動偏大,最終導致失去密封效果。但機械密封振動偏大的原因往往不是機械密封本身的原因,泵的其它零部件是產(chǎn)生振動的根源,如泵軸設計不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大等原因。
再次,泵軸的軸向竄量大。機械密封的密封面要有一定的比壓,這樣才能起到密封作用,這就要求機械密封的彈簧要有一定的壓縮量,給密封端面一個推力,旋轉(zhuǎn)起來使密封面產(chǎn)生密封所要求的比壓。為了保證這一個比壓,機械密封要求泵軸不能有太大的竄量,一般要保證在0.5 mm以內(nèi)。
第四,軸向力偏大。機械密封在使用過程中是不能夠承受軸向力的,若存在軸向力,對機械密封的影響是嚴重的。有時由于泵的軸向力平衡機構(gòu)設計的不合理及制造、安裝、使用等方面的原因,造成軸向力沒有被平衡掉。機械密封承受一個軸向力,運轉(zhuǎn)時密封壓蓋溫度將偏高,對于聚丙烯類的介質(zhì),在高溫下會被熔融,因此泵啟動后很快就失去密封效果,泵靜止時則密封端面出現(xiàn)間斷的噴漏現(xiàn)象。
最后,沒有輔助沖洗系統(tǒng)或輔助沖洗系統(tǒng)設置不合理。葫蘆島水泵廠表示:機械密封的輔助沖洗系統(tǒng)是非常重要的,它可以有效地保護密封面,起到冷卻、潤滑、沖走雜物等作用。有時設計員沒有合理地配置輔助沖洗系統(tǒng),達不到密封效果; 有時雖然設計人員設計了輔助系統(tǒng),但由于沖洗液中有雜質(zhì),沖洗液的流量、壓力不夠,沖洗口位置設計不合理等原因,也同樣達不到密封效果。
3、對策建議
3.1密封滲漏的解決對策
首先,采用雙端面機械密封, 這樣有助于改善潤滑條件, 提高密封性能。其次,在裝配機封時, 彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進行, 不允許有過大或過小的現(xiàn)象, 高壓條件下的機械密封應采取措施。為使端面受力合理, 盡量減小變形, 可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強度高的材料, 并加強冷卻的潤滑措施, 選用可靠的傳動方式, 如鍵、銷等。再次,在裝配機械密封時, 軸的軸向竄動量應小于0.1mm , 輔助密封與軸的過盈量應適中, 在保證徑向密封的同時, 動環(huán)裝配后保證能在軸上靈活移動(把動環(huán)壓向彈簧能自由地彈回來)。最后,油室腔內(nèi)潤滑油面高度應加到高于動、靜環(huán)密封面。
3.2加強密封效果的對策
首先,泵產(chǎn)品在設計過程中,要充分分析振動的來源,以消除振動源;泵產(chǎn)品的制造裝配過程中,嚴格按標準和操作規(guī)程去執(zhí)行,消除振動源;泵、電機、底座、現(xiàn)場管路等輔助設備在現(xiàn)場安裝時,要嚴格把關,消除振動源;現(xiàn)場生產(chǎn)、操作、維修、調(diào)節(jié)時,嚴格把關,消除振動源。
其次,葫蘆島水泵廠認為,比較理想的設計方案有兩個:一個是平衡盤加軸向止推軸承,由平衡盤平衡軸向力,由軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位; 另一個是平衡鼓加軸向止推軸承,由平衡鼓平衡掉大部分軸向力,剩余的軸向力由止推軸承承擔,同時軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位。
最后,消除泵軸撓度偏大的措施 :減少兩端軸承之間的距離;增加泵軸的直徑;提高泵軸材料的等級;泵軸設計完成后,對泵軸的撓度要進行校核檢驗計算。
4、結(jié)論
一是分析機械密封的質(zhì)量事故的原因時,要充分考慮到泵的其它零部件對機械密封運行的影響,采取措施不斷提高機械密封的效果。
二是對重要泵產(chǎn)品的機械密封,要增加保護措施,提高密封質(zhì)量,減少密封質(zhì)量事故。
三是在泵產(chǎn)品的設計過程中要充分考慮到泵其它零部件以及現(xiàn)場其它設備對機械密封的使用效果的影響,為機械密封創(chuàng)造一個良好的外部條件。
四是增加對機械密封輔助系統(tǒng)的重要作用的認識,盡可能配備完善的機械密封輔助系統(tǒng),以提高密封效果。
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