通 用 离 心 泵 机 械 密 封 泄 漏
原 因 分 析 与 处 理
泸 天 化 股 份 公 司 检 修 侯 邦 华
摘 要 对 一 般 通 用 离 心 泵 机 械 密 封 的 泄 漏 原 因 进 行 了 分 析 ,并 对 各 种 泄 漏 现 象 以 及 可 能 引 起 泄 漏
的 部 位 进 行 了 说 明 ,同 时 ,对 一 般 通 用 离 心 泵 机 械 密 封 在 检 修 中 可 能 出 现 的 问 题 做 了 简 要 说 明 。
关 键 词 离 心 泵 机 械 密 封 泄 漏 原 因 分 析 处 理
1 结 构 原 理 简 介
机 械 密 封 是 一 种 旋 转 轴 用 的 接 触 式 动 密 封 ,
它 是 在 流 体 介 质 和 弹 性 元 件 的 作 用 下 ,两 个 垂 直
于 轴 心 线 的 密 封 端 面 紧 贴 着 相 对 旋 转 ,从 而 达 到
密 封 的 要 求 。
通 用 离 心 泵 机 械 密 封 种 类 繁 多 ,型 号 各 异 ,但
它 们 的 泄 漏 点 基 本 上 都 表 现 在 6处 : ① 动 、 静 环 端
面 处 ; ② 静 环 与 静 环 盒 的 辅 助 密 封 处 ; ③ 动 环 与 轴
套 的 辅 助 密 封 处 ; ④ 静 环 盒 与 密 封 泵 体 之 间 的 密
封 处 ; ⑤ 轴 套 与 泵 轴 之 间 的 密 封 处 ; ⑥ 动 环 镶 嵌 结
构 配 合 处 。
其 主 要 结 构 如 图 1所 示 。
图 1 机 械 密 封 结 构 示 意 图
11轴 套 21密 封 垫 31弹 簧 座 41弹 簧 51推 环
61动 环 O形 环 71挡 环 81动 环 91静 环 O形 环
101静 环 111密 封 填 料 121防 转 销 131静 环 座
141静 环 座 密 封 垫 151锁 紧 螺 钉 161泵 轴
2 机 械 密 封 的 故 障 表 现
(1) 密 封 端 面 的 故 障 :磨 损 、 热 裂 、 变 形 、 破 损
(尤 其 是 非 金 属 密 封 端 面 )。
(2) 弹 簧 的 故 障 :松 弛 、 断 裂 和 腐 蚀 。
(3) 辅 助 密 封 圈 的 故 障 :装 配 性 的 故 障 有 掉
块 、 裂 口 、 碰 伤 、 卷 边 和 扭 曲 ;非 装 配 性 的 故 障 有 变
形 、 硬 化 、 破 裂 和 变 质 。
机 械 密 封 的 故 障 在 运 行 中 集 中 表 现 为 振 动 、
发 热 、 磨 损 ,最 终 以 介 质 向 外 泄 漏 的 形 式 出 现 。
3 机 械 密 封 泄 漏 的 原 因 分 析 及 处 理
一 般 泵 用 机 械 密 封 在 安 装 后 都 要 经 过 静 态 和
动 态 的 试 验 ,以 确 认 机 械 密 封 安 装 正 确 ,当 发 现 有
泄 漏 时 ,便 于 及 时 进 行 维 修 。 另 外 ,在 正 常 运 转 时
也 可 能 突 然 出 现 泄 漏 ,此 时 可 以 根 据 情 况 进 行 综
合 分 析 ,确 认 导 致 机 械 密 封 泄 漏 的 真 正 原 因 ,便 于
解 决 。 下 面 就 静 压 试 验 时 泄 漏 、 周 期 性 或 阵 发 性
泄 漏 和 经 常 性 泄 漏 3种 情 况 分 别 进 行 说 明 。
311 静 压 试 验 时 泄 漏
a1密 封 端 面 安 装 时 碰 伤 、 变 形 、 损 坏 ;
b1密 封 端 面 间 安 装 时 夹 入 颗 粒 状 杂 质 ;
c1密 封 端 面 由 于 定 位 螺 钉 松 动 或 没 有 拧 紧 ,
压 盖 (静 止 型 的 静 环 组 件 为 压 板 )没 有 压 紧 ;
d1机 器 设 备 精 度 不 够 ,使 密 封 端 面 没 有 贴
