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機械密封在水泵維修中的應用論文
引言
機械制造水平是衡量一個(gè)國家或地區工業(yè)發(fā)展水平和國家綜合實(shí)力的一個(gè)重要依據。建國以來(lái)，我國一直大力發(fā)展機械工業(yè)。時(shí)至今日已取得了舉世矚目的巨大成就。作為常見(jiàn)的液體輸送或液體增壓設備，水泵在國民經(jīng)濟建設過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。水泵的生產(chǎn)和維修也是我國機械工業(yè)的重要組成部分。由于工作需要，水泵部分組件必須予以密封。水泵生產(chǎn)制造技術(shù)發(fā)展到現在已經(jīng)實(shí)現了多種密封方式。其中，機械密封是各種方法中最常見(jiàn)的一種。機械密封質(zhì)量的好壞，代表著(zhù)國內整個(gè)水泵行業(yè)的密封水平。
1 機械密封在水泵行業(yè)中的應用簡(jiǎn)述
作為應用范圍最廣的密封形式，機械密封的應用比例在整個(gè)水泵行業(yè)中高達85%。與之對應的是，水泵維修工作量中40%為機械密封維修。由此可以看出，機械密封質(zhì)量的高低，直接決定著(zhù)水泵能否在使用期限內正常穩定運轉。密封質(zhì)量越好，水泵的使用壽命越長(cháng)，對國家環(huán)境保護和資源高效利用事業(yè)的支持更為有力。在水泵的日常密封維修工作中，主要存在著(zhù)兩個(gè)問(wèn)題：一是機械密封互換性差，工作中經(jīng)常找不到用來(lái)更換的機械密封，不得不連同軸承進(jìn)行整個(gè)密封環(huán)境的更換。二是單純依靠靜水試驗無(wú)法完全保證密封效果。有時(shí)水泵機械密封安裝正常，靜水試驗也通過(guò)了，但當設備投入使用后，突然發(fā)生大規模泄漏，且很難找到泄漏點(diǎn)，而且該現象經(jīng)常反復發(fā)作，迫使水泵多次重復維修，極大的降低了水泵工作效率，提高了維修成本。
2 機械密封維修常見(jiàn)措施及原因分析
2.1 更換軸套
在水泵機械密封維修工作中，主要有兩種情況需要進(jìn)行更換軸套。一是故障的機械密封和備用的機械密封安裝長(cháng)度相同，但內徑不一致。對于這種情況，可以用安裝長(cháng)度相同，內徑比安裝內徑稍大的備用機械密封替換，然后再依據替換上的機械密封加工新的配套軸套。在對配套軸套進(jìn)行加工時(shí)，應注意只有軸套直徑大小要依照安裝內徑進(jìn)行修改，軸套的其它方面，比如軸套的加工材質(zhì)、形狀、長(cháng)度、尺寸公差、粗糙度和形位公差等必須要和更換前的軸套保持一致，任何一個(gè)不應有的變動(dòng)都有可能導致密封質(zhì)量下降，甚至形成泄露點(diǎn)。另外一種情況是用來(lái)代替的密封件長(cháng)度和內徑都和需要替換的密封件不符。對于這種情況，可以選擇內徑和安裝長(cháng)度與原本的密封件最接近的機械密封件，再通過(guò)T 形套加以轉換，使其符合使用要求，達到密封效果。舉個(gè)例子，一個(gè)水泵需要安裝一個(gè)新的機械密封件，但備用的機械密封件內徑只有85 毫米，與需要的內徑尺寸不符。在沒(méi)有更合適的密封件的情況下，可以使用內徑85 毫米的機械密封件與T 形套配套使用進(jìn)行密封作業(yè)。T 形套的基本作用就是用來(lái)填補內徑過(guò)大的密封件與水泵軸之間的間隙以及譚航和軸肩間的空隙。這樣一來(lái)，在原有的密封點(diǎn)之外，T 形套和軸肩連接處又多出一個(gè)密封點(diǎn)需要處理。經(jīng)過(guò)反復的打壓處理后，機械密封在水泵靜止狀態(tài)和工作狀態(tài)兩種環(huán)境下都能夠保持良好的密封效果。
2.2 排除密封泄露點(diǎn)
