盤根式水泵軸封泄漏在線修復(fù)技術(shù)應(yīng)用

李國(guó)祥

（寶武集團(tuán)新疆八一鋼鐵股份公司能源中心熱力分廠，新疆烏魯木齊 830022）

1 問(wèn)題

軸端采用盤根密封形式的水泵經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)盤根泄漏、軸套磨損、軸承進(jìn)水故障。設(shè)備檢修工期長(zhǎng)，造成系統(tǒng)可靠性低、檢修費(fèi)用高。

2 原因分析

采用盤根作為軸端密封，其結(jié)構(gòu)主要由軸套、盤根、盤根壓蓋組成（圖1）。密封原理：轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，盤根保持靜止，軸套隨轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，通過(guò)緊固盤根壓蓋螺栓，使盤根變形，從而填充軸套與盤根之間的間隙，達(dá)到消除或減少泄漏的目的。

圖1 盤根密封結(jié)構(gòu)

根據(jù)其密封原理，盤根對(duì)軸套要產(chǎn)生一定的壓緊力且壓緊力≥泵體內(nèi)部的介質(zhì)壓力時(shí)，才能達(dá)到阻止泄漏的目的，但此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸必須克服盤根的壓緊力而旋轉(zhuǎn)。由于盤根與軸套有相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而造成盤根與軸套磨損。盤根與軸套磨損后，間隙變大，盤根補(bǔ)償能力有限，導(dǎo)致軸套與盤根之間間隙逐漸增大，最終發(fā)生泄漏，泄漏量較大時(shí)，影響設(shè)備正常運(yùn)行，必須停機(jī)解體檢修，更換軸套、盤根。這樣造成設(shè)備檢修工期長(zhǎng)，檢修費(fèi)用高，系統(tǒng)可靠性差。

3 處理思路及方案

根據(jù)分析，要解決盤根密封水泵軸封泄漏問(wèn)題，必須考慮快速在線修復(fù)及密封結(jié)構(gòu)使用周期問(wèn)題。

3.1 將盤根密封改為機(jī)械密封

通過(guò)可行性分析，將盤根密封改為機(jī)械密封（圖2）。首先需要更改水泵密封壓蓋及密封室，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)施。且機(jī)械密封價(jià)格高，備件成本較大，檢修工藝要求高、檢修工期長(zhǎng)。

圖2 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)

3.2 采用泥狀軟填料密封代替盤根密封

泥狀軟填料是一種膠泥狀物質(zhì)，主要成分為石墨，自潤(rùn)滑性好，在一定壓力下具有一定的流動(dòng)性。在轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于軟填料是一種膠泥狀物質(zhì)，附著在軸套上并與軸套一同旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)“旋轉(zhuǎn)層”。此“旋轉(zhuǎn)層”與軸套保持相對(duì)靜止，有效避免了軸套的磨損，保護(hù)了軸套。同時(shí)，一部分軟填料與盤根室內(nèi)腔形成一層“不動(dòng)層”。隨著“旋轉(zhuǎn)層”的徑向延展，軟填料對(duì)軸套的附著力逐漸減小，并且由于軟填料中含有一定量的石墨，這樣在“旋轉(zhuǎn)層”與“不動(dòng)層”之間形成一個(gè)剪切面，而不是填料與軸套之間，在達(dá)到密封目的同時(shí)也保護(hù)了軸套（圖3）。

圖3 泥狀軟填料密封結(jié)構(gòu)

由于軟填料在一定壓力下具有流動(dòng)性。通過(guò)對(duì)水泵密封腔室進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，當(dāng)軸端密封出現(xiàn)泄漏時(shí)，可以不停機(jī)，通過(guò)提前安裝的注入口向水泵密封腔室補(bǔ)充一部分軟填料，達(dá)到消除泄漏的目的，從而降低了維修工作量，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率與可靠性，同時(shí)延長(zhǎng)了軸套使用壽命。此方案實(shí)現(xiàn)了在線修復(fù)盤根式水泵軸封泄漏的問(wèn)題。

4 方案實(shí)施

（1）選擇軟填料及加注工具。

（2）在水泵密封腔室部位的正上方合適位置上鉆通孔，孔的大氣側(cè)攻內(nèi)螺紋，形成加注軟填料的通道。

（3）將制作好的兩頭帶外螺紋、中空的注入嘴，一頭與加注工具相連，一頭與泵體相連。

（4）加工兩個(gè)密封環(huán)擋在泵體的大氣側(cè)與吸入側(cè)，將可能造成軟填料泄漏的通道堵死，形成密封腔。

（5）取出原來(lái)盤根腔室的水封環(huán)及盤根。

（6）將注入嘴，密封環(huán)、原壓蓋，泵體按圖4 所示組裝，注入軟填料。

圖4 泵體密封結(jié)構(gòu)

5 效果評(píng)價(jià)

改造后，軸套零磨損，設(shè)備運(yùn)行期即使輕微泄漏，在線補(bǔ)充軟填料后即刻消除，避免了因軸封密封失效所致停機(jī)故障，且對(duì)已經(jīng)磨損的軸套依然適用，減少軸套更換數(shù)量，降低備件消耗，大幅提高水泵可靠性，有效延長(zhǎng)檢修周期，降低維護(hù)成本。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次的技術(shù)改造，為同類型設(shè)備的密封修復(fù)開辟了思路，它的應(yīng)用范圍極為廣泛，如低壓水泵、油泵、低速離心式風(fēng)機(jī)、大直徑常溫風(fēng)閥門、水閥門、煤氣閥門均可使用，可有效保障工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備效益的最大化。