摘要：随着社会的不断发展，机械是生产中不可缺少的工具，通过对市场水泵漏液故障的分析，发现存在部分的水泵漏液误判。针对这一误判现象，我们通过对水泵机械密封工作原理的阐述以及故障现象的分析，并通过漏液的痕迹来推断水泵漏液的根本原因并给出推断方法来定性分析水泵漏水的具体原因。
关键词：发动机；水泵；机械密封；故障分析
引言
机械密封是现在泵类普遍采用的密封方式，与传统的填料密封相比，具有安全可靠、节约动力等优势。虽然机械密封技术安全性高，但对技术人员的要求也高，很多维修人员由于缺乏对机械密封技术的掌握，在密封泄露发生后，不能采取有效的应对措施，盲目地更换备件，增加生产成本，降低企业效益。
1水封工作原理解析
1.1水封定义
水封是一种液体旋转机械的轴封装置，它是通过两个和传动轴垂直的相对运动的密封断面进行密封的，所以也叫端面密封；或由至少一对垂直旋转轴线的端面在液体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成的防止液体泄漏的装置。
1.2水封的工作原理
水泵在工作时，传动轴通过传动座1和推环带动动环旋转，静环固定不动，依靠介质压力和弹簧力使动静环之间的密封端面紧密贴合，阻止了介质的泄漏。当动静环的表面摩擦副磨损后，在弹簧的推动下实现补偿。为了防止介质通过动环与轴之间泄漏，动环与静环处分别装有密封圈以便阻止介质在静环和端盖的结合面之间产生泄漏。
2水泵端盖工艺孔的作用
在水泵的端盖上一般开有一个工艺孔，叫蒸发孔或溢流孔。其作用一方面是水泵在工作过程中，水封与传动轴之间会由于摩擦产生一定的热量，为了延长水封的使用寿命，在水泵的端盖上设计了一个蒸发孔。小部分的冷却液蒸汽会通过此孔排除，带走摩擦热，延长水封的使用寿命；另一方面是水泵在工作过程中，当弹簧受到发动机其它部件震动传来的冲击时，由于弹簧弹力的变化动静环会瞬间分开，使得动静环摩擦表面漏出的少量冷却液从此孔流出，防止系统二次泄漏。一般理论要求从该孔流出的液体不大于。
3常见的水泵机械密封泄漏现象
3.1安装静试时发生泄露
机械密封之后，要通过静试，观察泄露程度。如果泄露小，多是静环或动环的密封圈出现了问题；泄漏量大时，则是静、动换的摩擦副有问题。在对泄漏量和泄露位置的勘察后，再观察手动盘车，如果泄漏量没有明显变化，则表明静、动换的密封圈有问题；若有明显变化，则可以判断应是摩擦副出现了问题；另外，如果泄露的介质岩四周方向喷射，多是静环失效造成，而如果沿轴向喷射，则是动环密封圈的问题。泄露的原因可能同时存在，这种情况下，一定要进行悉心观察，找到主要问题，采取相应的措施。
3.2试运转时出现泄漏情况
水泵机械密封在经过了静试后，由于运转时会产生离心力，造成介质的泄漏。所以，试运转时机械密封如果泄漏，在排除了端盖及轴间密封失效的问题后，基本上是由于静、动环的摩擦副受损所致。引起摩擦副受损的原因主要有以下几种：（1）在操作过程中，由于气蚀、憋压和抽空等原因，引发较大轴向力，致使静、动环的接触面分开；在机械密封安装时，由于压缩量大，致使摩擦副受到磨损；（2）动环的密封圈过紧，弹簧不能有效调节轴向的浮动范围；静环的密封圈过松，动环浮动时，静环脱离了静环座。（3）介质中的颗粒状物体进入摩擦副，导致静、动环密封面受损；（4）在设计的选型方面出现错误，用来密封的材质冷缩性过大；也可能是密封的端面比压较低所致。
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3.3在运转中发现泄漏
