机械设计论文发表水泵机械密封应用

所属分类：建筑论文阅读次时间：2016-08-29 15:52

本文摘要：机械密封是一种旋转机械的轴封装置,是用来防止设备中的介质泄露出来。本篇机械设计论文发表关于水泵机械密封应用方法，分析了水泵机械密封的渗漏现象及原因，以期化解密封问题。《机械设计与制造》(月刊)杂志于1963年创办，曾用刊名：(辽宁机械)，系国家核

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　　机械密封是一种旋转机械的轴封装置,是用来防止设备中的介质泄露出来。本篇机械设计论文发表关于水泵机械密封应用方法，分析了水泵机械密封的渗漏现象及原因，以期化解密封问题。《机械设计与制造》(月刊)杂志于1963年创办，曾用刊名：(辽宁机械)，系国家核心期刊、科技论文统计用刊，国内外公开发行。每期发行量2万余份，读者人数超过十万人。三十余年来多次受到国家机械部、中国机械工程学会、新闻出版局、科委等主管部门的表奖，是我国机械行业最有影响的专业刊物之一。为把国内外机电行业不断涌现出的新产品，新技术以及更多的优质、名牌机电产品及时地向国内外广泛宣传。

　　论文摘要：目前机械密封在泵类产品中的应用非常广泛，其应用前景也将更加广阔。本文笔者结合工作实际，浅谈一下水泵的机械密封问题。

　　目前机械密封在泵类产品中的应用非常广泛，而随着产品技术水平的提高和节约能源的要求，机械密封的应用前景将更加广泛。机械密封亦称端面密封, 其有一对垂直于旋转轴线的端面, 该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下, 依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合, 并相对滑动, 从而防止流体泄漏。大庆石油化工总厂万隆物业公司光明锅炉使用的循环泵，型号为200LGY75A，流量275 m3/h，工作压力0.4MP，工作温度为95，介质为清水，密封为机械密封的水泵，本文笔者结合工作实际，浅谈一下水泵的密封问题。

　　1水泵机械密封的渗漏现象及原因

　　1.1 由于压力产生的渗漏

　　1.1.1 真空状态运行造成的机械密封渗漏

　　泵在起动、停机过程中, 由于泵进口堵塞, 抽送介质中含有气体等原因, 有可能使密封腔出现负压, 密封腔内若是负压, 会引起密封端面干摩擦, 内装式机械密封会产生漏气(水) 现象, 真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异, 而且机械密封也有其某一方向的适应性。

　　对策: 采用双端面机械密封, 这样有助于改善润滑条件, 提高密封性能。

　　1.1.2 高压和压力波造成的机械密封渗漏

　　由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa 时,会使密封端面比压过大, 液膜难以形成, 密封端面磨损严重, 发热量增多, 造成密封面热变形。

　　对策: 在装配机封时, 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象, 高压条件下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理, 尽量减小变形, 可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料, 并加强冷却的润滑措施, 选用可靠的传动方式, 如键、销等。

　　1.2 周期性渗漏

　　1.2.1 转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡, 汽蚀或轴承损坏(磨损) ,这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。

　　对策: 可根据维修标准来纠正上述问题。

　　1.2.2泵转子轴向窜动量大, 辅助密封与轴的过盈量大, 动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转, 动、静环磨损后, 得不到补偿位移。

　　对策: 在装配机械密封时, 轴的轴向窜动量应小于0.1mm , 辅助密封与轴的过盈量应适中, 在保证径向密封的同时, 动环装配后保证能在轴上灵活移动(把动环压向弹簧能自由地弹回来)。

　　1.2.3密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

　　对策: 油室腔内润滑油面高度应加到高于动、静环密封面。

　　1.3.因其他问题引起的机械密封渗漏

　　1.3.1 安装动环密封圈的轴(或轴套) 端面及安装静环密封圈的密封压盖(或壳体) 的端面应倒角并修光,以免装配时碰伤动静环密封圈。

　　1.3.2 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象, 误差±2mm , 压缩量过大增加端面比压, 摩擦热量过多, 造成密封面热变形和加速端面磨损, 压缩量过小动静环端面比压不足, 则不能密封。

　　2影响机械密封效果的因素

　　2.1影响密封效果的外部因素分析

　　2.1.1机械加工精度不够

　　机械加工精度不够，原因有很多，有的是机械密封本身的加工精度不够，这方面的原因容易引起人们的注意，也容易找到。但有时是泵其它部件的加工精度不够，这方面的原因，不容易引起人们的注意。例如：泵轴、轴套、泵体、密封腔体的加大精度不够等原因。这些原因的存在对机械密封的密封效果是非常不利的。

　　2.1.2振动偏大

　　机械密封振动偏大，最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不是机械密封本身的原因，泵的其它零部件是产生振动的根源，如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。

　　2.1.3泵轴的轴向窜量大

　　机械密封的密封面要有一定的比压，这样才能起到密封作用，这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量，给密封端面一个推力，旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压，机械密封要求泵轴不能有太大的窜量，一般要保证在0.5 mm以内。

　　2.1.4轴向力偏大

　　机械密封在使用过程中是不能够承受轴向力的，若存在轴向力，对机械密封的影响是严重的。有时由于泵的轴向力平衡机构设计的不合理及制造、安装、使用等方面的原因，造成轴向力没有被平衡掉。机械密封承受一个轴向力，运转时密封压盖温度将偏高，对于聚丙烯类的介质，在高温下会被熔融，因此泵启动后很快就失去密封效果，泵静止时则密封端面出现间断的喷漏现象。

　　2.1.5没有辅助冲洗系统或辅助冲洗系统设置不合理

　　机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的，它可以有效地保护密封面，起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。有时设计员没有合理地配置辅助冲洗系统，达不到密封效果; 有时虽然设计人员设计了辅助系统，但由于冲洗液中有杂质，冲洗液的流量、压力不够，冲洗口位置设计不合理等原因，也同样达不到密封效果。

　　2.2应采取的措施

　　2.2.1消除泵振动的措施

　　a.泵产品在设计过程中，要充分分析振动的来源，以消除振动源;b.泵产品的制造装配过程中，严格按标准和操作规程去执行，消除振动源;c.泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安装时，要严格把关，消除振动源;d.现场生产、操作、维修、调节时，严格把关，消除振动源。

　　2.2消除泵轴窜量大的措施

　　比较理想的设计方案有两个：一个是平衡盘加轴向止推轴承，由平衡盘平衡轴向力，由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位; 另一个是平衡鼓加轴向止推轴承，由平衡鼓平衡掉大部分轴向力，剩余的轴向力由止推轴承承担，同时轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。

　　2.3消除泵轴挠度偏大的措施：减少两端轴承之间的距离;增加泵轴的直径;提高泵轴材料的等级;泵轴设计完成后，对泵轴的挠度要进行校核检验计算。

　　3结束语

　　在设计泵用机械密封时，不仅要考虑机械密封本身的影响因素，而且要考虑机械密封外部的各种影响因素。在实际工作中要注意以下几个问题：

　　3.1、分析机械密封的质量事故的原因时，要充分考虑到泵的其它零部件对机械密封运行的影响，采取措施不断提高机械密封的效果。

　　3.2、对重要泵产品的机械密封，要增加保护措施，提高密封质量，减少密封质量事故。