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    工業水泵內裝式機械密封泄漏分析與對策

    發布時間:2021-03-24 09:47:13         發布人:水泵
          工業生產中,水泵的應用很多,水泵密封裝置有內裝式密封和外裝式密封,泄漏是機械密封失效的主要表現形式。在實際工作中, 重要的是從泄漏現象分析機械密封產生泄漏的原因。外裝式機械密封易于查明, 而內裝式機械密封, 僅能觀察到泄漏是來自非補償靜止環的外周或內周, 這就給分析工作帶來一定的困難。
    水泵密封
        先對機械密封的泄漏通道進行一般性分析。
    通單端面內裝式機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 補償環輔助密封圈處 ( 泄漏點 2);
    ③ 非補償環輔助密封圈處 ( 泄漏點 3 );
    ④ 機體與壓蓋結合端面間 ( 泄漏點 4);
    ⑤ 軸套與轉軸之間 ( 泄漏點 5);
    ⑥ 碳石墨環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、 粗糙度未達到要求,或在使用前受到了損傷, 因而產生漏。這時應重新研磨拋光或更換密封環。
    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) 安裝尺寸未達到安裝工作尺寸的要求, 必須仔細閱讀安裝說明書及附圖, 重新調整安裝尺寸。
    (2) 非補償環安裝傾斜, 若為壓蓋安裝偏斜應重新安裝。同時檢查密封環端面與壓蓋端面各點的距離是否一致, 防轉銷是否進入密封環的凹槽中, 防轉銷是否頂到凹槽底部??傃b時壓蓋螺釘要均勻鎖緊。
    (3) 端面變形, 碳石墨環彈性模量低, 易變形。一般碳石墨環端面變形原因有如下幾點。
    ① 合成橡膠O形圈在介質中溶脹,體積增大,碳石墨環受力偶作用而使端面變形。對此, 應更換O形圈材料或調整O型圈過盈量及硬度。
    ② 壓蓋內夾雜金屬污垢,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結晶、積垢,造成端面不能很好地貼合。彈簧被腐蝕而喪失強度也會產生同樣的結果。對于因腐蝕而產生的泄漏, 一般需要改用合適的材料,避免阻塞應改變密封的結構或釆用彈簧外置式機械密封, 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。當密封圈的壓縮量過大,當軸竄動時,補償環隨軸竄動致使密封端面不閉合。補償環組件與軸的間隙過小,高溫工況下,用線膨脹系數不同的材料組合在一起使用時,補償環組件容易產生卡滯故障。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。
    水泵
    二、 軸套與軸之間的泄漏
    Y型泵 、F型泵 、IH 、IS泵等一般都設計有保護性軸套。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,且往往誤認為是機械密封泄漏,從而延誤了采取措施的時機,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定的,而從其他通道泄漏出的泄漏量往往是不穩定的(從端面處的泄漏,有時經過磨合泄漏量會逐漸減?。?。軸套與軸之間的泄漏,一般是由于安裝不當,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,經機械加工的成品應再進行一次浸漬處理。如果從密封件處產生大量泄漏,這表明密封件可能已破裂。在這種情況下,應查詢操作條件以判明是過載引起的破壞,還是安裝不當所致。
          在高壓工況下,燒結制品,如陶瓷 、填充聚四氟乙烯密封件也有可能滲漏,在使用前必須確認是否符合使用要求。高溫、高壓或氣相介質,對熱鑲裝的密封環來說,介質易于從鑲裝配合面泄漏。在這種情況下,推薦用整體結構。
    四、補償環輔助密封圈處的泄漏
    1、輔助密封圈質量問題, 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、密封圈的材質與介質不相容。對此,應重新選用適宜的密封圈材料。
    4、軸的尺寸公差、 粗糙度未達到要求。對此, 應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,安裝前應仔細檢査棱邊有無毛刺并使用專用工具進行安裝,避免密封圈受到損傷。
    五、非補償環密封圈處的泄漏
    1、靜環壓蓋尺寸公差不符合設計要求。對此, 應更換合格品。
    2、安裝錯誤, 如聚四氟乙烯 V 形圈方向裝反, 安裝時, 其凹面應對向壓力髙的介質端, 否則會出現泄漏。
    3、密封圈的質量不良,應用合格品替換。
    4、密封圈的材質與介質不相容,應選用適宜材料的密封圈。
    六、密封箱體與靜環壓蓋結合面之間的泄漏
    1、密封箱體與靜環壓蓋配合端面有缺陷,如凹坑、刻痕等。需整修,作為應急措施,可涂布液態密封膠。
    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。螺栓力必須大于內部介質壓力。因為內壓總是使得靜環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,應更換墊片或密封圈。
    4、安裝時不清潔。異物進入其間,應清除異物。受損傷的密封墊片、密封圈應更換。
    5、靜環壓蓋變形,這是因為靜環壓蓋剛度不夠而產生的變形。應更換有足夠剛度的靜環壓蓋。
    6、螺栓受力不均勻,靜環壓蓋單邊鎖緊。應重新調整螺栓力。
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