高压水洗柱塞泵使用寿命的提高

俞强文，刘智强

（中铝瑞闽股份有限公司，福州350014）

1 引言

本次对高压水洗柱塞泵填料密封部位进行改造，加长了现有高压水洗柱塞泵泵头，隔出一个漏水腔用以漏水，可防止高压水洗柱塞泵填料漏水进入连杆腔，减小水进入曲轴腔的可能，从而可以大大减小高压水洗柱塞泵曲轴卡死故障，防止机油乳化，延长机油使用周期，大大提高高压水洗柱塞泵的稳定性。

2 改造设计方案

设计基于现有高压水洗柱塞泵的已有结构，加长了泵填料密封套，在填料密封于压紧螺母间增压一个漏水腔，此腔的作用是在填料密封出现漏水时，让水通过此腔提前漏水，阻止水进入后方的连杆腔，漏水腔通过骨架油封将漏水与连杆腔隔开，并在连杆上加一个挡水环，即使有少量的水进入连杆腔，避免其附着在连杆上，只要水不会附着在连杆上，就不可能进入曲轴腔，曲轴腔机油就不会乳化，只要对泵进行正常的检查保养即可消除现有高压水洗柱塞泵约90%的故障。

考虑高压清洗泵的故障频发部位在动力端，故重点介绍该泵动力端的主要结构，灰铸铁机身为箱式结构，机身内曲轴端的下部设计成油池，存放机油，油面显示在油标上，正确油位应在油标的中线上。机油采用40#机械油进行润滑；曲轴用42CrMo～35CrMo 合金钢制造，表面进行氮化处理。连杆9 为铸钢件，连轩瓦片为08 高锡合金薄壁轴瓦，连杆小头装有锡青铜衬套，连杆的剖分式大头均采用螺栓连接；该泵采用飞溅润滑方式进行润滑，十字头导轨孔上部的机身内设计一个小油池，对准十字头导轨孔上部中央钻一小孔。若泵转速较低时，曲轴的圆形曲柄旋转时带上来的机油被刮油器导入小油池内.从而润滑十字头与十字头销；中间杆往复运动时，靠密封盒内2 只骨架式橡胶油封封住，动力端的机油不被带出来[1]。动力端结构详见图1。

图1 动力端示意图

3 改造后高压清洗泵的工作原理

该泵电动机通过大、小皮带轮与窄V 形皮带带动泵的曲轴旋转、曲轴带动连杆、十字头、中间杆、柱塞作往复运动。当柱塞向后运动时，进液阀打开，液体进入泵体，直到柱塞移到最后位置时（曲轴转180°），进液过程结束。柱塞开始向前运动时，泵体箱内的液体受挤压，压力升高、进液阀关闭，排液阀打开，液体被排出。

4 改造效果对比

改造前，在柱塞的往复运动过程中，填料密封位置常出现漏液问题，漏液进入连杆腔，会溅到连杆⑥上，连杆在往复运动的过程中将漏液带进曲轴腔，骨架密封，无法将所有附着在连杆上的漏液分子全部去除，漏液分子进入曲轴腔后与曲轴腔内的润滑液混合，导致润滑液变质，润滑效果下降，最终导致曲轴因润滑不良卡死。

改造后，在柱塞往复运动过程中，填料密封漏液直间漏入漏水腔，再从漏水腔出水口流走，通过骨架油封1○，保证漏水腔内的漏液不会流到曲轴腔内，更不会有漏液溅到曲轴连杆上，带入曲轴腔，防止润滑液变质乳化。改造后详见图2。

图2 新泵结构示意图

5 结论

通过本次的技术改造，原来往复式高压清洗泵的故障率大大降低，提高了主体设备的使用率，从而进一步提高了产品的成品率；其次，本次改造对设备的维护方面也是起到了很大的帮助，以往因机油乳化导致高压水洗柱塞泵曲轴卡死的故障，需3 名钳工8h 才能完成修复，对降低钳工的工作强度也起到了积极的作用；最后，通过改造，大大节省了高压水洗柱塞泵曲轴卡死的维护费用，带来了较为可观的经济效益。