摘要：文章通过在韶钢炼铁厂烧结分厂水泵房水泵检修过程中，对可能导致水泵轴端填料密封装置失效的各个方面原因进行全面分析，采取了有针对性的技术改进措施，解决了水泵轴端密封经常泄漏的问题，确保了韶钢炼铁厂烧结分厂水泵房给水系统的设备正常运行。
关键词：多级水泵；填料密封；技术改进；机械密封
一、概述
韶钢炼铁厂烧结分厂水泵房水泵设备是烧结生产给水系统主要设备之一，烧结工序生产用水通过水泵房多级水泵产生液体压力能量增加，获得一定压力与扬程，从而满足各种设备用水需求。水泵设备能否正常运行直接影响到烧结工序各个主要设备能否正常运行，烧结设备能否正常运行会直接影响到炼铁高炉等后续设备运行的连续性，所以必须确保烧结系统设备给水系统正常运行。
二、问题的提出
韶钢炼铁厂烧结分厂水泵房多级水泵设备自投入运行使用，最难处理的就是水泵轴端填料密封失效泄漏的问题。在平时日常水泵设备检修过程中，一般处理水泵轴端填料密封失效泄漏方法是采用浸油石棉盘根进行密封。初始安装浸油石棉盘根运行时石棉盘根密封效果状况良好，但是运行一段时间后，石棉盘根密封处的泄漏量就会开始不断的增加，为了保证设备的正常运行，只能不断地调整压盖预紧力，必要时只能进行更换软填料密封件才能达到密封效果。长此以往的使用石棉盘根密封后，安装盘根处的轴套就用容易磨损成花瓶状，当发生此类现象后，即使通过更换软填料密封件也是无法起到密封作用。如图1所示
图1 水泵填料密封装置示意图
1━叶轮转子轴 2━轴承端盖 3━轴承 4━轴承座
5━泵侧端盖 6━压盖 7━填料8━机壳
三、填料密封装置泄漏原因分析及处理
3.1水泵与电机的联轴器径向跳动大时，就会产生振动，从而引起填料密封泄漏，解决的方法是重新调整联轴器同轴度，使之同轴度达到≤0.02mm的技术要求。
3.2 轴端压盖及压料套零件损坏也会造成轴端密封泄漏，发生泄漏后泄漏量快速增大，即使进行压盖预紧力调整，也无法消除泄漏，直至最后无法工作。消除的唯一方法是对损坏的填料密封处相应的零部件进行更换，才能解决问题。
3.3 填料密封的填料澎胀系数大，初始时密封效果良好，但当运行一段时间后，填料密封的填料弹性及润滑就会发生变化，进而就会失去其作用，发生泄漏。而处理此泄露的唯一方法就是定期更换填料。
3.4 当进行更换填料也无法消除泄露时，就要进行检查轴与阀杆的同轴度，或填料箱与轴套的径向间隙，当发生轴套、阀杆等零件磨损严重时，就会造成间隙过大，进而就会造成泄漏。解决的唯一方法就是更换磨损的轴套，重新调整轴与阀杆的同轴度，使之同轴度达到≤0.02mm的技术要求。
造成填料密封泄漏原因因素有很多，比如转子不平衡、轴弯曲等等，都会造成填料密封泄漏。填料密封水泵轴端密封现场实际应用中，最大的缺点就是发生泄漏频率比较高，密封填料更换周期比较频繁，检修工作量比较大。
四、改进措施
针对水泵轴端填料密封装置泄漏频率高、更换填料量频繁、检修工作量大的缺点，经现场实际确认并组织技术骨干进行研讨，确定水泵轴端密封技术改进方案，决定对水泵轴端填料密封装置进行改造，将水泵轴端填料密封装置改造为机械密封装置，以此来解决轴端填料密封装置泄漏频率高、更换填料量频繁、检修工作量大的缺点。
4.1机械密封装置与填料密封装置区别
填料密封装置机上安装面和固定面与轴中心线是平行的，接触面积大，而机械密封装置机上安装面和固定面是在轴中心线垂直的平面上相互接触，不为振动而离开，将旋转面用弹簧顶住，摩擦面光滑而面积小，机械损失也将减小。
4.2机械密封装置工作原理
机械密封是一种不需要使用填料的密封装置，机械密封装置是依靠安装在固定泵轴上的一个浮动的动环与固定在泵壳上的静环之间的紧密接触从而达到密封的目的。机械密封装置是由转动静两部份组成，转动部份包括动环，动环座和保护轴套等组成，它们之间通过销子连成一体，通过保护轴套上的键传动随轴一起转动，静止部份由静环、静环座推环、弹簧、固定销和端盖组成，静环通过弹簧、推环、静环座将其压紧在动环上。
4.3改造实施
4.3.1根据水泵填料密封装置现有的机械装配形式，以及泵抽送的液体介质特性，采取在原有的填料密封装置箱体的内测，安装内装式机械密封装置，以此达到轴端密封效果，从而减少更换填料密封材料成本及维修成本。如图2所示
图2 多级水泵改造后机械密封装置示意图
1━叶轮转子轴 2━轴承端盖 3━轴承 4━轴承座
5━泵侧端盖 6━机壳 7━机封盖 8━机械密封部件
4.3.2利用烧结设备大中修期间，组织技术人员到现场解决安装内装式机械密封装置方案，维修人员负责检修装配及其调试。经过现场的技术改进实施，彻底的解决了水泵轴端密封泄露的难题。
五、改进后的效果
5.1多级水泵运行效果满足了设备技术规范，泵体振动≤0.04mm，前后轴承温度＜50℃，出口压力正常，机组真空符合技术要求。
5.2 泵轴端安装内装式机械密封装置解决了跑冒滴漏问题，实现了理论上的零泄漏。
5.3 此项技术改造投入，使设备维护更方便、更快捷，调整机械密封装置快捷精确，对叶轮转子轴套磨损减轻了，降低了生产成本及维修成本。
5.4改进后无需频繁更换填料及紧固调整压盖，从而降低了设备故障率，减轻了运行维修人员劳动强度，提高了劳动效率。
结束语
本文以韶钢炼铁厂烧结分厂水泵房水泵轴端填料密封装置技术改造为机械密封装置为研究对象，对填料密封装置产生泄漏原因进行分析。根据设备运行情况证明，本单位此项技术改造项目彻底解决了水泵轴端密封处泄漏的问题，以此保障了多级水泵给水系统稳定运行，为本单位企业创造了更大的经济效益。
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论文作者:李乃伟,姜冬冬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
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