1　引言

船舶上需要使用不同類型的泵來輸送介質如水、燃油、滑油等等，其中以離心泵常見。它具有造價低廉、結構簡單、緊湊、排量大而均勻、能運送甚至含有固體顆粒的液體等諸多優點。機械密封是一種依靠彈性元件（jiàn）和介質壓力壓緊動、靜環端麵從而達到密封的部件，具有能阻止泄漏、減少摩擦損耗（hào）、提高機（jī）器效率和（hé）可靠性等優（yōu）點，目前大多數的離心泵軸（zhóu）封都（dōu）是（shì）采用機械密封。機械密封是離心泵的（de）主要易損件之一，因（yīn）而泵的故障多數是由密封失（shī）效所導致的（de）。據統計，機械密封（fēng）失（shī）效導致泵的故障占設備故障率的50%以上，所（suǒ）以有必要對離心泵的機（jī）械密封泄漏進行分析改進，以降低泵的故（gù）障率。

2　機械密封的結（jié）構及工作原理

目前，大多數離心泵使用的都是機械（xiè）密封（fēng），是靠一對相對運動的環的端麵相互貼合形成的微（wēi）小軸（zhóu）向間隙（xì）起密封作用。機械密封（fēng）通常由動環、靜環、壓（yā）緊元件和密封元件組成。其中動環和靜環（huán）的端麵組成一對（duì）摩擦副，動環隨泵軸旋轉並在彈簧壓力作用下緊緊地壓在靜環上作相對運動。這樣，在動環（huán）和靜（jìng）環之間就形成了運動密封。一般要保持動靜環（huán）之間液膜的厚度適宜，太厚泄漏量增加，太薄會發生幹摩擦損壞密封麵。另外（wài），壓緊元件產生壓力，可使泵在（zài）不運（yùn）轉狀態下，也保持端麵（miàn）貼合（hé），保證密封介質不外漏，並防止雜質進（jìn）入密封端麵。密封元件（密封圈）起（qǐ）密封動環與軸的間隙、靜環與壓蓋的間隙的作用，同時還能吸收不利於運（yùn）動密封麵的衝擊振（zhèn）動（dòng）。

2.1 機械密封的（de）結構

機械密封主要由以下元件構成：

（1）主要動密封元件（jiàn）：動環和靜環（huán）。動環（huán）與（yǔ）靜環卡在（zài）軸套（tào）上，同泵軸一起（qǐ）旋轉，靜環固定在壓蓋內，用防轉銷來防止（zhǐ）它（tā）轉動。密（mì）封是靠動環與靜環的端麵相對（duì）運動貼合。

（2）輔助密封（fēng）元件：動、靜環密封圈。

（3）壓緊元件：彈簧（或波紋管（guǎn））。

（4）傳（chuán）動元件：傳動座。

2.2 工作原理

一般機械密封有4個可能（néng）泄漏點（diǎn）：（1）動環與靜環之間，動環（huán）與靜環（huán）之間存在運動間（jiān）隙，液膜的厚度將影（yǐng）響它的泄漏量；（2）動（dòng）環與軸套之間，動環可以沿（yán）軸向竄動；（3）靜環與壓蓋之間，屬（shǔ）於靜密封點（diǎn）；（4）泵蓋與壓蓋之間（jiān），也（yě）屬（shǔ）於靜密（mì）封點。

3　機械（xiè）密封泄（xiè）漏分析

3.1 靜密封（fēng）泄漏

靜（jìng）密封主要是指靜環與壓蓋和泵蓋（gài）與（yǔ）壓蓋之間（jiān）的泄漏。原則上講他們之間的間隙（xì）越小，則泄漏量越小。

靜密封（fēng）點泄漏多數是由於密封圈的缺陷（xiàn）造成，如密封圈尺寸不合適或本身有傷、老化變質（zhì）等，特別要（yào）注意輸送的介質對密封圈的腐蝕與加速老化。隻要（yào）結（jié）構和材料選（xuǎn）擇正確，密封圈質量合格和安裝合乎要求，靜密封基（jī）本上是可（kě）以滿足密封（fēng）要求的。

