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齒輪油泵在輸送高溫高壓油時常選擇機械密封的方式防止其泄漏,而滲漏造成的機械事故占油泵全部維修量的50%左右,可見,機械密封的可靠性對油泵的高效運行和使用壽命的延長具有至關(guān)重要的作用。 機械密封一般由旋動環(huán)、靜止環(huán)、密封圈或密封墊等輔助元件以及彈性補償元件等幾部分組成。其工作原理是將一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面相互貼合且相對轉(zhuǎn)動,并使端面間維持一層極薄的液膜,在輔助密封的配合下,使端面受到介質(zhì)流體壓力與補償機械彈力的作用,保持緊密的貼合度以達到密封的目的。 1. 設(shè)計環(huán)節(jié)造成的漏油現(xiàn)象 合理的設(shè)計是機械密封實現(xiàn)其功能的基礎(chǔ),但實際工程中油泵的整體設(shè)計優(yōu)化、設(shè)備配件的選用、各元件材質(zhì)的選擇都直接影響著油泵的密封性能。 以油泵中的磁性分離器為例,該元件不但具有無法分離過濾非金屬顆粒、體積大、不易檢修等缺點,還可能由于磁性吸附油中的金屬性物質(zhì),使這些物質(zhì)與非金屬材質(zhì)的旋動環(huán)或靜止環(huán)產(chǎn)生摩擦,導(dǎo)致元件的磨損,磨損生產(chǎn)的非金屬物質(zhì)又因不能被吸附過濾而進入系統(tǒng)使磨損加劇,長期運行必然會導(dǎo)致密封性能的下降。 2. 安裝環(huán)節(jié)造成的漏油現(xiàn)象 安裝環(huán)節(jié)的施工不當也可能造成密封損害。如在機械密封中起軸向定位作用的內(nèi)六角螺釘若安裝不緊,就會使密封發(fā)生軸向竄動,當竄動量過大,壓縮彈簧不能使靜止環(huán)緊貼在旋動環(huán)上時,就會導(dǎo)致泄漏;環(huán)密封圈的軸端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋端面不夠光潔,可能使旋動環(huán)和靜止環(huán)在安裝時受損;而機械密封的彈簧壓縮量也是安裝的重點,一旦誤差>±2mm,就可能因壓縮量過大導(dǎo)致端面比壓和摩擦熱量的增加,使端面的磨損和熱變形加劇,或因壓縮量過小造成靜止環(huán)端面的比壓不足,影響密封效果。 1)安裝過緊 觀察機械密封的動靜環(huán)平面,若有嚴重燒焦,平面發(fā)黑很深的痕跡,密封橡膠變硬或失去彈性等現(xiàn)象,這都是由于安裝過緊造成的。 處理辦法:調(diào)整安裝高度,葉輪安裝后,用螺絲刀拔動彈簧,彈簧有較強的張力,松開后即復(fù)位,有2-4mm的移動距離即可。 2)安裝過松 觀察機封動、靜環(huán)平面,其表面有一層很薄的油垢(能夠擦去),且表面基本無磨損,這是彈簧失去彈性及裝配不良造成的,或是由電機軸向竄動造成的。 3. 生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的漏油現(xiàn)象 例如泵蓋靜環(huán)室造成。靜環(huán)室內(nèi)孔加工尺寸誤差大,表面毛糙。表現(xiàn)的現(xiàn)象為從軸向噴油,靜環(huán)與內(nèi)孔之間存在間隙,或者內(nèi)孔粗糙,靜環(huán)跟轉(zhuǎn),橡膠磨損。 4. 使用環(huán)節(jié)中的漏油現(xiàn)象 1)壓力造成滲漏。 使用中當密封腔內(nèi)壓力>3MPa時,可能導(dǎo)致端面比壓過大,液膜難以成,密封端面磨損嚴重,發(fā)熱量增多,造成密封面熱變形。而泵在啟動、停機過程中,由于泵進口堵塞,抽送介質(zhì)中含有氣體等原因,可能使密封腔出現(xiàn)負壓,繼而引起密封端面干摩擦,內(nèi)裝式機械密封會產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。 2)介質(zhì)問題。 