工業(yè)水泵內(nèi)裝式機(jī)械密封泄漏分析與對策
發(fā)布時間：2021-03-24 09:47:13 發(fā)布人：水泵
工業(yè)生產(chǎn)中，水泵的應(yīng)用很多，水泵密封裝置有內(nèi)裝式密封和外裝式密封，泄漏是機(jī)械密封失效的主要表現(xiàn)形式。在實際工作中， 重要的是從泄漏現(xiàn)象分析機(jī)械密封產(chǎn)生泄漏的原因。外裝式機(jī)械密封易于查明， 而內(nèi)裝式機(jī)械密封， 僅能觀察到泄漏是來自非補(bǔ)償靜止環(huán)的外周或內(nèi)周， 這就給分析工作帶來一定的困難。
先對機(jī)械密封的泄漏通道進(jìn)行一般性分析。
通單端面內(nèi)裝式機(jī)械密封的典型泄漏通道分別為 ：
① 摩擦副端面之間 （ 泄漏點 1 );
② 補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈處 （ 泄漏點 2);
③ 非補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈處 （ 泄漏點 3 );
④ 機(jī)體與壓蓋結(jié)合端面間 （ 泄漏點 4);
⑤ 軸套與轉(zhuǎn)軸之間 （ 泄漏點 5);
⑥ 碳石墨環(huán)有滲漏孔隙以及從鑲嵌件配合面處都可能成為泄漏通道 （ 6、 7)。
以下對各點的具體情況進(jìn)行分析：
一、 摩擦副端面之間泄漏
1、端面不平
端 面 不 平、 粗糙度未達(dá)到要求，或在使用前受到了損傷， 因而產(chǎn)生漏。這時應(yīng)重新研磨拋光或更換密封環(huán)。
2、端面間存在異物
污物未被清除， 裝配時未清洗。此時需清除端面污物重新裝配。
3、安裝不正確
(1) 安裝尺寸未達(dá)到安裝工作尺寸的要求， 必須仔細(xì)閱讀安裝說明書及附圖， 重新調(diào)整安裝尺寸。
(2) 非補(bǔ)償環(huán)安裝傾斜， 若為壓蓋安裝偏斜應(yīng)重新安裝。同時檢查密封環(huán)端面與壓蓋端面各點的距離是否一致， 防轉(zhuǎn)銷是否進(jìn)入密封環(huán)的凹槽中， 防轉(zhuǎn)銷是否頂?shù)桨疾鄣撞?。總裝時壓蓋螺釘要均勻鎖緊。
(3) 端面變形， 碳石墨環(huán)彈性模量低， 易變形。一般碳石墨環(huán)端面變形原因有如下幾點。
① 合成橡膠O形圈在介質(zhì)中溶脹，體積增大，碳石墨環(huán)受力偶作用而使端面變形。對此， 應(yīng)更換O形圈材料或調(diào)整O型圈過盈量及硬度。
② 壓蓋內(nèi)夾雜金屬污垢，局部受阻。對此，須清除污垢，清洗壓蓋。
③ 端面分離，彈簧阻塞，如因溫度變化引起介質(zhì)結(jié)晶、積垢，造成端面不能很好地貼合。彈簧被腐蝕而喪失強(qiáng)度也會產(chǎn)生同樣的結(jié)果。對于因腐蝕而產(chǎn)生的泄漏， 一般需要改用合適的材料，避免阻塞應(yīng)改變密封的結(jié)構(gòu)或釆用彈簧外置式機(jī)械密封， 從而可避免彈簧被阻塞與腐蝕。造成端面分離的情況還有：端面接觸閉合壓力不足， 這是因為軸（ 或軸套）與密封圈之間摩擦阻力過大使閉合力小。阻力增加是因為橡膠O形圈溶脹后引起密封環(huán)卡滯；軸可能因腐蝕或電隅腐蝕而使表面失去光滑，從而增加摩擦力。當(dāng)密封圈的壓縮量過大，當(dāng)軸竄動時，補(bǔ)償環(huán)隨軸竄動致使密封端面不閉合。補(bǔ)償環(huán)組件與軸的間隙過小，高溫工況下，用線膨脹系數(shù)不同的材料組合在一起使用時，補(bǔ)償環(huán)組件容易產(chǎn)生卡滯故障。對此，必須校核因溫升引起的間隙的減小量， 軸必須具有合適的粗糙度。
二、 軸套與軸之間的泄漏
