王世海

摘要：對(duì)機(jī)械密封的機(jī)構(gòu)、性能、安裝要求及原理等方面進(jìn)行綜合分析，然后結(jié)合水泵在實(shí)際密封中的構(gòu)造特點(diǎn)，對(duì)其機(jī)械密封在水泵不同的密封位置應(yīng)用的可行性做出探討，闡述了機(jī)械密封的泄漏量少、使用時(shí)間長、安裝簡單、用途廣、節(jié)能等方面優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封 水泵 應(yīng)用

1 概況

根據(jù)相關(guān)資料研究表明，機(jī)械密封方法目前在行業(yè)中應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到85%以上，機(jī)械密封的維修量大約占水泵維修量的40%左右。從上述現(xiàn)象可以看出，機(jī)械密封質(zhì)量的好壞，不僅關(guān)系水泵使用壽命的長短，而且對(duì)響應(yīng)國家節(jié)能減排工作具有一定積極作用。在使用過程中主要出現(xiàn)兩方面問題：首先，在實(shí)際維修過程中，常常難以找到合適的機(jī)械密封進(jìn)行更換，因此選擇更換軸套，從而形成一個(gè)完整的密封環(huán)境；第二，安裝完成后，靜水試驗(yàn)不存在問題，但是，當(dāng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，其泄露量突然增大，并且泄露點(diǎn)難以尋找，使得維修人員連續(xù)返工，影響效率，增加使用成本。

2 出現(xiàn)問題的原理分析和處理

2.1 修改軸套尺寸 在實(shí)際維修時(shí)，更換軸套的情況大致分為以下兩種：第一種是相同的安裝長度，但是機(jī)械密封的內(nèi)徑不同，這時(shí)可以選擇長度相同，內(nèi)徑略大于安裝內(nèi)徑需要的機(jī)械密封作為替代，然后根據(jù)安裝的替代品的尺寸加工軸套進(jìn)行安裝。這樣的加工過程應(yīng)當(dāng)注意，除了對(duì)軸套直徑的工程尺寸增加之外，其余部分，例如軸套的材料、形狀、長度、尺寸公差、粗糙度和形位公差等，都不可隨意變換，從而保證機(jī)械密封的安裝質(zhì)量。第二種是長度和內(nèi)徑都不相同的情況，遇到這樣的情況時(shí)，通常維修人員選擇內(nèi)徑和長度較為接近的機(jī)械密封，然后通過T形套將其轉(zhuǎn)換成可以使用的機(jī)械密封大小，例如，某損壞水泵需要安裝，現(xiàn)在只有內(nèi)徑為85mm的機(jī)械密封，如果想要采用內(nèi)徑為85mm的機(jī)械密封代替，便需要做出轉(zhuǎn)換的T形套來將兩個(gè)部分連接。T型套實(shí)際上是起到將內(nèi)徑為85mm的機(jī)械密封與水泵軸的間隙填充的作用。與此同時(shí)，彈簧和軸肩之間的空隙也被T形套所完全填充，因此，在安裝完成之后，除了原本存在密封點(diǎn)外，T形套和軸肩連接的密封點(diǎn)也需要處理。經(jīng)特殊處理的機(jī)械密封在經(jīng)過重復(fù)打壓之后，不僅可以在靜壓力下保持密封效果良好，同時(shí)在水泵運(yùn)行時(shí)，同樣可以正常起到密封作用。

