泊頭市北弘泵業有限公司

影響（xiǎng）不鏽鋼齒輪泵機械密封的外部因素

目前機械密封在不鏽（xiù）鋼齒輪泵類產品中的應用（yòng）非常廣泛，而隨著產品技術水平的（de）提高和（hé）節約能（néng）源（yuán）的要求，機械密封的應用前景將更加廣泛。機械密（mì）封的密封效果將直接影響整機的運行，尤其是在石（shí）油（yóu）化工領域內（nèi），因存在易燃、易燃、有（yǒu）腐蝕性、易揮發、劇（jù）毒等介質（zhì），機械密封出現泄漏，將嚴重影響生產正常進行，嚴重的還將出現重大安（ān）全事故。人們在分析質量故障原因時，往往習慣（guàn）在機械（xiè）密封自身方麵查找原因，例如：機械密封的選型是否合適，材料選擇是否正確，密封（fēng）麵（miàn）的比壓是否正確，摩擦副的選（xuǎn）擇是否合理等等。而（ér）很少（shǎo）在機械密封的（de）外部條件方麵去查找原因，例如：泵（bèng）給機械密封創造的條（tiáo）件是否（fǒu）合適，輔助係統的配（pèi）置（zhì）是否合適（shì），而這些方麵（miàn）的原因往往是非常重要的。北弘泵業從泵用機械密封的（de）外部條件的角度分析了影響密封效果的幾種因素和應采取的（de）合理措施。

1　機（jī）械密封的原理及要求

機械密封是靠一對相（xiàng）對運動的環的端麵相互貼合形成的微小軸向間隙起密封作用，這種裝置稱為機械密封。 機械密封通常由動環、靜環、壓緊元（yuán）件和（hé）密封元件組（zǔ）成（chéng）。其中動環和靜環的端麵組成一對摩擦副（fù），動環靠密封室中液體的壓力使其端麵壓緊在靜環端麵上，並在兩環端麵上（shàng）產生適當的比壓和保持一層極薄的液體膜（mó）而達到密封的目的。壓緊元（yuán）件產生壓力，可使泵（bèng）在不運轉狀態下，也保持端麵貼（tiē）合，確保（bǎo）密封介質不外漏，並防止雜質進（jìn）入密封端麵（miàn）。密封元件起密封（fēng）動環與（yǔ）軸的間隙B、靜環與壓蓋的間隙C的作用，同時對泵的振動、衝（chōng）擊起緩衝（chōng）作用。

2外部條（tiáo）件影（yǐng）響的原因分析

2.1　泵軸的軸向竄量大
機械密（mì）封的密封麵要有（yǒu）一定的比壓，這樣才能起到密封作用（yòng），這就要求機械密封的（de）彈簧（huáng）要有一定的壓縮量，給密封端麵一個推力，旋轉起來使密封麵產生密封所要求的比壓。為了確保這（zhè）一個（gè）比壓（yā），機械密封要求（qiú）泵軸不能有太大的竄量（liàng），一般要在0.5mm以內。但在實際設計當中，由於設計（jì）的不合（hé）理，往往泵軸產生很大（dà）的竄量，對機械密封的使用是非常不利的。這種（zhǒng）現象往（wǎng）往出現（xiàn）在（zài）多級離（lí）心泵中，尤其是在泵啟動過程中，竄量比較大。
平衡盤工作時自（zì）動改變平衡盤與平（píng）衡環之間的軸（zhóu）向間隙，從（cóng）而（ér）改變平衡盤前後兩側的壓差，產生一個與軸向（xiàng）力方（fāng）向相反的作用（yòng）力來平衡軸向力。由於轉子竄動的慣（guàn）性作用和瞬態泵工況的波動，運轉的（de）轉子不會（huì）靜（jìng）止在某（mǒu）一軸向平衡位（wèi）置。平衡盤始終處（chù）在左右竄動的狀態。平衡盤在正常工作中的軸向竄量（liàng）隻有（yǒu）0105 ～011 mm，滿足機（jī）械密封的允許軸向竄量015 mm的要求，但平衡（héng）盤在泵啟動、停機、工（gōng）況劇變時的軸向竄量可能大大超過機械密封（fēng）允許的軸向竄量。
泵經過長時間運行（háng）後，平衡盤與平衡環摩擦磨損，間隙隨著增大，機械密封軸向竄量不斷增加。由於軸向力的作用，吸入側的密封麵（miàn）的壓緊力增加，密封麵磨（mó）損加劇，直至密封麵損壞，失去密（mì）封作用。吐出（chū）側的（de）機械密封，隨（suí）著平衡盤的磨損，轉子部件的軸向竄量大於密封要求的（de）軸向竄量，密封麵的壓緊力減小，達不到密封要求，使泵兩側的機械密封全部失去密封作用。