Y型泵 、F型泵 、IH 、IS泵等一般都設(shè)計有保護(hù)性軸套。許多軸套不伸出密封腔，所以軸套與軸之間的泄漏通道常被人們所忽略，且往往誤認(rèn)為是機(jī)械密封泄漏，從而延誤了采取措施的時機(jī)，或造成頻繁的拆裝而找不出毛病所在。一般可以用泄漏量的變化加以鑒別。軸套處的泄漏量通常是穩(wěn)定的，而從其他通道泄漏出的泄漏量往往是不穩(wěn)定的（從端面處的泄漏，有時經(jīng)過磨合泄漏量會逐漸減?。］S套與軸之間的泄漏，一般是由于安裝不當(dāng)，密封圈或墊片不符合要求或損傷而造成的。
三、密封件本身具有滲透性
碳石墨制品由于含有孔隙容易滲漏。這種滲漏不外乎是浸漬與固化未達(dá)到要求，或者是碳石墨材料浸漬處理后加工切削余量過大，超過浸漬深度使微孔重新形成泄漏通道。為確保密封件不滲漏，經(jīng)機(jī)械加工的成品應(yīng)再進(jìn)行一次浸漬處理。如果從密封件處產(chǎn)生大量泄漏，這表明密封件可能已破裂。在這種情況下，應(yīng)查詢操作條件以判明是過載引起的破壞，還是安裝不當(dāng)所致。
在高壓工況下，燒結(jié)制品，如陶瓷 、填充聚四氟乙烯密封件也有可能滲漏，在使用前必須確認(rèn)是否符合使用要求。高溫、高壓或氣相介質(zhì)，對熱鑲裝的密封環(huán)來說，介質(zhì)易于從鑲裝配合面泄漏。在這種情況下，推薦用整體結(jié)構(gòu)。
四、補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈處的泄漏
1、輔助密封圈質(zhì)量問題， 如橡膠密封圈截面尺寸超差， 壓縮率不符合要求， 表面質(zhì)量問題：模具錯位 、開?？s裂、修邊過量 、流痕 、凹凸缺陷 、飛邊過大等。對此，需用合格品替換。
2、軸表面有缺陷或有腐蝕、 麻點、 凹坑。對此， 應(yīng)更換新軸或軸材料，推薦在密封圈接觸部位的軸表面噴涂陶瓷。
3、密封圈的材質(zhì)與介質(zhì)不相容。對此，應(yīng)重新選用適宜的密封圈材料。
4、軸的尺寸公差、 粗糙度未達(dá)到要求。對此， 應(yīng)修整尺寸公差及粗糙度或用合格品替換。
5、密封圈安裝時受到損傷，如聚四氟乙烯 V 形圈安裝時唇口被割傷，橡膠制件表面有劃痕，都是密封失效的常見原因。出現(xiàn)這種情況，多半是軸端未倒角或殘留毛剌不清潔所致。因此，要注意清除毛刺和保持清潔。軸上的鍵槽也會損傷密封圈，為此，安裝前應(yīng)仔細(xì)檢査棱邊有無毛刺并使用專用工具進(jìn)行安裝，避免密封圈受到損傷。
五、非補(bǔ)償環(huán)密封圈處的泄漏
1、靜環(huán)壓蓋尺寸公差不符合設(shè)計要求。對此， 應(yīng)更換合格品。
2、安裝錯誤， 如聚四氟乙烯 V 形圈方向裝反， 安裝時， 其凹面應(yīng)對向壓力髙的介質(zhì)端， 否則會出現(xiàn)泄漏。
3、密封圈的質(zhì)量不良，應(yīng)用合格品替換。
4、密封圈的材質(zhì)與介質(zhì)不相容，應(yīng)選用適宜材料的密封圈。
六、密封箱體與靜環(huán)壓蓋結(jié)合面之間的泄漏
1、密封箱體與靜環(huán)壓蓋配合端面有缺陷，如凹坑、刻痕等。需整修，作為應(yīng)急措施，可涂布液態(tài)密封膠。
2、螺栓力小，壓縮墊片時不能把接觸面不平的凹坑填滿。需加大螺栓力，或用較軟的墊片。螺栓力必須大于內(nèi)部介質(zhì)壓力。因為內(nèi)壓總是使得靜環(huán)壓蓋與密封箱體端面趨于分離。用聚四氟乙烯平墊片時，以厚度小于1mm為宜。
3、墊片或密封圈受到損傷，應(yīng)更換墊片或密封圈。
4、安裝時不清潔。異物進(jìn)入其間，應(yīng)清除異物。受損傷的密封墊片、密封圈應(yīng)更換。
5、靜環(huán)壓蓋變形，這是因為靜環(huán)壓蓋剛度不夠而產(chǎn)生的變形。應(yīng)更換有足夠剛度的靜環(huán)壓蓋。
6、螺栓受力不均勻，靜環(huán)壓蓋單邊鎖緊。應(yīng)重新調(diào)整螺栓力。
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