金馀強(qiáng) 侯愛雪 大連海特泵業(yè)有限公司

機(jī)械密封的專利誕生要追溯到一百多年前的英國(guó)，經(jīng)過漫長(zhǎng)的時(shí)間推移，泵端面的密封技術(shù)已經(jīng)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，近年來甚至產(chǎn)生了非接觸式的機(jī)械密封方法，為密封技術(shù)的發(fā)現(xiàn)帶來了新的思路。過往的密封大多采用填料密封法，與當(dāng)下的機(jī)械密封相比，不僅密封性能差，而且無法維持長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定的密封狀態(tài)，而且填料在使用過后很難再重復(fù)利用，容易造成污染，所以漸漸被機(jī)械密封所取代，談?wù)剻C(jī)械密封的失效原因可以為日后繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)提供借鑒。

一、機(jī)械密封原理

機(jī)械密封的原理實(shí)際上并不復(fù)雜，相關(guān)的雛形很早就已經(jīng)出現(xiàn)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行的技術(shù)改革使得機(jī)械密封系統(tǒng)越來越復(fù)雜，密封效果也越來越明顯，其中最主要的，便是借助彈性元件，利用加壓的方式來將密封端面之間的縫隙減少，并且利用介質(zhì)和動(dòng)環(huán)、靜環(huán)的平行運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了復(fù)雜的系統(tǒng)。除了基本的彈性元件、動(dòng)環(huán)、靜環(huán)以及壓緊元件之外，密封圈也發(fā)揮了重要的作用，比如說，在動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間不可避免的存在縫隙，密封圈可以有效填補(bǔ)這一空間，降低介質(zhì)的泄露風(fēng)險(xiǎn)，并且在泵中擔(dān)當(dāng)一個(gè)緩沖的作用，避免較大的沖擊對(duì)泵體產(chǎn)生損壞。由于整個(gè)作用過程需要系統(tǒng)的緊密配合，因此，出現(xiàn)問題的概率并不低，除了元器件的質(zhì)量問題以外，不合理的操作方法也是其中的一大原因，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中，離心泵往往都承擔(dān)著重要的生產(chǎn)任務(wù)，一旦出現(xiàn)問題，后果不堪設(shè)想。正因?yàn)槿绱?，在使用離心泵時(shí)，為了防止出現(xiàn)密封失效問題，操作人員首先要對(duì)機(jī)械密封的原理非常熟悉，在出現(xiàn)問題時(shí)要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)做一個(gè)最基本的判斷，確定一個(gè)大致的問題區(qū)間，為后續(xù)的維修工作提供方便。

二、機(jī)械密封失效原因分析

泵的正常運(yùn)行需要一個(gè)良好的條件，需要內(nèi)部各個(gè)部分之間的緊密配合，如果說彼此之間存在這樣那樣的問題，就勢(shì)必會(huì)影響到密封效果。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，最注重的一點(diǎn)便是穩(wěn)定性，換句話說，減少出現(xiàn)問題的可能性，一旦機(jī)器運(yùn)作出現(xiàn)問題，且不論停止工作所帶來的時(shí)間和金錢損失，維修的成本也是企業(yè)的一大負(fù)擔(dān)，因此，對(duì)機(jī)械密封失效的原因進(jìn)行總結(jié)，有利于減少事故的發(fā)生，也可以為企業(yè)節(jié)省維護(hù)成本。以下是詳細(xì)的介紹。

（一）泵抽空或汽蝕

如果介質(zhì)的溫度升高過快，很容易導(dǎo)致大量的汽化而為液體和空氣的大量涌入創(chuàng)造條件，尤其是隨之而來的氣壓失常會(huì)導(dǎo)致高壓氣流沖擊氣泡空間，造成離心泵在運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)大幅度的振動(dòng)，更加劇了泄漏狀況。

