船用泵的密封裝置問題分析

范高申

摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)也都不斷更新著相應(yīng)的技術(shù)水平。隨著我國沿海經(jīng)濟貿(mào)易往來的提升，船舶也越來越被廣泛應(yīng)用。船用泵是船舶中的一個重要設(shè)備，自船舶行業(yè)發(fā)展以來，船用泵的密封裝置泄漏問題一直是被重點關(guān)注的問題，在船用泵中，旋轉(zhuǎn)軸的密封泄漏可以說是船用泵的通病。而船用泵的泄漏，不僅為行業(yè)帶來經(jīng)濟損失，更關(guān)乎著船舶的安全問題。基于此，本文對船用泵的密封裝置問題做初步分析，以期為相關(guān)行業(yè)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：船用泵；密封裝置；旋轉(zhuǎn)軸；問題

前言

現(xiàn)代船舶業(yè)已經(jīng)緊隨時代的步伐有了明顯的發(fā)展，船用泵是現(xiàn)代船舶中的重要機械設(shè)備，它的應(yīng)用范圍十分廣泛，雖然與其他工業(yè)用泵有著諸多的相似之處，但也有著其他工業(yè)用泵所不具備的特點。密封性能是衡量船用泵質(zhì)量的直接因素，而船用泵的密封裝置又作為船用泵的重要部件，不僅涉及到泵的漏水、漏油，而且對機艙工作環(huán)境也有著重要的影響。絕大多數(shù)船舶都會遇到船用泵密封性能差、泄漏嚴重的情況，足可見其的重要性，并且一度成為船舶設(shè)計行業(yè)所重點關(guān)注的問題。因此，分析船用泵的密封裝置問題，為解決問題提供有效的參考依據(jù)，對于船舶行業(yè)的進一步發(fā)展，具有重要意義。

1.船用泵密封裝置概述

船用泵作為船舶中一種重要的機械設(shè)備，有著極其廣泛的應(yīng)用范圍，如船舶動力裝置、液貨裝卸、船舶安全保障、生活日用甚至潛水打撈等多個領(lǐng)域都有著相應(yīng)的專用系統(tǒng)，并且均需要專用的船用泵來主導(dǎo)或者輔助工作。船用泵有著重量輕、體積小、低能耗、耐磨損、耐腐蝕、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、便于微信、無氣蝕、自吸能力強等特點，其中密封裝置最為重要，要防止干轉(zhuǎn)，并且保證密封性能的良好。船用泵的密封裝置多以機械密封和填料密封為主，機械密封的船用泵內(nèi)部構(gòu)造包括彈性元件、動環(huán)、靜環(huán)和輔助密封元件，填料密封裝置主要靠填充的材料來達到密封的效果[1]。填料密封裝置與機械密封裝置相比，有著一定的優(yōu)勢，比如便于保養(yǎng)維護、成本低廉，但其泄漏量和使用壽命卻遠遠不及機械密封裝置。其中填料密封裝置的填料有聚四氟乙烯纖維、柔性石墨、碳纖維和酚醛纖維等，相比于更早的填料雖然有著明顯的進步，但整體仍然難以與機械密封裝置相提并論。

在船用泵使用中，填料密封裝置由于壓緊力的分布不合理，導(dǎo)致靠近填料壓蓋端的填料有過壓的趨勢，加大了摩擦力從而更加容易磨損，時間一久，填料環(huán)就容易損壞，或者軸套磨出凹環(huán)，甚至發(fā)生斷裂的情況。盡管采用在填料環(huán)靠近工作介質(zhì)的一端放一個推環(huán)和彈簧片的方式改變了填料密封的結(jié)構(gòu)形式，但仍然難以滿足小型船泵軸等特殊領(lǐng)域的實際需要。因此，以立式離心泵為主的機械密封裝置就體現(xiàn)了其特定的優(yōu)勢[2]。因此，為了更好地發(fā)揮船用離心泵的應(yīng)用價值，就要對其維修中的一些問題進行分析。