离心泵在正常运转时发生泄漏，有时是由于寿命完结或正常损伤，但多数情况下是由于操作和维护的不当引起的。主要有以下情况：（1）由于气蚀、抽空和长久的憋压，造成密封泄漏问题；（2）水泵实际的输出量较少，大量介质在泵体内循环，积聚热量，导致介质气化，密封失效；（3）重新使用久已停运的盘车时，摩擦副粘在密封表层，导致泄漏；（4）介质含有结胶性、腐蚀性的物质较多；（5）运行环境的温度变化差异大和工况变化频繁；（6）意外突发状况，如在使用中出现机械故障、停电等。
4机械密封安装的故障处理
4.1安装后进行静止试验
（1）静止试验主要用于观察安装好后的机械密封装置的泄漏量。如泄漏量较小，由可判断为密封圈问题。如泄漏量较大，则较多情况是动环或静环摩擦出现问题，需及时进行检查。（2）装配质量是保证机械密封装置密封性的关键，因此需进行全面的技术检查，确保所有零部件的安装符合技术要求，同时还要特别检查弹簧的压编量。（3）检查密封端面的平整度和端正程度，如发现动环、静环的密封端面有损坏应及时更换。
4.2运转中故障处理
在装置运转过程中，如出现泄漏量突然过多问题，应立即停止运转进行检查。（1）首先检查动环、静环的密封端面，如磨损情况较为严重，导致表面质量发生变化，则应返修或更换新的部件。（2）对动环、静环的辅助密封圈的安装位置进行检查，确保其位置是否正确，如检查出其安装存在失误，则需重新安装。如密封圈已损坏，则应重新更换相应部件。（3）检查密封装置中的腔件内、传动座内是否有固体杂质混入，同时检查杂质的存在是否已使装置在运行过程中出现摩擦擦伤，如已造成动静环密封面的磨损，表示密封装置的密封性能已降低，需及时清除杂质，（3）检查螺钉是否松动，如螺钉松动则会影响到整体的密封性，应及时拧紧螺钉，保证机械密封装置的正常工作状态。⑤固定端盖的螺钉松动，会导致密封端盖偏斜，使机械密封装置的密封性受到影响。因此需对螺钉进行检查，如松动需及时拧紧。（6）检查轴向窜动量和径向振动量，保证相关参数在技术要求范围内，如超过技术要求，则需进行调整。（7）检查轴套与轴之间的密封性，如因部件损坏或位置出现变动，导致装轴套的密封性出现问题，应及进调整。（8）检查密封体内的密封液循环情况，如无密封液循环则会导致机械密封处于干摩擦状态，应及时进行处理。
4.3机械突然振动或发热
如果是由于端面宽度和比压大，可以适当减小宽度和降低比压；如果是动、静面环面粗糙造成，要注意增加端面光滑度；如果是摩擦副面搭配不当，则可以通过更换摩擦副解决。
4.4机械是周期性泄漏
有几下几种原因和对策。（1）泵体自身不稳定，腔内压力时有浮动，这就要对泵体内压力进行测试与平衡，以保持泵体的稳定性；（2）转子的窜动频率过快，动环来不及补足位移，这就要调节转子的窜动频率。
4.5泵体发生严重泄漏的情况下
则有以下几种原因及措施。（1）若检查由于温度过低，导致介质结晶，使摩擦副受损或断裂，可以对静、动环进行检测，必要时更新摩擦副。（2）若由于固定环发生转动或动环不能正常浮动，这种情况下，要更新静环和检查止推环或弹簧是否卡住。（3）若因为抽空而损坏了密封，要立刻对水泵进行停止运转和检查。
结语
随着机械密封使用范围的扩大，需注意正确使用水泵，以延长水泵的使用寿命。发生泄漏时，应及时分析其泄漏原因，准确找到泄漏点，并采取有效措施予以解决。另外，水泵日常管理要注意对其的检修和保养，从而提高水泵的机械密封性和耐磨性，确保水泵的运行安全。
参考文献：
[1]龙建华，于海涛，何永亮 .高温高压锅炉给水泵机械密封失效分析及优化措施.石油和化工设备，2018（20）.
[2]高章发 .泵内机械密封自冲洗孔尺寸及冲洗量的计算.流体机械，2018（29）.
论文作者:陈磊,王志超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
标签：水泵论文; 机械论文; 摩擦论文; 端面论文; 密封圈论文; 介质论文; 装置论文; 《基层建设》2019年第24期论文;