（二）泵振動(dòng)過大

泵雖然在生活中并不罕見，但是其制造難度卻不低，尤其是應(yīng)用在大型生產(chǎn)領(lǐng)域中的化工離心泵，對(duì)于制造工藝和精度的要求更高，如果說由于制造精度的欠缺，導(dǎo)致零部件之間不能夠完美的嚴(yán)絲合縫，而是出現(xiàn)了振動(dòng)的情況，那么就容易出現(xiàn)泄露的問題。尤其是泵作為劇烈運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，任何細(xì)小的振動(dòng)都有可能被無限放大對(duì)生產(chǎn)效率和機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)造成嚴(yán)重的影響。其中的軸向振動(dòng)尤為嚴(yán)重，極端條件下，甚至可能導(dǎo)致動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間產(chǎn)生縫隙甚至相互分離、脫落，這對(duì)于機(jī)械本身來說，是非常嚴(yán)重的損傷。

（三）泵軸彎曲

機(jī)械密封的原理比較簡(jiǎn)單，實(shí)際上就是利用彈性和流體介質(zhì)，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)施加壓力的方式來促使兩個(gè)密封的端面緊密結(jié)合，這種結(jié)合需要端面所收到的力是均勻分布的，所以也就對(duì)加壓的機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，如果說機(jī)械泵軸出現(xiàn)彎曲，那么在其他所有條件都沒有出現(xiàn)變化的情況下，密封端面所受到的力就會(huì)發(fā)生變化，這種力的變化就很難再使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)再保持平行的狀態(tài)，以至于密封面之間出現(xiàn)縫隙，最終導(dǎo)致出現(xiàn)泄露問題。

三、應(yīng)采取的措施

通過以上內(nèi)容的介紹可以看到，雖然泵表現(xiàn)出的問題只是一個(gè)機(jī)械密封失效，牽扯出的問題卻非常復(fù)雜，尤其是導(dǎo)致該問題產(chǎn)生的因素較多，短時(shí)間內(nèi)很難通過檢測(cè)來精確的確認(rèn)問題的源頭，所以，建立起常態(tài)化的應(yīng)急預(yù)案機(jī)制是非常有必要的，除此之外，企業(yè)要安排經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員來負(fù)責(zé)泵的運(yùn)作，避免出現(xiàn)低級(jí)的操作失誤而混淆了維修重點(diǎn)，除此之外，本文給出以下具體的解決方法，希望能夠有所幫助。

（一）消除泵抽空和汽蝕的措施

介質(zhì)溫度過高是導(dǎo)致泵抽空和產(chǎn)生汽蝕的重要原因，因此，在正常的工作狀態(tài)下，一定要避免介質(zhì)溫度過度升高，可以設(shè)置常態(tài)化的溫度檢測(cè)機(jī)制，定時(shí)利用傳感器來收集相關(guān)數(shù)據(jù)。其次，適當(dāng)提高入口靜壓可以幫助凝結(jié)水泵有效的解決以上問題。

（二）消除泵振動(dòng)過大的措施

泵振動(dòng)過大的原因一部分來自轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)，因此，只要對(duì)轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)的幅度進(jìn)行限制，就可以極大程度上解決這一問題，一般來說，想要取得明顯的效果，轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)的幅度要限制在0.03～0.05mm 這一范圍內(nèi)，確保泵體不會(huì)有過大的振動(dòng)幅度。其次，泵中的一大驅(qū)動(dòng)核心便是電機(jī)，電機(jī)同心度的高低也會(huì)直接影響到泵體的振動(dòng)幅度，所以電機(jī)同心度不可以掉以輕心，振幅應(yīng)當(dāng)控制在0～0.03mm 這一范圍內(nèi)；當(dāng)然，整個(gè)過程要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度，堅(jiān)決避免工作人員不專業(yè)的操作行為影響到現(xiàn)場(chǎng)的維修工作，幫助消除振動(dòng)。

四、總結(jié)

總而言之，機(jī)械密封的失效不僅僅是單一要素影響的結(jié)果，而是多個(gè)條件的共同作用，因此在針對(duì)機(jī)械密封失效的問題解決時(shí)，要全方位的進(jìn)行考慮，做好完全的準(zhǔn)備，必要時(shí)可以對(duì)機(jī)器進(jìn)行全方位的檢測(cè)，在確定好具體的事故原因以后進(jìn)行有針對(duì)性的維修，快速、高效的解決問題。