2.船用泵密封裝置的問題分析

泵組轉(zhuǎn)子容易出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，這就易造成機械密封摩擦表面工作條件惡化，而且還容易導(dǎo)致多摩擦副端面不必要的徑向或軸向移位，位移的頻率也非常高，高頻移位加劇了部件的磨損，并且將彈簧部件置于不穩(wěn)定的環(huán)境，降低了彈簧裝置的許用應(yīng)切力，降低了整個裝置的使用壽命。船用泵的安裝位置普遍緊湊，使得拆裝極為麻煩，因此在安裝之前就要對船用泵進行嚴格檢查與校正。

船用泵泄漏出來的液體不僅對機艙環(huán)境造成不良的影響，也為船員增加了工作強度。船用泵受工作環(huán)境的影響而容易被腐蝕，對密封裝置的引漏問題需要在設(shè)計時就進行充分考慮，這樣才能盡可能改善機艙的工作環(huán)境進而延長密封裝置的使用壽命。在填料密封裝置工作時，少量的填料泄漏有利于減小摩擦，但受離心力的作用容易隨著高速的旋轉(zhuǎn)呈現(xiàn)噴射的狀態(tài)，由此，引漏措施便發(fā)揮了作用，當泄漏的液體經(jīng)過填料壓蓋底端的環(huán)形密封槽節(jié)流后，突然到達壓蓋與軸套之間的空腔內(nèi)，突然增大的體積降低了泄漏的速度，使之從裝置壓蓋頂部的引漏管內(nèi)流出，直接流至艙底。

海水或江河中的船舶容易受水中的泥沙影響，也在一定程度上影響了密封裝置，尤其是對于某些水下艦艇來說。泥沙很容易隨著船舶的運行附著于密封裝置周圍的壓蓋中。泥沙成分有著較高的硬度，甚至有時候能夠超過填料的硬度，這就使機械密封摩擦副環(huán)造成嚴重的磨粒磨損，大大降低密封環(huán)的使用壽命。或者夾在彈簧裝置中，阻礙彈簧裝置的工作。針對這種問題，可以設(shè)置擋沙環(huán)，用含有石墨的聚四氟乙烯片作為材料，根據(jù)泵體的體積設(shè)定大小，以能夠與軸或軸套稍緊配合且剛好能置入為最好，保證其隨軸或軸套轉(zhuǎn)動，這樣就會在密封裝置的進口處形成小葉輪的作用力，利用水流的力量來達到阻擋泥沙的目的。

船用泵由于容易受到磨損，對更換的技術(shù)也要提高要求，從根本上盡量避免裝置的泄漏問題。機械密封裝置中，靜環(huán)摩擦面的高度一般為3mm，一旦磨損低于2mm時，或者靜環(huán)缺陷寬度大于整個面的1/5時就應(yīng)當進行更換；動環(huán)的陶瓷或者硬質(zhì)合金環(huán)的噴涂層厚度下降為0.2-0.3mm時應(yīng)當進行更換；彈簧裝置因為易受到電化學(xué)的腐蝕，容易出現(xiàn)折斷的情況，因此在維修時最好將彈簧進行更換[3]。

3.結(jié)論

綜上所述，船用泵隨著船舶業(yè)的發(fā)展獲得了越來越重要的地位，不僅影響著機艙的工作環(huán)境，還更關(guān)系著船用泵的使用效果。因此，深入分析船舶船用泵的密封問題，有利于改善機艙的工作環(huán)境，提高船用泵的質(zhì)量，對于船舶行業(yè)的發(fā)展和促進社會經(jīng)濟的建設(shè)等都有著非常重要的現(xiàn)實意義，也在一定程度上為國家的貿(mào)易往來打下了可靠的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]謝啟祥.船用變壓力機械密封裝置參數(shù)的研究[J].上海造船，2011，04（40）：32-39.

[2]田志定.淺析船用泵旋轉(zhuǎn)軸密封泄漏及其對策[J].船舶，2012（03）：41-43.

[3]吳仁榮.船用泵若干技術(shù)問題討論[J].水泵技術(shù)，2012（03）：1-4+47.