分析水泵用机械密封的问题及改进方法

目前机械密封在泵类产品中的应用非常广泛,而随着产品技术水平的提高和节约能源的要求,机械密封的应用前景将更加广泛。机械密封亦称端面密封, 其有一对垂直于旋转轴线的端面, 机械密封端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下, 依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合, 并相对滑动, 从而防止流体泄漏。本文将谈一下水泵机械密封问题。

1水泵机械密封的渗漏现象及原因

1.1 压力导致水泵机械密封产生的渗漏

1.1.1 真空状态运行造成的机械密封渗漏

泵在起动、停机过程中, 由于泵进口堵塞, 抽送介质中含有气体等原因, 有可能使机械密封腔出现负压, 密封腔内若是负压, 会引起密封端面干摩擦, 内装式机械密封会产生漏气(水) 现象, 真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异, 而且机械密封也有其某一方向的适应性。

对策: 采用双端面机械密封, 这样有助于改善润滑条件, 提高密封性能。

1.1.2 高压和压力波造成的机械密封渗漏

由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa 时,会使机械密封端面比压过大, 液膜难以形成, 密封端面磨损严重, 发热量增多, 造成密封面热变形。

对策: 在装配机封时, 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象, 高压条件下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理, 尽量减小变形, 可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料, 并加强冷却的润滑措施, 选用可靠的传动方式, 如键、销等。

1.2 周期性机械密封渗漏

1.2.1 转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡, 汽蚀或轴承损坏(磨损) ,这种情况会缩短机械密封寿命和产生渗漏。

对策: 可根据维修标准来解决周期性机械密封渗漏问题。

1.2.2泵转子轴向窜动量大, 辅助机械密封与轴的过盈量大, 动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转, 动、静环磨损后, 得不到补偿位移。

对策: 在装配机械密封时, 轴的轴向窜动量应小于0.1mm , 辅助机械密封与轴的过盈量应适中, 在保证径向密封的同时, 动环装配后保证能在轴上灵活移动(把动环压向弹簧能自由地弹回来)。

1.2.3机械密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

对策: 油室腔内润滑油面高度应加到高于动、静环密封面。

1.3.因其他问题引起的机械密封渗漏

1.3.1 安装动环密封圈的轴(或轴套) 端面及安装静环密封圈的密封压盖(或壳体) 的端面应倒角并修光,以免装配时碰伤动静环密封圈。

1.3.2 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象, 误差±2mm , 压缩量过大增加端面比压, 摩擦热量过多, 造成密封面热变形和加速端面磨损, 压缩量过小动静环端面比压不足, 则不能密封。

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