某型多級離心泵檢修及潤滑密封改造

陶 麾，藍偉宇

（衢州巨化錦綸有限責任公司，浙江衢州 324004）

1 發現問題

車間使用的廢水輸送泵為懸臂式的四級離心泵，轉速2980 r/min，使用46#機械潤滑油，軸承為油浴潤滑，潤滑密封為迷宮式密封，潤滑油溫度≤50 ℃，油壓為常壓。車間共安裝同用途2 臺泵互為備泵，在運行中這2 臺泵的潤滑油經常從迷宮密封中滲漏出來，出現過故障泵未修好，在用泵又出現相同問題的情況，嚴重影響機泵使用壽命，由于焚燒裝置只用這2 臺離心泵輸送原料廢液，故機泵運行不穩定也嚴重威脅裝置運行。為此，車間曾組織相關專業對該泵進行潤滑油密封修理攻關，更改加工、調整迷宮密封的間隙，以期消漏，但結果并不理想。為此，經過認真對比分析，徹底改造了密封系統，取得了良好效果。

2 故障分析

查找確認相關影響條件并分析。

（1）潤滑油質量。庫存潤滑油符合離心泵廠家提供的技術要求，供應端也能提供完整的檢定報告和質保證書，對使用中的油品進行取樣分析，也符合要求，故潤滑油質量合格。

（2）潤滑油油壓、油溫。在用潤滑油油壓為常壓，注油口封蓋上設有通氣孔保持暢通，長時間運行油溫變化不大，故潤滑油使用方法也是合理的。

（3）潤滑油密封。對迷宮密封進行檢查測繪，發現密封齒間間隙較大，齒厚不足，且出現有磨擦的情況。之前車間雖然有對該密封進行修改，適當增加了密封齒數并對密封的動環進行固定防止滑移，但仍然未解決問題。因此對該泵過往整體拆解情況梳理，發現位于該泵葉輪中間的滑動軸承時常出現因碰撞而損壞的情況，滑動軸承損壞導致泵軸在泵體內失去支撐，從而徑向跳動增大，加上其較高的轉速導致密封磨損，即使修復了軸承恢復了轉動平衡，依然會發生滲漏。

3 檢修改造

3.1 迷宮密封工作原理

迷宮密封是指轉動零件和固定零件之間有許多曲折的小室，以使泄漏減小的密封。在轉動軸周圍設若干個依次排列的環形密封齒，齒與齒之間形成截流間隙與膨脹空腔，被密封介質在通過曲折迷宮的間隙時產生節流效應而達到阻漏的目的。

考慮到車間現有技術力量無法完成迷宮密封的進一步精細改進和調節，也為了故障后能夠快速更換損壞密封，故考慮徹底更換密封形式來解決問題。通過對比常用潤滑密封形式，決定采用骨架油封密封來取代迷宮密封。同時也需要對該機泵的中間軸承進行調整，延長其使用壽命并保證長時間內泵軸徑向跳動不致過大。

3.2 骨架油封原理及優點

在油封與軸之間有油封刃口控制的油膜，在液體表面張力的作用下，油膜剛度恰好使油膜與空氣接觸形成一個新月面，防止了介質泄漏，從而實現旋轉密封。骨架油封多采用優質丁腈橡膠和鋼板制成，質量穩定，使用壽命長，不僅可以防止潤滑油泄漏也可以阻止外部灰塵、水氣進入，且結構簡單、更換方便。

3.3 改造方案

將原迷宮密封改造為骨架油封，需要按照原密封零件尺寸制作2 只壓蓋并替換原有零件安裝在泵上（圖1、圖2）。改造后密封蓋外部尺寸數據，包括外徑、厚度、螺栓孔大小、數量和分布等，與原迷宮密封相同，以減小改造規模，骨架密封的選擇可根據密封蓋和軸的尺寸進行。實際測得密封處泵軸直徑為35 mm，故選擇骨架密封內徑為35 mm，骨架密封材質為丁腈橡膠，外徑根據原密封蓋外徑尺寸向內縮小，參考密封尺寸標準選擇合適大小。在密封蓋上設置Φ6 mm 的小孔4 個，均勻布置在蓋板上作為拆卸孔，方便在拆卸時不損壞骨架油封。

3.4 中間軸承調整

原機泵中間軸承為滑動軸承，分為內外2 個軸套，內軸套固定在軸上，外軸套固定在泵殼上。按照原設計要求，內軸套應與葉輪一起由葉輪并帽固定在軸上形成整體。經測量發現在并帽并緊的狀態下，該軸承內軸套和葉輪輪轂之間存在1～2 mm 間隙，故在多級葉輪之間添加1 個長度2 mm 的金屬墊片，裝緊并帽后使葉輪無法自由軸向竄動撞擊滑動軸承，從而保證軸承使用壽命。

4 改造建議

因為所選骨架油封一般內徑較軸外徑有一定過盈，長時間轉動可能損傷泵軸，故可制作一個軸套固定在軸上，骨架油封可以套裝在該軸套而非軸上，以保證泵軸不會被磨損。如此，骨架油封內徑選擇需要根據軸套外徑來確定。

圖1 油封改造前

圖2 油封改造后

葉輪間的定位墊片厚度要與葉輪輪轂厚度相差不多，以防止影響泵內流道。考慮到該墊片較短小，目的是定位，緊固是依靠葉輪并帽并緊，為方便拆裝，墊片內孔與軸之間可選擇間隙配合。

在潤滑油選擇上，可以參照不同的季節使用不同黏度的潤滑油，在高溫季節選擇黏度較高的，低溫季節選擇黏度較低的，在雨季的露天機泵檢查好油箱蓋、油杯等密封是否完好，防止雨水混入油內影響潤滑油質量。每周開展潤滑專項檢查并記錄，對缺陷跟蹤整改，從日常管理上做好工作，才能最快速、最有效地發現和解決問題。

5 總結

結合機泵的內部維修并進行了潤滑密封改造，解決了困擾車間的設備問題，又從設備管理角度對各崗位員工進行培訓教育，目前該泵已實現連續運行半年無故障發生，有效保證生產裝置的穩定運行的同時，加深了員工對于設備和設備管理的認識。