有关水泵机械密封渗漏探索

梁星悦

（乳源瑶族自治县银源水电有限责任公司自来水分公司，广东韶关 512700）

有关水泵机械密封渗漏探索

梁星悦

（乳源瑶族自治县银源水电有限责任公司自来水分公司，广东韶关 512700）

水泵机械密封也称之为端面密封，因为机械密封具有良好的密封效果，而且功耗低、参数高，所以得以广泛的应用。在实际应用过程中，水泵机械存在机械密封等渗漏问题，甚至占到水泵机械密封失效的一半以上。本文对有关机械密封的原理及其优缺点进行分析，对周期性机械密封渗漏、压力造成的渗漏、介质造成的渗漏进行研究和探讨。

机械 水泵 密封 渗漏

1 机械密封的原理及其优缺点

1.1 机械密封的原理

机械密封主要是依靠2个或者更多个与轴保持90度并且进行相对滑动的端面，因为在流体压力及补偿机构弹性的作用，两者保持贴合状态，以此达到密封效果。该装置主要包括静止环、旋转环、弹性元件、密封圈等。

1.2 优缺点

水泵机械密封与其他密封相比，各有优缺点，本文以软填料为例对二者进行对比。

（1）机械密封的优点包括以下几个方面：①密封稳定可靠，在长时间运行过程中，密封状态相对稳定可靠，泄露量处于可控范围内。一般来说，泄漏量大约是1/100。②使用寿命长，尤其是在水、油类介质中，可以长达两年时间的使用寿命。③摩擦功率的消耗非常小，其摩擦功率和软填料密封相比较来说，仅占其30%左右。④轴、轴套受到的磨损可以忽略不计。⑤维修周期长，其主要部件端面遭受磨损，可以进行自动补偿，正常情况下是无需经常性的维修。⑥抗振性好，包括旋转轴、偏摆、偏斜等具有很好的抗振性。⑦适用范围比较广泛，可以广泛应用于低温、高温、真空、高压、腐蚀性介质等密封环境。

（2）机械密封的缺点包括以下几个方面：①结构相对比较复杂，在制造环节需要更高的加工条件。②安装和更换的难度较大，对工人的要求较高。③容易出现偶然性事故，处理难度较大。④需要一次性投入较多资金。

2 周期性机械密封渗漏

（1）水泵机械水泵转子轴向窜动量非常大。在水泵实际运行时，假如出现轴向窜动，会对水泵机械密封性造成一定程度的影响。因为辅助机械密封和轴选择的是过盈配合的方式，导致动环无法在轴线上进行灵活移动。如果水泵机械翻转，导致静环和动环之间产生磨损，无法得到位移补偿，使得水泵轴向产生位移，导致密封机械端面压力得以较快的增长，其中一端动环被压坏，另外压力不足而失去效果。对水泵机械密封进行装配过程中，确保辅助密封和轴的配合保持适中，轴向窜动量处于恰当的范围。确保机械密封的基础上，能够完成动环在轴线上保持灵活移动。机械结构方面能够把水泵机械自身的波形弹簧调整成螺旋弹簧式机械密封，此结构一方面能够使得机械密封满足一定的补偿要求；另一方面由于选择的是大弹簧结构方式，如果轴向压缩比非常大，弹簧自身力的变化有限，以此抵消因为轴向窜动而产生的不利影响。

（2）小型潜污水泵产生的机械渗漏。在一部分小型水泵机械中，经常由于磨轴等情况而出现失效。磨轴部位集中于动环辅助密封处的动环与静环，因为端面选择的是机械密封方式，环境中的颗粒与杂质非常容易导致密封渗漏情况。此外，因为磨轴选择的是橡胶波纹材质，动环与静环之间进行转矩传递过程中因为较差的润滑状态而导致相对转动的情况。如果受到弱酸、弱碱等腐蚀环境，弹性降低会产生磨轴的情况。所以，必须要确保端盖与油室一定的清洁度，按照介质对机械密封进行选取。

（3）机械密封面润滑油不足而导致机械密封出现渗漏，这种情况下，必须要把油腔内的润滑油的油量高度提升至动环与静环之间的密封面。

3 压力造成的渗漏

（1）因为水温升高而引发渗漏，如果水温升高至一定温度，以污水温度为例，可以升高到至80℃。因为机械密封是利用自身流体的密封方式，一些是选择波弹簧进行补偿。基于结构的角度来说比较紧凑，而且轴向安装尺寸非常短。正是由于轴向尺寸较短，而导致温度变化起伏较大，温度升高非常迅速。因为密封结构非常薄，水环境中难免存在杂质，温度如果超过80℃，会导致密封结构失效而导致渗漏。以上情况下，尽量从材料选择方面着手，选择耐高温材质，还可以把应用的机械密封材料调整成耐高温耐高压的碳化硅材料。

（2）因为高压而引发渗漏。如果弹簧压力不断变大，会导致油膜无法形成的情况，继而产生机械密封端面被严重磨损，发热量变大导致机械密封变形。因为高温、高压等环境都会导致润滑油不足，进而造成机械密封渗漏，油腔内润滑油高度超过动环与静环之间的密封面高度，此时，水泵机械密封进行装配过程中，要注意弹簧压缩量要适中。

（3）真空运行而导致机械密封泄漏。水泵机械无论是启动或者是停止，因为水泵机械进口处容易产生堵塞，一部分气体会不可避免地混入抽送的介质，导致水泵机械密封腔内部产生负压强，造成水泵机械密封面长时间处于干摩擦的情况。工程上来说，实际上两个端面均能够用机械密封的方式，以此改善水泵机械的润滑条件，大大提升水泵机械的密封性能。

4 介质造成的渗漏

如果介质中存在一些颗粒或杂质等，在其渗入到水泵机械密封面时，导致水泵机械密封渗漏失去作用。如果动环与静环之间的辅助密封处于弱酸、弱碱等介质环境中，因为其产生的腐蚀作用而使得密封失效。为了防止产生以上情况，必须要确保水泵机械密封各端盖与油室保持一定的清洁度，以及在实际装配时严禁使用任何不清洁的润滑油。此外，水泵机械密封腔内的油线必须超出密封面。如果介质不同，必须要选择不同的机械密封方式。比如，针对腐蚀性介质环境，耐高温与耐酸碱材质可能更适用，如果是针对固体颗粒易渗透的区域，可以选择摩擦副机械密封。

5 结语

总而言之，本文对机械密封渗漏原因进行总结，因为机械密封自身属于要求高、精密度高的部件，因此，对于设计、加工、装配等的要求比较高，在实际应用过程中，对机械密封失效的影响因素进行分析，确保机械密封的技术要求、使用介质等符合条件，以此确保密封长期稳定。

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