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盘根式水泵轴封泄漏在线修复技术应用
添加:2022-9-30 10:37:18    游览:335    来源:网络

  摘 要:分析盘根式水泵轴封泄漏产生的原因,提出相应的修复新思路、新方法。

  关键词:盘根密封;软填料;在线修复

  1、 问题

  轴端采用盘根密封形式的水泵经常会出现盘根泄漏、轴套磨损、轴承进水故障。设备检修工期长,造成系统可靠性低、检修费用高。

  2、 原因分析

  采用盘根作为轴端密封,其结构主要由轴套、盘根、盘根压盖组成(图 1)。密封原理:转轴旋转时,盘根保持静止,轴套随转轴一起旋转,通过紧固盘根压盖螺栓,使盘根变形,从而填充轴套与盘根之间的间隙,达到消除或减少泄漏的目的。

图 1 盘根密封结构

  根据其密封原理,盘根对轴套要产生一定的压紧力且压紧力≥泵体内部的介质压力时,才能达到阻止泄漏的目的,但此时转动轴必须克服盘根的压紧力而旋转。由于盘根与轴套有相对运动从而造成盘根与轴套磨损。盘根与轴套磨损后,间隙变大,盘根补偿能力有限,导致轴套与盘根之间间隙逐渐增大,发生泄漏,泄漏量较大时,影响设备正常运行,必须停机解体检修,更换轴套、盘根。这样造成设备检修工期长,检修费用高,系统可靠性差。

  3 、处理思路及方案根据分析,要解决盘根密封水泵轴封泄漏问题,必须考虑快速在线修复及密封结构使用周期问题。

  3.1 将盘根密封改为机械密封

  通过可行性分析,将盘根密封改为机械密封(图 2)。首先需要更改水泵密封压盖及密封室,现场无法实施。且机械密封价格高,备件成本较大,检修工艺要求高、检修工期长。

图 2 机械密封结构

  3.2 采用泥状软填料密封代替盘根密封

  泥状软填料是一种胶泥状物质,主要成分为石墨,自润滑性好,在一定压力下具有一定的流动性。在转轴的旋转过程中,由于软填料是一种胶泥状物质,附着在轴套上并与轴套一同旋转,形成一个“旋转层”。此“旋转层”与轴套保持相对静止,有效避免了轴套的磨损,保护了轴套。同时,一部分软填料与盘根室内腔形成一层“不动层”。随着“旋转层”的径向延展,软填料对轴套的附着力逐渐减小,并且由于软填料中含有一定量的石墨,这样在 “旋转层”与“不动层”之间形成一个剪切面,而不是填料与轴套之间,在达到密封目的同时也保护了轴套(图 3)。

图 3 泥状软填料密封结构

  由于软填料在一定压力下具有流动性。通过对水泵密封腔室进行简单改造,当轴端密封出现泄漏时,可以不停机,通过提前安装的注入口向水泵密封腔室补充一部分软填料,达到消除泄漏的目的,从而降低了维修工作量,提高了设备的运行效率与可靠性,同时延长了轴套使用寿命。此方案实现了在线修复盘根式水泵轴封泄漏的问题。

  4、 方案实施

  (1)选择软填料及加注工具。

  (2)在水泵密封腔室部位的正上方合适位置上钻通孔,孔的大气侧攻内螺纹,形成加注软填料的通道。

  (3)将制作好的两头带外螺纹、中空的注入嘴,一头与加注工具相连,一头与泵体相连。

  (4)加工两个密封环挡在泵体的大气侧与吸入侧,将可能造成软填料泄漏的通道堵死,形成密封腔。

  (5)取出原来盘根腔室的水封环及盘根。

  (6)将注入嘴,密封环、原压盖,泵体按图 4 所示组装,注入软填料。

图 4 泵体密封结构

  5 、效果评价

  改造后,轴套零磨损,设备运行期即使轻微泄漏,在线补充软填料后即刻消除,避免了因轴封密封失效所致停机故障,且对已经磨损的轴套依然适用,减少轴套更换数量,降低备件消耗,大幅提高水泵可靠性,有效延长检修周期,降低维护成本。

  6 、结语

  通过本次的技术改造,为同类型设备的密封修复开辟了思路,它的应用范围极为广泛,如低压水泵、油泵、低速离心式风机、大直径常温风阀门、水阀门、煤气阀门均可使用,可有效保障工业生产的连续性。

  参考文献

  [1] 胡黄卿.软填料密封常用材料及其选择[J].机械研究与应用,2004, 17(1):34-37.

  [2] 罗团忠,李自州,陆建民,等.水泵新型填料密封技术应用[J].河南冶金,2003,11(3):48,56.

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