如何选择泵的轴封型式

如何选择泵的轴封型式
轴封是防止泵轴与壳体处泄漏而设置的密封装置。

常用的轴封型式有填料密封、机械密封和动力封。

往复泵的轴封通常是填料密封。

当输送不允许泄漏介质时，可采用隔膜式往复泵。

旋转式泵（含叶片式泵、转子泵等）的轴封主要有填料密封、机械密封和动力密封。

一、填料密封
填料密封结构简单、价格便宜、维修方便。

但泄漏量大、功耗损失大。

因此填料密封用于输送一般介质，如水等；一般不适用于石油及化工介质，特别是不能用在贵重、易爆和有毒介质中。

二、机械密封
机械密封（也称端面密封）的密封效果好，泄漏量很小，寿命长，但价格贵，加工安装维修保养比一般密封要求高。

机械密封适用于输送石油及化工介质，可用于各种不同粘度、强腐蚀性和含颗粒的介质。

美国石油学会标准API610（第8版）规定：除用户有规定外，应当装备集装式机械密封。

三、动力密封
动力密封可分为背叶式密封和副叶轮密封两类。

泵工作时靠背叶片（或副叶轮）的离心力作用使轴封处的介质压力下降至常压或负压状态，使泵在使用过程中不泄漏。

停车时离心力消失，背叶片（或副叶轮）的密封作用失效，这时靠停车密封装置起到密封作用。

与背叶式（或副叶轮）配套的停车密封装置中较多地采用填料密封。

填料密封有普通式和机械松紧式两种。

普通式填料密封与一般的填料密封泵相似，要求轴封处保持微正压，以避免填料的干摩擦。

机械松紧式填料密封采用配重，使泵在运行时填料松开，停车时填料压紧。

为保证停车密封装置的寿命，减少泵的泄漏量，对采用动力密封的泵，泵进口压力应有限制，即：Ps<10%Pd
式中Ps——泵进口压力，Mpa；
Pd——泵出口压力，Mpa。

动力密封性能可靠，价格便宜，维修方便，适用于输送含有固体颗粒较多的介质，如磷酸工业中的矿浆泵、料浆泵等。

缺点是功率损失较机械密封大，且其停车密封装置的寿命较短。

轴承与轴配合的检测
轴承与轴的配合间隙必须合适，径向间隙的检测可采用下列方法。

1、赛尺检测法
对于直径较大的轴承，间隙较大，以用较窄的塞尺直接检测。

对于直径较小的轴承，间隙较小，不便用塞尺测量，但轴承的侧隙，必须用厚度适当的塞尺测量。

2、压铅检测法
用压铅法检测轴承间隙较用塞尺检测准确，但较费事。

检测所用的铝丝应当柔软，直径不宜太大或太小，最理想的直径为间隙的1.5~2倍，实际工作中通常用软铅丝进行检测。

检测时，先把轴承盖打开，选用适当直径的铅丝，将其截成15~40毫米长的小段，放在轴颈上及上下轴承分界面处，盖上轴承盖，按规定扭矩拧紧固定螺栓，然后在拧松螺栓，取下轴承盖，用千分尺检测压扁的铅丝厚度，求出轴承顶间隙的平均值。

若顶隙太小，可在上、下瓦结合面上加垫。

若太大，则减垫、刮研或重新浇瓦。

轴瓦紧力的调整：为了防止轴瓦在工作过程中可能发生的转动和轴向移动，除了配合过盈和止动零件外，轴瓦还必须用轴承盖来压紧，测量方法与测顶隙方法一样，测出软铅丝厚度外，可用计算出轴瓦紧力（用轴瓦压缩后的弹性变形量来表示）
一般轴瓦压紧力在0.02~0.04毫米。

如果压紧力不符合标准，则可用增减轴承与轴承座接合面处
的垫片厚度的方法来调整，瓦背不许加垫。

滑动轴承除了要保证径向间隙以外，还应该保证轴向间隙。

检测轴向间隙时，将轴移至一个极端位置，然后用塞尺或百分表测量轴从一个极端位置至另一个极端位置的窜动量即轴向间隙。

当滑动轴承的间隙不符合规定时，应进行调整。

对开式轴承经常采用垫片调整径向间隙（顶间隙）。

水泵抗汽蚀、磨损防护技术的研究进展水泵的汽蚀、磨蚀及其联合作用的破坏一直是水泵运行、维护及管理工作中的一个重要问题，传统的表面保护材料及工艺已远远不能满足水泵抗汽蚀、磨蚀的要求。

为了增强水泵过流部件表面抗汽蚀、磨蚀的能力，除了采用不锈钢或其它硬质合金制造叶片、叶轮室外，还对表面保护技术进行不断的试验研究。

本文对其进展叙述如下：
1．表面保护技术研究现状
II表面保护技术简介
III非金属涂层的研究我国在20世纪60、70年代就开始将环氧树脂及其复合物应用于水泵进行抗磨蚀保护。