3.2 動密封泄漏

動密封泄漏主要指動環與靜環和動環與軸（zhóu）套之間的（de）泄漏，理（lǐ）論上影響（xiǎng）動密封效果的主要有以下幾方麵：

（1）輸送介質方麵：泵輸送介質壓力愈高泄漏量會愈多；粘（zhān）度低的介質較粘（zhān）度高的易泄漏；帶顆粒和易結垢的介質比（bǐ）幹淨（jìng）穩定的易泄漏。

（2）泵軸方麵：一般（bān）來說，軸愈粗則密封麵愈寬（kuān），對垂直偏差也愈敏感，故愈（yù）易泄漏；軸在運轉中愈易（yì）擺振，則（zé）愈易泄（xiè）漏；轉速愈高愈易（yì）泄漏。泵（bèng）軸（zhóu）的軸向竄量過大，軸向力偏大，擾度偏（piān）大，對動密封效果將產生影響。機械密封又稱端麵密封，是（shì）一種旋（xuán）轉（zhuǎn）軸（zhóu）向的接觸式動（dòng）密封，它是（shì）在流體介質和彈性元件的作用下，兩個垂直於軸心線的密封端麵緊密（mì）貼合、相對旋轉，從（cóng）而達到密封效果，因此要求兩個密封麵之（zhī）間要受力（lì）均勻。若泵軸向竄量大，造成密（mì）封端麵距離增加，影響泄漏量；若（ruò）軸向力偏大，使動環與靜環壓得過緊，加劇磨損；擾度偏大，使密封麵之間的受力（lì）不均（jun1）勻，導致密封效果不好發生泄漏。

4　改進措施 

根據機械密封泄漏分析可以看出，靜密封泄（xiè）漏（lòu）主要由密封圈的材料（liào）決定，隨著工藝水平的（de）發展，會（huì）得到明顯的改善（shàn）；動密封的泄漏點主要還是集中（zhōng）在動、靜環的兩端麵的（de）相對運動產生摩擦（cā），所以考慮從（cóng）動靜環設（shè）計著手來改善密封泄漏。

（1）減少旋轉慣性

在機械密封組件中，一般動環部分的質量比靜環部分大，故運轉起來旋轉動量大。泵在起停時（shí）或電力不穩定時，動靜環端（duān）麵之間的液膜（mó）還沒有很好的建立起來，容易造成端麵的幹摩擦，損壞密封組（zǔ）件。通過減少動環的質量並適當增加（jiā）靜環的質量，降低了旋轉慣性（xìng）質量，減小動靜（jìng）環端麵間摩擦造成的危害，從而（ér）提高了整個機封組（zǔ）件的（de）穩定性和可靠性。

（2）動環端麵的改進

動靜環兩端麵間的接觸摩擦是造成機械密（mì）封失效的（de）主（zhǔ）要原因，而（ér）可以通過改善它們間（jiān）的端麵來降低摩擦。接觸式密封的接觸端麵經常在一起摩擦，造成摩（mó）擦副端（duān）麵溫度過高，出現閃蒸現象，端麵間同時存在氣（qì）液兩種狀態，使摩（mó）擦副密封狀態失穩，導致泄漏，尤其是在開停機或供電不穩（wěn）時，更容易加劇摩擦。所以盡量使端麵之間形成（chéng）一（yī）層穩定的液膜，可以通過在動環端麵開一係列（liè）的小（xiǎo）螺旋槽，使端麵之間形成穩定的液膜，這與減少旋轉慣性的方法也是相對應的。注意安裝時，應使螺旋槽的旋向（xiàng）與泵工作（zuò）軸的轉向相同。

（3）彈簧性能的改進

利用波紋管代替（tì）彈簧，除了更好地保持彈簧彈性和耐腐蝕性外，還有一（yī）點就是它直（zhí）接與（yǔ）動環接合，不用輔助（zhù）密封圈，減少了一個泄漏點。或在結構上采取彈簧（huáng）保護措施，使（shǐ）彈簧不與海水接觸（chù）。

5　結束語 

隨著工藝（yì）操作水平的提高、檢修質量的（de）改善、備件質量（liàng）的保證，機械密封越來越能達到其設計使用壽命，而其意外失效的情況也（yě）會相應減少。同時，我們也（yě）要加強（qiáng）泵的使用管理、維修保養等方麵，避免人為因素的影響。

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