泄露點(diǎn)排查及消除是水泵機械密封維修工作中的主要任務(wù)。很多時(shí)候，機械密封在水泵靜止狀態(tài)下可以達到密封效果，一旦水泵進(jìn)入工作狀態(tài)，就會(huì )出現超出允許程度的泄露，情況嚴重時(shí)甚至會(huì )導致水泵無(wú)法正常工作。這種情況下往往很難準確找到密封泄露點(diǎn)。經(jīng)過(guò)長(cháng)期摸索，技術(shù)人員總結出如下排查方向，能夠幫助維修人員較快的確定出泄露點(diǎn)的位置。一是機械密封的彈簧壓縮量。彈簧是機械密封的重要部件。正常情況下，組成機械密封的的靜環(huán)和動(dòng)環(huán)通過(guò)彈簧彈力保持充分完整貼合，從而達到規定的密封效果。隨著(zhù)水泵使用時(shí)間的延長(cháng)以及在一些其他的影響因素作用下，彈簧彈性逐漸下降，提供的彈力隨之不足，在靜止狀態(tài)下還能滿(mǎn)足密封要求，一旦水泵運轉工作，密封件承受的壓力急劇上升，超過(guò)了彈簧承受極限，就會(huì )形成泄露。新的彈簧更換上后，可以提供很強的彈力，但如果提供的彈力過(guò)大，時(shí)間一長(cháng)就會(huì )造成零部件過(guò)度疲勞，嚴重時(shí)會(huì )導致零部件損壞。所以彈簧的彈力必須加以嚴格控制，過(guò)大或過(guò)小的彈力都無(wú)法滿(mǎn)足機械密封的長(cháng)期需要。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的實(shí)踐總結，技術(shù)人員發(fā)現，當彈簧壓縮量維持在1/2-2/3 時(shí)，提供給機械密封的彈力是最為適合的。這一點(diǎn)，在進(jìn)行水泵機械密封維修時(shí)一定要加以注意。二是機械密封軸套。軸套是機械密封幾大部件，動(dòng)環(huán)、傳動(dòng)環(huán)和緊固件的重要載體，在進(jìn)行機械密封安裝時(shí)，這些部件都以緊釘螺釘牢牢固定在軸套上，以免發(fā)生位移。但隨著(zhù)水泵工作時(shí)間的延長(cháng)，各部件間還是會(huì )形成程度相對微小的位移，發(fā)生位移的部件彼此間會(huì )產(chǎn)生摩擦損傷。具體來(lái)說(shuō)，互相碰觸的部件在表面發(fā)生接觸的位置產(chǎn)生的應力較為集中，如果接觸點(diǎn)附近強度不足，就會(huì )形成剪斷變形或脫落，并且這種破損會(huì )逐漸增長(cháng)。如果機械密封的動(dòng)環(huán)和軸套間發(fā)生相對位移并產(chǎn)生碰觸摩擦，時(shí)間一長(cháng)二者間就會(huì )形成磨損，動(dòng)環(huán)靠近軸套的部分因磨損變平，同時(shí)在二者表面接觸的位置形成0.5mm 到0.7mm 的劃痕，由于過(guò)于微小，所以這些破損的痕跡很難在檢修過(guò)程中被發(fā)現，也就難以進(jìn)行針對性處理。單純依靠更換動(dòng)環(huán)無(wú)法從根本解決泄露問(wèn)題。要徹底解決這個(gè)問(wèn)題，就要按如下方法進(jìn)行：首先要確保軸套質(zhì)量符合使用要求，軸套表面光滑程度和加工材質(zhì)性能都是直接影響安裝質(zhì)量的重要因素。如果軸套表面過(guò)于粗糙，就會(huì )加快動(dòng)環(huán)磨損速度，而如果軸套加工材料強度不足，則會(huì )提高軸套磨損速度。因此，在選擇軸套加工材質(zhì)時(shí)，要選擇加工后軸套表面粗糙度大于等于Ra3.2 的1Cr13 或者2Cr13 等同時(shí)具備高耐磨性和塑性的材料，最好可以選擇1Cr18Ni9Ti 材料，該材料的耐磨度和塑性都極佳。在此基礎上，必須嚴格控制軸套的形位公差和尺寸公差，以保障機械密封的安裝質(zhì)量。
3 機械密封作業(yè)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題
(1)科學(xué)控制機械密封壓緊程度，嚴格按照機械密封使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝調試。(2)機械密封零部件精密度很高，進(jìn)行安裝作業(yè)時(shí)必確保動(dòng)作輕柔，防止動(dòng)作劇烈或不當造成零部件摩擦面發(fā)生損壞。(3)保證零件摩擦面清潔，安裝時(shí)應使用潤滑劑降低摩擦面的作用力。(4)確保彈簧安裝旋轉順序正確。(5)啟動(dòng)水泵時(shí)應先給冷卻水再開(kāi)機，關(guān)閉時(shí)應先關(guān)機再停冷卻水。
4 結束語(yǔ)
水泵的密封效果直接關(guān)系到水泵的工作質(zhì)量和使用壽命。在進(jìn)行水泵密封維修時(shí)，必須認真細致的做好故障分析排查工作，根據分析的結果進(jìn)行針對性的維修，確保水泵工作狀態(tài)下的密封效果。
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