高壓水洗柱塞泵使用壽命的提高

俞強文，劉智強

（中鋁瑞閩股份有限公司，福州350014）

1 引言

本次對高壓水洗柱塞泵填料密封部位進行改造，加長了現有高壓水洗柱塞泵泵頭，隔出一個漏水腔用以漏水，可防止高壓水洗柱塞泵填料漏水進入連桿腔，減小水進入曲軸腔的可能，從而可以大大減小高壓水洗柱塞泵曲軸卡死故障，防止機油乳化，延長機油使用周期，大大提高高壓水洗柱塞泵的穩定性。

2 改造設計方案

設計基于現有高壓水洗柱塞泵的已有結構，加長了泵填料密封套，在填料密封于壓緊螺母間增壓一個漏水腔，此腔的作用是在填料密封出現漏水時，讓水通過此腔提前漏水，阻止水進入后方的連桿腔，漏水腔通過骨架油封將漏水與連桿腔隔開，并在連桿上加一個擋水環，即使有少量的水進入連桿腔，避免其附著在連桿上，只要水不會附著在連桿上，就不可能進入曲軸腔，曲軸腔機油就不會乳化，只要對泵進行正常的檢查保養即可消除現有高壓水洗柱塞泵約90%的故障。

考慮高壓清洗泵的故障頻發部位在動力端，故重點介紹該泵動力端的主要結構，灰鑄鐵機身為箱式結構，機身內曲軸端的下部設計成油池，存放機油，油面顯示在油標上，正確油位應在油標的中線上。機油采用40#機械油進行潤滑；曲軸用42CrMo～35CrMo 合金鋼制造，表面進行氮化處理。連桿9 為鑄鋼件，連軒瓦片為08 高錫合金薄壁軸瓦，連桿小頭裝有錫青銅襯套，連桿的剖分式大頭均采用螺栓連接；該泵采用飛濺潤滑方式進行潤滑，十字頭導軌孔上部的機身內設計一個小油池，對準十字頭導軌孔上部中央鉆一小孔。若泵轉速較低時，曲軸的圓形曲柄旋轉時帶上來的機油被刮油器導入小油池內.從而潤滑十字頭與十字頭銷；中間桿往復運動時，靠密封盒內2 只骨架式橡膠油封封住，動力端的機油不被帶出來[1]。動力端結構詳見圖1。

圖1 動力端示意圖

3 改造后高壓清洗泵的工作原理

該泵電動機通過大、小皮帶輪與窄V 形皮帶帶動泵的曲軸旋轉、曲軸帶動連桿、十字頭、中間桿、柱塞作往復運動。當柱塞向后運動時，進液閥打開，液體進入泵體，直到柱塞移到最后位置時（曲軸轉180°），進液過程結束。柱塞開始向前運動時，泵體箱內的液體受擠壓，壓力升高、進液閥關閉，排液閥打開，液體被排出。

4 改造效果對比

改造前，在柱塞的往復運動過程中，填料密封位置常出現漏液問題，漏液進入連桿腔，會濺到連桿⑥上，連桿在往復運動的過程中將漏液帶進曲軸腔，骨架密封，無法將所有附著在連桿上的漏液分子全部去除，漏液分子進入曲軸腔后與曲軸腔內的潤滑液混合，導致潤滑液變質，潤滑效果下降，最終導致曲軸因潤滑不良卡死。

改造后，在柱塞往復運動過程中，填料密封漏液直間漏入漏水腔，再從漏水腔出水口流走，通過骨架油封1○，保證漏水腔內的漏液不會流到曲軸腔內，更不會有漏液濺到曲軸連桿上，帶入曲軸腔，防止潤滑液變質乳化。改造后詳見圖2。

圖2 新泵結構示意圖

5 結論

通過本次的技術改造，原來往復式高壓清洗泵的故障率大大降低，提高了主體設備的使用率，從而進一步提高了產品的成品率；其次，本次改造對設備的維護方面也是起到了很大的幫助，以往因機油乳化導致高壓水洗柱塞泵曲軸卡死的故障，需3 名鉗工8h 才能完成修復，對降低鉗工的工作強度也起到了積極的作用；最后，通過改造，大大節省了高壓水洗柱塞泵曲軸卡死的維護費用，帶來了較為可觀的經濟效益。