合 ;
e1动 静 环 密 封 面 未 被 压 紧 或 压 缩 量 不 够 或
损 坏 ;
f1动 静 环 “ V” 形 密 封 圈 方 向 装 反 ;
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g1轴 套 漏 ,则 是 轴 套 密 封 圈 装 配 时 未 被 压 紧
或 压 缩 量 不 够 或 损 坏 。
处 理 :加 强 装 配 时 的 检 查 、 清 洗 ;严 格 按 技 术
要 求 进 行 装 配 。
312 周 期 性 或 阵 发 性 泄 漏
a1转 子 组 件 轴 向 窜 动 量 太 大 。
处 理 :调 整 推 力 轴 承 ,使 轴 的 轴 向 窜 动 量 不 大
于 0125mm。
b1转 子 组 件 周 期 性 振 动 。
处 理 :找 出 原 因 并 予 以 消 除 。
c1密 封 腔 内 压 力 经 常 大 幅 度 变 化 。
处 理 :稳 定 工 艺 操 作 条 件 。
313 经 常 性 泄 漏
31311 由 于 密 封 端 面 缺 陷 引 起 的 经 常 性 泄 漏
a1弹 簧 压 缩 量 (机 械 密 封 压 缩 量 )太 小 。
b1弹 簧 压 缩 量 太 大 ,石 墨 动 环 龟 裂 。
c1密 封 端 面 宽 度 太 小 。
处 理 :增 大 密 封 端 面 宽 度 ,并 相 应 增 大 弹 簧 作
用 力 。
a1补 偿 密 封 环 的 浮 动 性 太 差 (密 封 圈 太 硬 或
硬 化 或 压 缩 量 太 大 ,补 偿 密 封 环 的 间 隙 太 小 )。
处 理 :对 补 偿 密 封 环 间 隙 太 小 的 ,增 大 补 偿 密
封 环 的 间 隙 。
b1镶 钻 或 粘 结 动 、 静 环 的 结 合 缝 泄 漏 (镶 装
工 艺 欠 佳 ,存 在 残 余 变 形 ;材 料 不 均 匀 ;粘 结 剂 变
形 )。
c1动 、 静 环 损 伤 或 裂 纹 。
d1密 封 端 面 磨 损 ,补 偿 能 力 消 失 。
e1动 、 静 环 密 封 端 面 变 形 (端 面 所 受 弹 簧 作
用 力 太 大 ,按 摩 热 太 大 ,产 生 热 变 形 ;密 封 零 件 结
构 不 合 理 、 强 度 不 够 ,受 力 而 变 形 ;由 于 加 工 等 原
因 ,密 封 零 件 有 残 余 变 形 ;安 装 时 用 力 不 均 引 起 变
形 )。
处 理 :更 换 有 缺 陷 的 或 损 坏 的 密 封 环 。
f1动 、 静 环 密 封 端 面 与 轴 中 心 线 垂 直 度 偏 差
过 大 ,动 、 静 环 密 封 面 相 对 平 行 度 差 过 大 。
处 理 :调 整 密 封 端 面 。
31312 由 辅 助 密 封 圈 引 起 的 经 常 性 泄 漏
a1密 封 圈 的 材 料 不 对 ,耐 磨 、 耐 腐 、 耐 温 ,抗
老 化 性 能 太 差 ,以 致 过 早 发 生 变 形 、 硬 化 、 破 裂 、 融
解 等 。
b1“ O” 形 密 封 圈 的 压 缩 量 不 对 ,太 大 ,容 易 装
坏 ,太 小 ,密 封 效 果 不 好 。
c1安 装 密 封 圈 的 轴 (或 轴 套 )、 密 封 端 盖 和 密
封 腔 ,在 “ O” 形 密 封 圈 推 进 的 表 面 有 毛 刺 倒 角 不
光 滑 或 角 倒 圆 不 够 大 。
处 理 :对 毛 刺 和 不 光 滑 的 倒 角 ,应 适 当 修 整 平
滑 ,适 当 加 大 圆 弧 和 倒 角 ,修 整 平 滑 。
d1“ O” 形 密 封 圈 发 生 掉 块 、 裂 口 、 碰 坏 、 卷 边
和 扭 曲 。
处 理 :注 意 装 配 事 项 。
31313 由 于 弹 簧 缺 陷 引 起 的 泄 漏
