CRYOMEC低温泵迷宫密封结构原理及常见故障浅析

武堂海

摘要：本文主要概述我厂所用CRYOMEC公司低温泵结构及密封气系统的调整方法。根据其结构特点，对密封系统部件的常见损坏故障做了初步分析，能带给我们在实际的设备维护操作工作过程中起到一定的参考作用。

关键词：离心泵迷宫密封密封间隙偏磨同轴度

一、迷宫密封结构及特点

a)迷宫密封系统是由迷宫密封套、自润滑衬套，密封气通气道，自动压力调节阀，压力表及相关连接管路组成。

其中注入密封气压力A,泵的入口压力参考值为C，密封混合气的出口压力为B。为了达到良好的密封效果，三者之间要有不同的压力差，它们的关系如下：

通常密封气入口压力A要大于参考压力C：0.4巴

参考压力C要大于混合气B：0.1巴

b)密封间隙小,密封套与衬套之间只有0.08mm的密封间隙供气流通过，泵内的液体向欲外泄露时，要通过此间隙中的很多迷宫槽，使其压力逐级衰减，当与外部的充入密封气相遇时形成密封混合气，以少量气态形式排出，产生密封作用。推荐的密封气源是干净干燥的气态氮，干燥的仪表风也是可以的，但露点均要达到-60℃以下。

c)迷宫气密封的优点：

1）正常情况下，充气密封不存在材料的磨损问题，使用寿命长并适于长期运转，运行成本低。

2）一般都装有密封温度探头，通过观察其温度的变化可以及时了解到密封状况的好坏。

3）可用于高转速技术，由于是无接触式密封，所以在良好的维护保养情况下，可以适应设备的更高转速运行。

二、密封的安装与间隙调整

1.拆除：

要使用专用工具将内衬套及通气环垂直从壳体中取出，检查清洗衬套外壳干净无损。

2.冷装：

将新的内套放入液氮中冷却，待其完全冷却收缩后，再使用专用工具迅速压入到衬套外壳中。在此外壳的回装过程中，要注意调整衬套与泵轴同心度小于0.03mm。

迷宫套与衬套属标准配件，通过正确的安装与调整后，其间的间隙应符合设备的装配要求。

三、常见损坏故障及避免措施

1.由于密封套与其衬套之间间隙较小，如若有杂物进入到密封套与迷宫密封之间时，会造成密封件的磨损，随着设备的继续运转，磨损会逐步增大导致损坏。

为避免该损坏的发生，要保持低温液体及过滤器的干净清洁，防止杂质颗粒混入其中并定期检查过滤器滤网有无破损现象。

杂物进入迷宫腔导致密封件损坏

2.原始装配不当。在设备检修回装的过程中由于装配同心度调整不准确等因素，会在内衬套中产生偏磨，即较严重的单边磨损现象发生，由于局部的摩擦造成发热后，使磨损发热进一步加剧直至部件损坏。这也是在设备的正常维护维修过程中由于回装不当易产生的损坏原因之一

3.密封泄漏跑冷。设备运行时，如若在密封混合气中有液体排出，属故障现象说明密封不良有泄漏。

其原因主要有3点：

-密封的损坏会产生泄漏，若密封件发生磨损等损坏，自然会导致密封间隙过大而产生泄漏。

-密封气压力调整不当，压力差过低会发生泄漏。在密封气气源保证足够压力的条件下，要按照一章a）中的要求合理调整好密封气之间的压力差。

-泵的进口压力过高也会导致密封泄漏。多发生在启动设备或液体进口管路有突然增加的压力波动时，这种现象若不是持续很久，则不会影响设备的正常运行。

4.若电机轴承由于其他原因过热损坏，会造成设备的运转不平衡，使迷宫套之间产生磨损，继而发生损坏。这也是密封损坏最常见的原因之一，因此电机的良好维护保养以保证其精度是确保整个设备正常运转的重要环节，不可忽视。以图示例：

电机轴承损坏导致主轴运转不平衡

5.由于动机械设备的特性，长时间运转不可避免会有轻微的磨损发生，经过正常的运转周期后，密封件产生磨损属正常现象，需要进行周期性的配件更换保养。

综上所言，低温泵的迷宫密封是较精密的设备组件，需要尽心关注和精心保养维护，以保证设备的运行完好。