郭愛雄

摘　要：對機械密封經常出現的故障進行（háng）判斷、分析，找出故障原因，並加以改進，延長機封使用壽命。

關鍵詞：機械密封；故障診斷；分析

一、機械密封的常見（jiàn）結構

機械密封在不同工況下使用的結構通常由4部分組成：①動環和靜環組成的密封端麵，也稱為摩擦副。②彈性元件為主要零件組成的緩衝補償機（jī）構，其作用是使密（mì）封端麵緊密貼合。③輔助（zhù）密封圈，其中有動環和靜環密封圈（quān）。④使動環（huán）隨軸旋轉（zhuǎn）的傳動機構。

二、機械密封的常見泄漏部位及造成泄漏原因分析

機械密封的常見泄漏部及原因（yīn）分析：

單端麵（miàn）機封：1.軸套與軸間的密封。原因（yīn）分（fèn）析：機封套與軸間密封圈損壞（huài）。

2.動環（huán）與軸套間的密封。原因分（fèn）析：動環與（yǔ）軸套間的（de）密封圈（卷邊、斷（duàn）痕、腐蝕）或者撐環（壓力高）損壞。

3.動、靜環間（jiān）密封。原因分析：動靜環表麵損壞（huài）、壓縮量（liàng）太（tài）多或（huò）者太少（shǎo）、彈簧或者波紋（wén）管伸縮失效（自身失效、介質阻礙）。

4.靜環與靜環座（zuò）間的密封。原因分析：靜環與軸套間的密封圈（卷邊、斷痕、腐蝕）或者撐環（壓力高（gāo））損壞。

5.密封端蓋與泵體間（jiān）的密封。原因分析：密（mì）封（fēng）膠、密封墊損（sǔn）壞失效;安裝（zhuāng）機封座時螺絲沒把均勻。

6.其（qí）他原因造成（chéng）泄漏：冷卻衝（chōng）洗係（xì）統出現問題、震動過大、軸彎曲、軸相對（duì）於機封不在正中間等（děng）。

雙端麵機封：1.軸套與軸間的泄（xiè）漏。原因分析：機封套（tào）與軸間密封圈（quān）損壞。

2.軸套與機封端（duān）蓋間泄漏。①泄漏（lòu）冷卻液：外側密封損壞;

②泄漏冷卻、衝洗液、介質：內外側密封（fēng）均損（sǔn）壞。

③其他原因造（zào）成泄漏：冷卻衝洗係統出現問題、震動過大、軸彎曲（qǔ）、軸相對於機封不在正中間等。

三、常見（jiàn）的（de）滲漏與處理方式

1.安裝靜試（shì）時泄漏

機械密封安裝調試好後，一般（bān）要進行靜試，觀察泄漏量。如泄漏（lòu）量較小，多（duō）為動環或靜環密封圈存（cún）在問題;泄漏量較大時，則表明（míng）動、靜（jìng）環摩擦副間存（cún）在問題。在初（chū）步觀察泄漏量（liàng）、判斷泄漏部位（wèi）的基礎上，再手動盤（pán）車觀察，若泄漏量無明顯變化則（zé）靜、動環密封圈有問題;如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷（duàn）定是動、靜環摩擦副存在（zài）問題;如泄漏介質沿軸向噴射，則動環密封圈存在問題居多，泄漏介質向四周噴射或從水冷卻孔中漏出（chū），則多為（wéi）靜環密封圈失效。此外，泄（xiè）漏通道也可同時存在，但一般有主（zhǔ）次區別，隻要觀察細致，熟（shú）悉結構（gòu），一定能正確判斷。

2.運（yùn）轉時出現周期性滲漏

（1）泵轉子軸向竄動量大，輔助密（mì）封與軸的過盈量大，動環不能在軸上靈活（huó）移動。在主軸旋轉，動、靜環（huán）磨損後，得不到補償位移。處理方（fāng）式：在裝配機械密（mì）封時，軸（zhóu）的（de）軸向竄動量應<0.1 mm，輔助密封與軸的過盈量應適中，在保證徑向（xiàng）密封的同時，動環裝配（pèi）後（hòu）保證能在軸上（shàng）靈活移動（把動環壓向彈簧能自由地彈回（huí）來） 。

