摘　要：分析了（le）水渣工段渣（zhā）漿泵軸頭骨架油封易泄（xiè）漏和軸（軸套）易磨損的原因，采用磁性雙端麵（miàn）機械密封進行改造。對磁（cí）性雙端麵機械密封的幾何（hé）安裝尺寸進行計算，確定合理的材料，並提出安裝運行注（zhù）意事項。試（shì）驗結果（guǒ）證明，采用磁性雙端麵機械密封解決了水渣工段渣漿泵軸頭泄（xiè）漏量大，易磨（mó）軸等問（wèn）題。
　　關鍵（jiàn）詞（cí）：渣漿泵；骨架油封；密封失效；磁性雙端麵機械密封
　　1　存在（zài）的問題
　　我廠1800高爐水（shuǐ）渣工段使用150ZJ-60型渣漿泵（bèng）為四開二（èr）備，軸頭密封的使用工況為：介質（zhì）320^#機械油，工作（zuò）壓力0．3MPa，工作（zuò）溫度小（xiǎo）於60℃，介質酸堿性為中性，泵的轉速1470r/min^[1]。根（gēn）據工況，軸（zhóu）頭密封形式（shì）采用典型（xíng）的骨架油封結構，如圖1所示。其作用是防止渣（zhā）漿泵（bèng）軸承箱漏油，從而保護軸承，有效提高軸（zhóu）承（chéng）的（de）使用壽命。該（gāi）骨架油封雖然價格便宜，安裝方便，但為了確保骨架油封的使（shǐ）用壽命，在密封過（guò）程中必須有一定（dìng）的泄漏（lòu）量（liàng），同時產品磨損嚴重，需要經（jīng）常進行調整，使（shǐ）用壽命短（duǎn），導致該泵檢修頻繁，設備維修費（fèi）用高（gāo），檢修強度大。一般使用不（bú）足30天骨架油封就嚴重泄漏，需要不（bú）定時地加油。 　　2　原（yuán）因分析
　　為了解決渣漿泵的軸承箱骨架油封泄漏頻繁問題，從骨架油封安裝質量、骨架油封的正常維護和更換（huàn）骨架油封（fēng）材料等方麵著手進行改造。從密封原理來看，骨架油封的密（mì）封主要取決於形成液膜。該骨架油封（fēng）密（mì）封失效頻繁的原因主要有以下3個（gè）方麵：
　　（1）潤滑不足。骨架油封在工作狀（zhuàng）態（tài）下由於潤滑油供應量（liàng）不足，油回不到唇口部，因而油封唇口處在幹燥狀態下滑動，產生異（yì）常磨損。
　　（2）骨架油封產品本身的需要。由於（yú）骨架油封密封（fēng）的原理就是（shì）需要在（zài）唇口處產生液膜，因而會存在一定的泄漏量。
　　（3）組裝不良。無論油封的結構多麽合理，但（dàn）隻要油封組裝不良將會影響油封的正常使用。油封安裝（zhuāng）偏心大或傾斜安裝，都會對密封唇口造成偏磨損（sǔn），同時對軸或軸套也有一定的磨損。
　　基於以上骨架油封密封失效的原因分析，決定采用磁性雙端麵機械密封進行改造。
　　3　磁性雙端麵機械密封改進
　　磁性雙端麵機械密封的（de）原理是利用高強度的磁場，通過一定的空間（jiān）距離，並穿透一定的磁性物質，傳遞轉動或平動的機（jī）械能量。在能量傳遞過程中，不破壞容器的完整性，保證了密封性能的安全可靠，而能量傳遞平穩可靠，效率高，無任（rèn）何振動及（jí）電磁和噪聲汙染（rǎn），是一種安全、可靠的傳動密（mì）封技術。
　　如圖2所示（shì）為磁性雙端麵機械（xiè）密封的結（jié）構圖^[2]。磁性雙端麵機械（xiè）密封的（de）工作（zuò）過程為：動環2與轉動軸（軸（zhóu）套）連接並一起旋轉；靜環1和靜環4與金（jīn）屬件連接，並與動環2緊靠形成2對摩（mó）擦副，依靠永久磁鐵提供（gòng）磁力，形成端麵貼合力達到（dào）密封的目的。由於磁鐵雙端麵機（jī）械密封（fēng）將骨架油封軸向密封轉換成（chéng）了徑向密（mì）封，密封更為可靠。磁鐵雙端麵機械密封（fēng）克服（fú）了骨架油封的諸（zhū）多缺點，有如下優點：（1）泄漏量少或（huò）者不泄漏；（2）使用壽命（mìng）長，一般為3年；（3）使用周期長（zhǎng）；（4）摩擦耗損小；（5）軸或軸（zhóu）套不易（yì）被磨損；（6）無需經常進（jìn）行調整。