2.2 機(jī)械密封泄露點(diǎn)研究 機(jī)械密封在靜水壓力下可以保持正常效果，當(dāng)正常運(yùn)行水泵時(shí)，泄露量過大甚至無法運(yùn)行，這時(shí)對(duì)泄露點(diǎn)的找尋工作較難。通常可以從以下兩點(diǎn)處理。①機(jī)械密封彈簧壓縮量。在通常情況下時(shí)，由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)兩個(gè)部分構(gòu)成機(jī)械密封，兩者之間相互貼合完整，其能量來源是依靠彈性元件產(chǎn)生的，從而起到良好的密封效果。如果使用時(shí)間較長時(shí)，彈性元件所能提供的能源便會(huì)降低，這時(shí)靜壓時(shí)可以滿足要求，但是一旦壓力上升，便會(huì)產(chǎn)生巨大的泄露。當(dāng)更換安裝的新彈性元件能量過大時(shí)，發(fā)熱量將會(huì)快速累積，甚至損壞。因此彈性元件的能量過大和過小都會(huì)對(duì)機(jī)械密封性能造成影響，所以必須要特別注意調(diào)節(jié)該元件，由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的彈性元件壓縮量為L=1/2～2/3。②機(jī)械密封軸套。由于動(dòng)環(huán)、傳動(dòng)環(huán)和緊固件都設(shè)置在軸套上，這些部分在安裝時(shí)已經(jīng)用緊釘螺釘鎖緊，防止出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但是在設(shè)備運(yùn)行時(shí)兩者之間還是會(huì)產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件之間常常會(huì)出現(xiàn)一定程度的摩擦損傷，該磨損過程是表面接觸應(yīng)力在接觸面上微小突起黏附而形成的接點(diǎn)，這些接點(diǎn)的強(qiáng)度較小非常容易發(fā)生剪斷變形甚至脫落，間隙隨著時(shí)間增長而增大。在水泵正常啟動(dòng)時(shí)，機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)與軸套兩者會(huì)發(fā)生微小的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其最終結(jié)果是使兩者之間出現(xiàn)磨損，動(dòng)環(huán)靠近軸套因磨損變平，不過動(dòng)環(huán)與軸套表面接觸點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)凹凸不平的痕跡，大約有0.5mm至0.7mm的深度；但是這一微小的痕跡，極不明顯而且難以發(fā)現(xiàn)，在檢修中經(jīng)常會(huì)被檢修人員忽略，這時(shí)，如果只是將動(dòng)環(huán)更換的話并沒有解決根本問題。隨著不斷的經(jīng)驗(yàn)積累，已經(jīng)形成了一整套的檢漏的程序化過程。其步驟是：第一步保證軸套質(zhì)量完好，尤其是對(duì)其表面的粗糙度以及材料的配置，都是直接影響安裝質(zhì)量的重要因素。當(dāng)表面粗糙度太小時(shí)，動(dòng)環(huán)磨損加劇。而材料強(qiáng)度不夠高時(shí)，軸套磨損程度便很快。在選擇材料時(shí)盡量選擇軸套的表面粗糙度在Ra3.2以上，軸套的材料應(yīng)當(dāng)采用1Cr13或者2Cr13等耐磨程度和塑性都較好的材料，當(dāng)條件允許時(shí)，可以使用1Cr18Ni9Ti材料，該材料的耐磨度和塑性都是比較不錯(cuò)的，而且軸套的形位公差和尺寸公差也必須保證，確保機(jī)械密封的安裝質(zhì)量。

3 機(jī)械密封的安裝注意事項(xiàng)

①機(jī)械密封的壓緊程度必須良好控制，嚴(yán)格按照產(chǎn)品安裝使用說明書要求進(jìn)行安裝。②安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)輕取輕放，尤其是對(duì)摩擦面的保護(hù)，盡量用棉紙擦拭干凈。注意不要用棉絲，因?yàn)槊藿z會(huì)損傷密封面，同時(shí)也要避免硬質(zhì)物品和手擦拭。③摩擦面必須保持潔凈，不可出現(xiàn)臟物，安裝時(shí)涂抹一定量的甘油或機(jī)械油防止盤車干磨。④仔細(xì)檢查摩擦面，若出現(xiàn)損壞或者溝槽時(shí)，低程度研磨修理，若損壞嚴(yán)重進(jìn)行更換。⑤注意彈簧安裝的旋轉(zhuǎn)方向，在多級(jí)泵時(shí)，一般是一個(gè)是左旋，一個(gè)是右旋，順序不可弄反。⑥開泵之前，操作順序?yàn)橄冉o水沖洗冷卻，然后再進(jìn)行啟動(dòng)電機(jī)；停泵時(shí)應(yīng)先停電機(jī)后關(guān)閉冷卻水。

4 結(jié)束語

機(jī)械密封不僅有效地杜絕了各種介質(zhì)的泄漏現(xiàn)象，而且還可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求，較大程度的提高了水泵運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

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