a1弹 簧 端 面 偏 斜 。
b1多 弹 簧 型 机 械 密 封 ,各 弹 簧 之 间 的 自 由 高
度 差 太 大 。
31314 由 于 其 它 零 件 引 起 的 经 常 性 泄 漏
如 传 动 、 紧 定 和 止 推 零 件 质 量 不 好 或 松 动 引
起 的 泄 漏 。
31315 由 于 转 子 引 起 的 经 常 性 泄 漏
如 转 子 振 动 引 起 的 泄 漏 。
31316 由 于 机 械 密 封 辅 助 机 构 引 起 的 经 常 性 泄 漏
冲 洗 冷 却 液 流 量 太 大 或 太 小 ,压 力 太 大 或 太
小 ;注 意 方 向 和 位 置 不 对 ;注 意 质 量 不 佳 ,有 杂 质 。
31317 由 于 介 质 的 问 题 引 起 的 经 常 性 泄 漏
a1介 质 里 有 悬 浮 性 微 粒 或 结 晶 长 时 间 积 聚
结 果 ,堵 塞 在 动 环 与 轴 之 间 、 弹 簧 之 间 。 弹 簧 与 弹
簧 座 之 间 ,使 补 偿 密 封 环 不 能 浮 动 ,失 去 补 偿 缓 冲
作 用 。
b1介 质 里 的 悬 浮 微 粒 或 结 晶 堵 在 密 封 端 面
间 ,使 密 封 端 面 迅 速 磨 损 。
处 理 :开 车 前 要 先 开 冲 洗 冷 却 液 阀 门 过 一 段
时 间 再 盘 车 开 车 ;如 加 大 冲 洗 冷 却 液 ;适 当 提 高 介
质 入 口 温 度 ;提 高 介 质 过 滤 、 分 离 效 果 。
4 检 修 中 需 注 意 的 几 个 问 题
在 实 际 检 修 工 作 中 ,常 常 容 易 存 在 一 些 误 区 ,
主 要 是 对 机 械 密 封 的 一 些 附 属 零 部 件 的 密 封 作 用
原 理 的 理 解 上 出 现 偏 差 。 下 面 就 这 方 面 的 问 题 作
一 些 简 单 的 说 明 。
411 弹 簧 压 缩 量 越 大 密 封 效 果 越 好
其 实 ,弹 簧 压 缩 量 过 大 ,会 导 致 密 封 摩 擦 副 的
急 剧 磨 损 ,瞬 间 就 可 能 烧 损 。 过 度 的 压 缩 使 弹 簧
产 生 永 久 塑 性 变 形 ,失 去 调 节 动 环 端 面 的 能 力 ,从
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而 使 密 封 失 效 。
412 动 环 密 封 圈 越 紧 越 好
其 实 动 环 密 封 圈 过 紧 有 害 无 益 。 一 是 加 剧 密
封 圈 与 轴 套 间 的 磨 损 ,引 起 过 早 泄 漏 ;二 是 增 大 了
动 环 轴 向 调 整 、 移 动 的 阻 力 ,在 工 况 变 化 频 繁 时 无
法 适 时 进 行 调 整 ;三 是 弹 簧 过 度 疲 劳 易 损 坏 ;四 是
使 动 环 密 封 圈 变 形 ,影 响 密 封 效 果 。
413 静 环 密 封 圈 越 紧 越 好
静 环 密 封 圈 基 本 处 于 静 止 状 态 ,相 对 较 紧 密
封 效 果 会 好 些 ,但 过 紧 也 是 有 害 的 。 一 是 引 起 静
环 过 度 变 形 ,影 响 密 封 效 果 ;二 是 静 环 材 质 以 石 墨
居 多 ,一 般 比 较 脆 ,过 度 受 力 极 易 引 起 碎 裂 ;三 是
安 装 、 拆 卸 困 难 ,极 易 损 坏 静 环 。 静 环 的 安 装 形 式
的 选 择 要 充 分 考 虑 在 相 应 的 工 况 下 的 浮 动 能 力 ,
安 装 后 能 自 动 追 随 动 环 面 与 之 贴 合 ,如 果 静 环 密
封 圈 过 紧 ,使 静 环 安 装 后 不 能 浮 动 ,就 会 产 生 偏
磨 ,过 早 的 失 效 。