2.2　軸向力偏大
機械密封在使用過程中是不（bú）能夠承受軸向力的，若存在軸向力（lì），對機械密封的影響是嚴重的。 有時由於泵的軸向力平衡（héng）機構設計的不（bú）合理及製造、安裝、使用等方麵的原因，造成軸向力沒有（yǒu）被平衡掉。機械密（mì）封承受一個軸向力，運轉時密封壓蓋溫度將偏高，對於聚丙烯類的介質，在高溫下（xià）會被熔融，因此泵啟動後很快就（jiù）失去密封效果，泵靜止時則密（mì）封端麵（miàn）出現（xiàn）間斷的（de）噴漏現象。

2.3　泵軸的撓度偏大 機（jī）械密封又稱端麵密封，是一種（zhǒng）旋轉軸（zhóu）向的接觸（chù）式動密封，它是在流體介（jiè）質和（hé）彈性元件的作用下（xià），兩個垂直於軸心線的密封端麵緊密貼合、相對旋轉，從而達到密封（fēng）效果，因此要求兩個密封之間要（yào）受力均勻。但由於泵產品設計的不合理（lǐ），泵（bèng）軸運轉時，在機械密封安裝處產生的撓（náo）度較大，使密封麵之間的受（shòu）力不（bú）均勻，導致密封效果不好。

2.4　沒有輔助衝洗係統或輔（fǔ）助衝洗係統設（shè）置不合理
機械密封的輔助衝洗（xǐ）係統是（shì）非常重要的，它可以有效地保護密封麵，起到冷卻、潤滑、衝（chōng）走雜物等作用。有時設計員沒有合（hé）理（lǐ）地（dì）配置輔助衝洗係統，達不到密（mì）封效果（guǒ）； 有時雖（suī）然設計人（rén）員設計了輔助係統，但由於衝洗液中有雜質（zhì），衝洗液的流量、壓力不夠，衝洗口位置設（shè）計不合理等（děng）原因，也同樣達不到密封效果。

2.5　振動（dòng）偏大 機械密（mì）封振（zhèn）動偏大（dà），導（dǎo）致失（shī）去（qù）密封效果。但機械密（mì）封振動偏大的原因往（wǎng）往不是機械密封本身的原因，泵的其它零部件是產生振動的根源，如泵軸設計不合理、加工的（de）原因、軸承精度不（bú）夠、聯軸器（qì）的平行度差、徑向力大等原因（yīn）。

2.6　泵汽蝕的原（yuán）因 由於泵組操作不合理以及泵進口汽蝕性（xìng）能不好、泵的轉速偏高，在泵的入口處發生局部汽（qì）蝕，汽蝕發生後，油中會有氣泡，它一方麵會衝擊機械密封麵的外表麵，使其表麵出現破損； 另一方麵會使動靜環的（de）吻合麵（miàn）的流動膜中（zhōng）也含有氣泡（pào），不能形成穩定的流動膜（mó），造成動靜環的吻合麵的幹摩擦，使機械密封裝置（zhì）損壞（huài）。

2.7　機械加工精度不夠（gòu）
機械加工精度不夠，原（yuán）因有很多，有的是機械密封本（běn）身的加工精度不夠，這（zhè）方麵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，這方麵的原因（yīn），不（bú）容易引起（qǐ）人們的注（zhù）意。例如：泵軸、軸套、泵體（tǐ）、密封腔體（tǐ）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（fēng）效果是非常不利的。