在20世纪80年代又相继开发了复合龙涂层、聚氨酯类涂层仿陶瓷涂层以及橡胶涂层等非金属涂层。

另外有一些使用速钛胶、橡胶、搪瓷、陶瓷、玻璃等材料形成的非金属涂层，由于加工工艺复杂等原因使用较少。

20世纪90年代，在工业领域还引进了美国DEVCON修复剂、ARC复合涂料、人造橡胶涂层等高分子聚合物材料。

这些非金属涂层材料在泵站恶劣的使用环境下，往往因涂层与金属基体结合能力差以及材料本身硬度不够，很难达到预期的抗汽蚀、抗磨蚀效果。

112金属涂层的研究［2］在水泵抗磨蚀表面保护技术中还广泛采用金属表面保护层。

使用最多的是焊条堆焊和线材喷涂。

利用不锈钢焊条的堆焊法可保证焊层与基体有很高的结合强度，但堆焊法冲淡率大，焊层厚而不匀且加工余量大，对工作基体材料的可焊性要求高。

经堆焊法处理的水泵叶片表面，一般在堆焊处未发生汽蚀破坏前，在堆焊点周围又迅速发生新的汽蚀破坏，直至堆焊层底部。

线材喷涂所形成的不锈钢雾状颗粒涂层以机械结合为主，不太适用于水泵冲击载荷和抗汽蚀的修复。

对于一些大型的水泵工件，如大口径（直径3米以上）轴流泵叶轮室，可以在表面镶嵌一层不锈钢板来增加抗磨蚀能力。

但这种方法需将工件送至大型水泵厂专门加工、车削、镶嵌、焊接、费用贵、周期长，非一般泵泵站所能实施。

合金粉末喷涂是在线材喷涂基础上发展起来的。

与堆焊法相比，成型美观平整，厚度易于控制，冲淡率小，方法简便，热源易得，加工不受气候、场地的限制。

但由于喷涂层是由高速喷射到基体表面的半熔融状态的合金粉末微粒一层一层地有规则地叠加形成的，属于层状结构，其物理特性具有方向性，而且在喷涂过程中，每颗粉末微粒均出现凝结、收缩、变形等现象而在涂层中发展一种内应力，因此合金粉末喷涂一般只用于汽蚀和磨蚀不太严重的中小型水泵的表面保护。

12.表面保护材料和工艺的要求
121表面保护材料的技术要求抗磨蚀涂层必须具有［1］：（1）很高的强度和硬度以抵抗汽蚀、磨蚀的破坏；（2）具有一家的韧性，以吸收冲击能量；（3）具有很高的粘结强度，以保证涂层在泵内30-35米每秒的高速水流冲击下不会剥落；（4）涂层材料必须价格适中，才能保证在大中型泵站及量大面广的农村中小型泵站中推广使用；（5）涂层材料应无毒，非易燃、易爆品，便于保管运输，不污染周围环境。

122.加工工艺要求为了保证表面保护技术的推广和应用，加工工艺必须做到：（1）工艺简单，能够为不同程度的操作者所掌握；（2）加工中所用的工具（器具）应是在市场中易于购得或是一般泵站维修工作中所必备，且价格适中，无需特殊和昂贵的设备；（3）工艺应不受季节和周围环境的影响，保证泵站在冬、春季维修期内能够进行；（4）涂层不需要特殊的保
温养护，涂覆后能快速固化或投入使用，以缩短维修同期。

2.合金粉末喷焊技术的进展
喷焊防护技术是随着低熔点粉末材料的研制成功而在喷涂和堆焊基础上发展起来的一种金属表面保护技术。

由于喷层经历重熔过程，涂层致密无孔，表面光滑平整，具有节约材料、质量好、效率高的优点，喷焊层表面硬度可高达HRC60-70，可以几倍甚至十几倍的延长水泵过流部件的使用寿命。

2.1喷焊合金粉末材料的优化
211优化要点为了保证喷焊层的质量，防止工件变形和涂层裂纹的产生，涂层材料研究优化的技术路线为：（1）通过配比优化，改变硬化相的颗粒尺寸、数量及结晶晶粒度的大小，以获得合理的组织结构形态及分布状态。

（2）根据水泵汽蚀、磨蚀的特点，有针对性地调整材料的性能指标，既保证材料优异的抗磨蚀性，又可最大限度地抑制或减少裂纹的产生，提高可焊性。

（3）确定合理的技术参数和工艺参数，改善涂层使用条件下的拘束状态。

碳化钨
化学式WC。

全称为Wolfram Carbide,
为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热的良好导体。

熔点2870℃, 沸点6000℃，相对密度15.63(18℃)。

碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸，易溶于硝酸－氢氟酸的混合酸中。

纯的碳化钨易碎，若掺入少量钛、钴等金属，就能减少脆性。

用作钢材切割工具的碳化钨，常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物，以提高抗爆能力。

碳化钨的化学性质稳定。

在碳化钨中，碳原子嵌入钨金属晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙固溶体，因此也称填隙（或插入）化合物。

碳化钨可由钨和碳的混合物高温加热制得，氢气或烃类的存在能加速反应的进行。

若用钨的含氧化合物进行制备，产品最终必须在1500℃进行真空处理, 以除去碳氧化合物。

碳化钨适宜在高温下进行机械加工，可制作切削工具、窑炉的结构材料、喷气发动机、燃气轮机、喷嘴等。

钨与碳的另一个化合物为碳化二钨，化学式为W2C，熔点为2860℃，沸点60 00℃,相对密度17.15。

其性质、制法、用途同碳化钨。