首先,由于密封圈等輔助元件常采用不耐酸堿和高溫的有機材料,當介質(zhì)中含有弱酸、弱堿時,長期的使用會使其失去彈性甚至腐爛;而介質(zhì)中出現(xiàn)固體顆粒等物質(zhì)時,也會劃傷端面造成磨損,同時油垢、油污等也可能在軸表面造成堆積。此外,油溫超標也是導(dǎo)致機械密封性能下降的主要原因,因此當熱交換器的冷卻能力不足時,密封的使用壽命常會大大縮短。 3)旋動環(huán)和靜止環(huán)疲勞損壞。 給油泵軸線不一致或者軸承間隙調(diào)整不當都會引起給油泵的振動,而振動會導(dǎo)致機械密封組件中的動靜部分發(fā)生摩擦,即使其接觸面的油膜發(fā)生破壞,導(dǎo)致其失去油膜潤滑而損壞。 4)生產(chǎn)管理缺失。 機組工作中未按操作規(guī)程進行,開停機不當或人為操作錯誤導(dǎo)致供電波動使油泵倒轉(zhuǎn)等都可能引起密封發(fā)生泄漏。 5)缺油運行造成干磨損壞。 這種現(xiàn)象多見于底閥式安裝形式進口處負壓,進油管有空氣,泵腔內(nèi)有空氣,泵開機后,機封的磨擦高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生高溫,無法得到冷卻,檢查機封,彈簧張力正常,摩擦面燒焦發(fā)黑,橡膠變硬開裂。 處理辦法:排盡管道及泵腔內(nèi)空氣或更換機械密封。 6)有氣體,主要產(chǎn)生于熱油泵。 由于介質(zhì)是熱油,油溫過高產(chǎn)生蒸汽,管道內(nèi)的汽體進入泵腔內(nèi)高處,這部分的汽體無法排除,從而造成缺油運行,機封干磨失效。 7)機械密封膠失效。 主要原因是橡膠件老橡膠件的老化、變形,主要是熱油泵中的化、變形。機械密封膠失效表現(xiàn)的現(xiàn)象為油溫過高,介質(zhì)溶解橡膠。從外觀上看橡膠件表面疏松、毛糙,失去彈性,從而使橡膠失效。 以ZHYa100-315泵為例,該機泵采用雙端面,平衡型波紋管串聯(lián)機械密封,沖洗方案為優(yōu)選安全性較高的Plan32+53A密封管路方案。 1. 機封拆卸注意事項 機封取出時由于大蓋較重,機封內(nèi)軸套墊片較緊,在拆卸時應(yīng)注意先將大蓋頂出后(在拆卸泵前將機械密封卡片鎖緊,將一圈軸套緊固螺母松開),將機械密封壓蓋螺栓松開,將大蓋取出,此時機械密封在軸上(軸套內(nèi)有石墨軸套墊片,整體較緊,用力拉出有可能導(dǎo)致密封端面受損)。除軸套墊片較為緊固外,動環(huán)內(nèi)也有石墨墊片,也很難以拆卸。 2. 機封安裝步驟 1.將軸套清洗干凈,將軸套內(nèi)的石墨墊片裝入。 2.將泵送環(huán)裝入,注意裝入方向。 3.將泵送環(huán)內(nèi)固定螺栓對角全部緊固。 4.將外側(cè)壓蓋(靠近軸承側(cè))內(nèi)石墨墊片裝入。 5.將外側(cè)(軸承側(cè))密封靜環(huán)裝入(注意銷子位置)。 6.在壓蓋內(nèi)側(cè)有焊接擋頭部位為Plan53A沖洗液出口位置。 7.將組裝好的帶有泵送環(huán)的靜環(huán)涂油后裝入壓蓋內(nèi)。 8.將兩個半圓卡片裝入,把四片卡片卡好。 9.將鎖緊環(huán)裝入,上好,此時鎖緊環(huán)上螺栓不要把緊,待機封裝到軸上再鎖緊。 10.將壓蓋墊片安裝到壓蓋上。 11.將內(nèi)側(cè)壓蓋內(nèi)石墨墊片裝入,將靜環(huán)涂油后裝入,注意銷子位置。 12.將壓蓋上壓蓋墊裝入。 13.將壓蓋裝到外側(cè)壓蓋上,用內(nèi)六角螺栓緊固。
14.將內(nèi)側(cè)密封(葉輪側(cè))靜環(huán)壓蓋安裝上,安裝時注意壓蓋一側(cè)沖洗孔露出,不要上錯,否則Plan32外部密封沖洗方案將無法進行沖洗,將壓蓋對角緊固。
15.將內(nèi)側(cè)密封(葉輪側(cè))動環(huán)內(nèi)石墨墊裝入并涂油。 16.將動環(huán)面涂油。 17.將靜環(huán)裝入到軸套上。
18.把動環(huán)鎖緊套裝入,安裝好動環(huán)緊固螺栓。
19.把緊固套壓入,保證軸套上緊固螺栓能夠安裝入孔內(nèi),最后緊固好動環(huán)緊固螺栓,安裝完成。 ![]() ▼ |
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