1 問題的提出

　　機械密封又叫端面密封，它是一種旋轉機械的軸封裝置，指由至少一對垂直于旋轉軸線的的端面在液體壓力和補償機構彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。它的主要功用將易泄漏的軸向密封改變為較難泄漏的端面密封。BP-20/60 型低溫液體泵用于液氧或液氮移動式壓力容器充裝系統，采用金屬波紋管機械密封。金屬波紋管是利用微束等離子焊接制成的全密封結構。由于波片本身波形的存在及焊接波矩的存在，使它在軸向被壓縮一定的位移度產生彈力，使動、靜環表面處于貼合狀態，在動環、靜環表面磨損后能始終處于彈力補償狀態。近期低溫液體轉注泵軸封漏液體嚴重，解體2 套機械密封來看，硬質合金動環密封端面磨損嚴重， 磨痕為環狀溝痕，靜環部分磨損量也較大。從故障的表象來看為正常的機械磨損，但從磨痕的溝痕深度來看，機械密封動環的預緊力大，導致動環和靜環的嚴重磨損。本文分析低溫液體轉注泵軸封漏液的原因，總結優化與改進措施。

　　2 分析與改進

　　2.1 軸封漏液的原因分析

　　將已損壞的動靜環安裝在軸上，按壓動環至軸肩測量波紋管的壓縮量 (該壓縮量稱為機械密封安裝的預緊力)，發現該壓縮量大于技術要求值，說明預緊力過大。預緊力過大會加速動、靜環的磨損，動環的磨痕深度也證實預緊力的偏大。檢查動環密封端面是否有裂紋，如果有裂紋則報廢，如果密封環表面的溝痕在0.3～0.5 mm，可用通過磨床和車床修復。修復后密封環表面粗糙度 Ra>1.6μm，然后進行研磨拋光。研磨前需要用溶劑將密封環擦凈并將研磨平板洗凈。初研時采用碳化硼研磨膏，以煤油稀釋，涂在動環表面，將動環的加工面放在初研的平板上，這時可以在環內加入少許輕質煤油和碳化硼，研磨時動環按三角形或“8”字形來回運動，注意把研磨平臺的每個角落都磨到，連續研磨到看不到加工的痕跡時，即可進入精研。精研在平板上進行，精研用粒度為W5～W1 的磨料，在平板上連續做三角運動或往復運動，如果動環與平板潤滑不好，再加研磨液進行研磨，研磨運動遍及整個平板的表面直到達到所要求的粗糙度為止。研磨用力不能過大，用力要均勻，防止偏磨。研磨時不能讓磨料堆積，磨液不宜太多，研磨速度不宜過快。對于已經完全磨損的靜環，沒有修復的可能性，做報廢處理。

　　2.2 安裝優化

　　(1) 動環安裝后，必須保證動環能在軸上靈活移動。一般動環的最小內徑與軸套外徑的間隙應在 0.1～0.2 mm。

　　(2) 質量檢查首先檢查密封動環、靜環的平直度，要求：一般機械密封平面的平直度在0.006～0.009 mm。

　　(3) 波紋管密封的質量檢查。焊縫應無焊合及氣孔等缺陷，焊縫光滑均勻，不得有凹凸不平，應無明顯的焊瘤，波紋管的波片不得有劃痕和硬傷。

　　(4) 軸徑向跳動的檢查，徑向跳動值在0～0.07 mm 為合格，檢查方法：表座固定子泵體法蘭盤上，百分表指針打在軸端，轉動軸 1圈，讀出百分表的最小值及最大值，二者的差值即為軸的徑向跳動。

　　(5) 端面跳動的檢查，端面跳動值在 0～0.05 mm 為合格，檢查方法：把表座固定在軸端，百分表指針打在泵蓋法蘭的光滑軸向端面上，轉動軸 1 圈讀出百分表的最小值及最大值，二者的差值即為端面跳動值。

　　(6) 同軸度的檢查，同軸度值在 0～0.07mm 為合格，檢查方法：把表座固定在軸端，百分表指針打在泵蓋法蘭的光滑徑向端面上，轉動軸 1 圈讀出百分表的最小值及最大值，二者的差值即為同軸度。

　　(7) 以上技術參數合格后，進行機械密封的回裝，回裝前對機械密封進行脫脂。把靜環密封座安裝至泵體上，均勻上緊螺栓。把動環安裝至軸上，用游標卡尺檢查動靜環的預緊力的大小，測量動環處于運行位置時波紋管的壓縮量大小，壓縮量過大則在動環與軸肩之間加薄銅墊片，加到壓縮量合格為止。在安裝時，在保證液體不泄露的情況下，減小波紋管的壓縮量，進而減小動、靜環之間的摩擦力，減小動、靜環的磨損速度，延長機械密封的使用壽命。

　　(8) 安裝過程中應保持清潔，特別是旋轉環和靜止環密封面及輔助密封圈表面應無雜質、灰塵。不允許用不清潔的布擦試密封面。

　　(9) 安裝中不允許用工具敲打密封元件，以免損壞密封面。

　　3 結 語

　　機械密封廣泛的使用在各種泵類設備上，屬于轉動設備中比較關鍵的易損件，因機械密封中動、靜環存在端面的相對摩擦，因此動、靜環磨損失效的占機械密封故障率的 50%以上，研究動靜環磨損失效的模式，采取有效的技術措施，探索動環修復的方法及可行性，優化機械密封安裝方法，提高設備檢修、安裝質量，保證機械密封更長的使用壽命，達到降低設備運行成本的目的。

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