414 叶 轮 锁 紧 螺 母 越 紧 越 好
机 械 密 封 泄 漏 中 ,轴 套 与 轴 之 间 的 泄 漏 (轴
间 泄 漏 )是 比 较 常 见 的 。 一 般 认 为 ,轴 间 泄 漏 就
是 叶 轮 锁 紧 螺 母 没 锁 紧 ,其 实 导 致 轴 间 泄 漏 的 因
素 较 多 ,如 轴 间 垫 圈 失 效 、 偏 移 ,轴 间 内 有 杂 质 ,轴
与 轴 套 配 合 处 有 较 大 的 形 位 误 差 ,接 触 面 被 破 坏 ,
轴 上 各 部 件 间 有 间 隙 ,轴 头 螺 纹 过 长 等 ,都 会 导 致
轴 间 泄 漏 。 锁 紧 螺 母 锁 紧 过 度 只 会 导 致 轴 间 垫 圈
过 早 失 效 。 其 实 ,适 度 拧 紧 锁 紧 螺 母 ,可 以 使 轴 间
垫 始 终 保 持 一 定 的 压 缩 弹 性 ,在 运 转 中 锁 紧 螺 母
会 自 动 适 时 锁 紧 ,使 轴 间 始 终 处 于 良 好 的 密 封 状
态 。
415 新 的 比 旧 的 好
相 对 而 言 ,使 用 新 机 械 密 封 的 效 果 好 于 旧 的 ,
但 如 果 新 机 械 密 封 的 质 量 或 材 质 选 择 不 当 时 ,或
配 合 尺 寸 误 差 较 大 时 ,就 会 影 响 密 封 效 果 。 在 聚
合 性 和 渗 透 性 介 质 中 ,静 环 如 果 没 有 出 现 过 度 磨
损 ,还 是 不 更 换 为 好 。 因 为 静 环 在 静 环 座 中 长 时
间 处 于 静 止 状 态 ,使 聚 合 物 和 杂 质 沉 积 为 一 体 ,起
到 了 较 好 的 密 封 作 用 。 其 实 ,很 多 情 况 下 ,机 械 密
封 都 是 没 有 问 题 的 ,只 要 作 适 当 的 调 整 和 处 理 ,机
械 密 封 是 可 以 继 续 使 用 的 。 这 样 ,既 可 以 节 约 成
本 ,又 可 以 减 少 工 作 量 ,并 可 以 保 证 密 封 效 果 ,是
一 举 多 得 的 事 情 。
416 拆 修 总 比 不 拆 好
一 旦 机 械 密 封 出 现 泄 漏 便 急 于 拆 修 ,这 种 做
法 是 不 完 全 对 的 ,应 该 根 据 具 体 情 况 具 体 分 析 。
其 实 ,有 时 候 机 械 密 封 并 没 有 损 坏 ,只 需 调 整 工 况
或 适 当 调 整 密 封 就 可 消 除 泄 漏 。 这 样 既 避 免 零 部
件 的 浪 费 又 可 以 避 免 维 修 人 员 的 无 用 劳 动 。 在 检
修 时 ,应 该 根 据 实 际 情 况 作 出 正 确 的 判 断 ,从 而
采 取 有 针 对 性 的 检 修 。 根 据 密 封 的 发 展 趋 势 ,现
在 很 多 的 密 封 在 设 计 时 就 考 虑 设 计 成 集 装 式 ,有
效 地 杜 绝 了 上 述 很 多 的 泄 漏 发 生 。
参 考 文 献
1 谈 鸿 洲 1化 工 检 修 钳 工 工 艺 学 , 1997
2 通 用 机 械 , 2004 (5)
作 者 简 介
候 邦 华 ,男 , 1997年 四 川 省 党 校 函 授 学 院 经 济 管 理
专 业 毕 业 , 2005年 3月 ～ 2006年 1月 在 大 连 理 工 大 学 动
力 工 程 系 涡 轮 机 专 业 学 习 ,现 在 股 份 公 司 检 修 车 间 动 设
备 技 术 组 从 事 设 备 维 修 技 术 管 理 工 作 。
联 系 电 话 0830 - 4122931
收 稿 日 期 2006年 12月 4日
·95·2007年 第 1期 泸 天 化 科 技
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