為此決定（dìng）將原來（lái）的骨架油封改為磁性雙端（duān）麵機械密封。 　　由於（yú）該泵的軸外（wài）徑較大（Ø130mm），軸外徑處的線速度為v=10m/s（v=πnd^[4]，其中v為線速度，m/s；n為轉（zhuǎn）速，r/s；d為軸外徑，m），從滿足使用工況、經濟合理（lǐ）和磁性雙端麵機械密封（fēng）幾何尺寸（原骨架油封必須能安裝磁（cí）性雙端麵機械密封）方麵考（kǎo）慮，決定將軸外（wài）徑改為Ø120mm，以（yǐ）降低線速度和滿足磁性雙端麵機械密封的選型（xíng）。圖3為改造後的磁力雙端麵機械密封結構示意圖。為避免軸承使用周期短的（de）問題，將軸承換成了SKF軸承，並且將（jiāng）其（qí）精度等級提高一級。 　　3.1 磁性雙端麵機械密封的（de）裝配尺寸（cùn）計算
　　根據泵的軸承外徑的Z小加工尺寸為Ø120mm、溝槽的直徑Ø150mm、溝槽的長（zhǎng）度30mm，計算出待選的（de）磁性雙端麵機械密封端麵接（jiē）觸內徑125mm和外徑135mm。根（gēn）據密封環與軸的間隙和溝槽尺寸，粗略計算出磁性（xìng）雙（shuāng）端麵機械密（mì）封的外形（xíng）尺寸。
　　3.2 密封材料確定
　　根據使用工況，靜環材料選用（yòng）硬度較高、抗震性較（jiào）強、化（huà）學（xué）適應（yīng）性好的鈦合（hé）金，動環材料選（xuǎn）用自潤滑性好、韌性強的浸銻石墨，這2種材料組對的摩擦（cā）副適用於工業潤滑油環境，並且性價比高，使用壽命長。輔助（zhù）密封O型（xíng）圈材料（liào）選擇為氟橡膠VITON，其它基體材料選用抗腐蝕（shí）性強（qiáng）的316L不鏽鋼。
　　通過與磁性雙（shuāng）端麵機械密封生產廠家聯係，廣州機械科學研究院生產的磁（cí）性雙端麵（miàn）機械密封的安裝尺寸（cùn）滿足現場要求。
　　3.3 安裝運行注意事項
　　為了保證密封安裝和工作的可靠性，需對（duì）泵進行如下檢查：
　　（1）檢查軸：
　　①軸的光潔度不低於6級，用手指在（zài）軸上滑動感應是光（guāng）滑的；
　　②確認軸的直徑在公差範圍內（±0.05mm）；
　　③消（xiāo）除所（suǒ）有的毛（máo）刺和尖角，尤其足O型圈所通過的地方，特別是鍵槽端口，以防止O型圈被劃傷（shāng）；
　　④用（yòng）測量表測量密封處軸的跳動情況，其徑向跳動量不得超過（guò）0.5mm；
　　⑤放置測量表在軸的末端，沿軸向用力（lì）推或（huò）拉（lā）軸以測量軸的串動，其串動量（liàng）不得超過0.3mm。
　　（2）檢查密封腔及（jí）密封腔外端麵：
　　①確（què）認密封腔潔淨；
　　②確認密封腔端麵是平整光滑的，要求其光潔度不低於5級（或粗糙度不大於（yú）3.2μｍ）；
　　③用測量儀固定在軸上，測量頭放於端麵，緩慢旋（xuán）轉（zhuǎn）軸，測量（liàng）出的垂直度不（bú）得大於（yú）0.3mm。
　　4　結束語
　　通過改造，該泵的軸承箱密（mì）封未見有明顯泄漏現象，運行1年後停泵檢修，更換了（le）軸承，同時將磁性雙端麵機（jī）械密封保護（hù）套（tào）再次裝上（shàng），安裝完畢（bì）後工作正常，運行平穩，仍無泄漏現象。
　　1800高爐（lú）水渣工段使用的150ZJ-60型渣漿泵軸頭（tóu）骨（gǔ）架油封改造為磁性雙端麵機（jī）械密封（fēng），雖（suī）然一次投資較大，但它可節（jiē）約物耗、能耗，延長設備運行周（zhōu）期，提高設備安全性，降低人員勞動（dòng）強度，企業在一年（nián）內可收回全（quán）部投資，經濟效益明顯。
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