（2）密封麵潤滑（huá）油量不足引起幹摩擦或拉（lā）毛密封端麵（miàn）。油室腔內（nèi）潤滑油麵高度應加到高於動、靜環密封麵。

（3）轉子（zǐ）周期性振（zhèn）動。原因是定子與上、下端蓋未對中或葉輪和主（zhǔ）軸不平衡，汽蝕或軸承（chéng）損壞（磨損），這種情況會縮短密封壽命和產生滲漏。可根據維修標準（zhǔn）來糾正上述問題。

3.壓力造成的滲漏

（1）高（gāo）壓和壓（yā）力波造成的機械密封滲漏。由於（yú）彈簧比壓力及總比壓設計過大和密封腔內壓力超過3 MPa時（shí），會使密（mì）封端麵比壓過大，液膜難以形成，密封（fēng）端麵磨（mó）損嚴重，發熱量增多，造成密封麵熱變（biàn）形。處理方式：在裝配機封時（shí），彈簧壓縮量一定要按（àn）規定進行，不允許有過（guò）大或過（guò）小的現象，高壓條件下的機械密封應采（cǎi）取措施。為使端麵受力合理，盡量減小變形，可采用硬質合金、陶瓷等耐壓強度高的材料（liào），並加（jiā）強冷卻的潤滑措施，選用可靠（kào）的傳動方式，如鍵、銷等。

（2）真空狀態（tài）運行造（zào）成的機械密封滲漏。泵在起動、停機過程中，由於泵進口堵塞，抽送介質中含有氣體等原因，有可能使密封腔（qiāng）出現負壓，密封腔內若是負壓，會引起密封端麵幹摩擦，內裝式機械（xiè）密封會產（chǎn）生漏氣（水（shuǐ））現象，真（zhēn）空密封與正壓密封的不同（tóng）點在於密（mì）封對象的方向性差異，而且機械密封也有其某一方向的適應性（xìng）。處理方式：采用雙端麵機（jī）械密封，這樣有助於改善潤滑條件，提高（gāo）密封性能。

4.介質引起的滲漏

（1）大多數潛汙泵機械密封拆（chāi）解後，靜環和動環的（de）輔助密封件無彈性，有（yǒu）的已經腐爛，造成了機封的（de）大量滲漏甚（shèn）至有磨軸現象。由於高溫、汙水中（zhōng）的弱酸、弱堿對靜環和動環（huán）輔助橡膠密封件的腐蝕，造成了機械滲（shèn）漏過大，動、靜環橡膠（jiāo）密封（fēng）圈材料為丁腈40，不耐高溫，不耐酸堿（jiǎn），當汙水為酸性堿性時（shí）易腐蝕。處理方式：對腐蝕（shí）性介質，橡膠件應選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠。

（2）固體顆粒雜質引起的機械密封滲漏 如果固體顆粒進入密（mì）封端麵，將會劃傷或加快密封端麵的磨損，水垢和油汙在軸（套（tào））表（biǎo）麵的堆?速度超過摩擦副的磨損速度，致使動（dòng）環不能（néng）補償磨耗位移，硬對硬摩（mó）擦副的運（yùn）轉壽命要比硬（yìng）對石墨摩擦副的長，因為固體顆粒會嵌入石墨密封環的密封麵內。處理方式：在固體顆粒容易進入的位置應選用碳化矽對碳化矽摩擦副的機械密封。

5.其他問題引起的滲（shèn）漏

（1） 彈簧壓縮量過大（dà）增加端麵比壓，摩擦熱量過多，造成密封（fēng）麵熱變形和加速端麵磨損，壓縮量（liàng）過小（xiǎo）動靜環（huán）端麵比壓不（bú）足。（安裝尺寸：拆檢時一定要確定好安裝尺寸，根據情況調整回（huí）裝尺寸。）

（2）安裝動環密封圈的軸（或（huò）軸套）端麵及（jí）安（ān）裝靜環密（mì）封圈的密封壓蓋（或殼體）的端麵應倒角並修光，以免裝配時碰傷動靜環密封圈。（安裝原因：碰傷、密封圈卷邊等）

參考文獻（xiàn）：

[ 1] 王汝美.實用機械密封技術問（wèn）答[ M] .北京：中國石化出版社，2005.

[ 2] 機械、電機工程手冊（cè）編輯（jí）委員會.機械工（gōng）程手冊（第23篇）[ M] .北京：機械工業出版社， 2012.

[3 ]王如美. 實用機械密（mì）封技術問答（dá） [M]. 2版. 北京：中國石化出版社（shè）2004：9-60.

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來源：《裝備維修》2020年16期（qī）