燕化(hua)公司(si)煉油(you)廠100Y型(xing)油泵(beng)，原軸(zhou)承箱(xiang)壓蓋(gai)和轉(zhuan)軸之(zhi)間的(de)密封(feng)結構(gou)為迷(mi)宮密(mi)封，在(zai)迷宮(gong)密封(feng)外加(jia)一防(fang)塵環(huan)，密封(feng)性能(neng)較差(cha)。由于(yu)👀泵的(de)轉速(su)較高(gao)，在離(li)心力(li)的作(zuo)用下(xia)，軸承(cheng)😵‍💫箱内(nei)的潤(run)滑油(you)沿軸(zhou)從端(duan)蓋甩(shuai)出，漏(lou)油現(xian)象非(fei)常普(pu)遍，造(zao)成軸(zhou)承箱(xiang)、聯軸(zhou)器及(ji)周圍(wei)地面(mian)👋沾滿(man)油污(wu)，給安(an)全生(sheng)産帶(dai)♌️來隐(yin)患，同(tong)時造(zao)成不(bu)必要(yao)的潤(run)滑油(you)浪費(fei)，又嚴(yan)重污(wu)染了(le)生産(chan)環境(jing)，影響(xiang)文明(ming)生産(chan)和企(qi)業的(de)達👺标(biao)升級(ji)。如果(guo)操作(zuo)員不(bu)能及(ji)時發(fa)😘現，還(hai)有可(ke)能造(zao)成機(ji)泵的(de)損壞(huai)。因此(ci)，改進(jin)原油(you)封結(jie)構，研(yan)制一(yi)種密(mi)封性(xing)能優(you)良、使(shi)用壽(shou)命長(zhang)的新(xin)型油(you)封結(jie)構以(yi)取代(dai)原油(you)封是(shi)非常(chang)必要(yao)的。

  2 原(yuan)密封(feng)結構(gou)存在(zai)的問(wen)題

  機(ji)泵運(yun)行中(zhong)由于(yu)油位(wei)限制(zhi)，螺母(mu)下端(duan)浸入(ru)油池(chi)中，把(ba)潤滑(hua)油攪(jiao)㊙️起，沿(yan)壓蓋(gai)内表(biao)面淌(tang)下，直(zhi)接滴(di)到旋(xuan)轉軸(zhou)上，軸(zhou)上積(ji)油🧑🏾‍🎄很(hen)多，被(bei)旋轉(zhuan)軸帶(dai)動，油(you)沿軸(zhou)爬行(hang)，進入(ru)壓蓋(gai)🙈與軸(zhou)迷♌️宮(gong)密封(feng)間隙(xi)，由于(yu)迷宮(gong)密封(feng)間隙(xi)較大(da)，而且(qie)密封(feng)阻力(li)較小(xiao)，油一(yi)旦進(jin)入迷(mi)宮難(nan)以打(da)回🔞，因(yin)而不(bu)斷沿(yan)軸外(wai)甩出(chu)，在軸(zhou)端處(chu)形成(cheng)積油(you)，使迷(mi)宮👋和(he)防塵(chen)環起(qi)不到(dao)密封(feng)作用(yong)，即發(fa)生漏(lou)油。從(cong)以🏃🏿‍♀️‍➡️上(shang)分析(xi)可以(yi)看出(chu)原油(you)封結(jie)構存(cun)在的(de)主😸要(yao)問題(ti)是軸(zhou)承鎖(suo)緊螺(luo)母太(tai)大和(he)迷宮(gong)密封(feng)間隙(xi)太大(da)起不(bu)到有(you)效的(de)密封(feng)作用(yong)。

  3 改進(jin)方案(an)的論(lun)證及(ji)初步(bu)選擇(ze)

  新型(xing)防漏(lou)油結(jie)構應(ying)滿足(zu)以下(xia)要求(qiu)：首先(xian)要保(bao)證結(jie)😁合部(bu)分的(de)密🏃🏻‍♀️閉(bi)性。同(tong)時，結(jie)構緊(jin)湊、系(xi)統簡(jian)單、制(zhi)造維(wei)😁修使(shi)用方(fang)便、成(cheng)品低(di)廉、工(gong)✋作可(ke)靠，使(shi)用壽(shou)命長(zhang)。針對(dui)漏油(you)的主(zhu)要原(yuan)因，應(ying)從以(yi)下兩(liang)個方(fang)面💑🏾入(ru)手進(jin)行改(gai)👩🏽‍🐰‍👩🏿進，阻(zu)止漏(lou)油。

  （1）、減(jian)少甩(shuai)油量(liang)

  軸承(cheng)鎖緊(jin)螺母(mu)浸油(you)深度(du)（液面(mian)與鎖(suo)緊螺(luo)母的(de)相對(dui)👱🏼‍♂️距離(li)👨‍🦰）是影(ying)響甩(shuai)油量(liang)大小(xiao)的一(yi)個重(zhong)要因(yin)素。減(jian)小螺(luo)母直(zhi)徑，可(ke)以減(jian)✡️小浸(jin)😌油深(shen)度，減(jian)小攪(jiao)油，從(cong)而減(jian)少落(luo)💁🏼‍♀️到軸(zhou)上👾的(de)油量(liang)ˇ，間接(jie)減少(shao)漏油(you)量。

  （2）、改(gai)進原(yuan)油封(feng)結構(gou)

  對其(qi)結構(gou)分析(xi)，從密(mi)封原(yuan)理角(jiao)度講(jiang)可考(kao)慮填(tian)塞或(huo)阻塞(sai)、分隔(ge)、引出(chu)或注(zhu)入和(he)流阻(zu)、反輸(shu)，以及(ji)這些(xie)方案(an)組合(he)等方(fang)法。首(shou)先對(dui)分隔(ge)，可采(cai)取機(ji)械密(mi)封。根(gen)據機(ji)👩🏽‍🐰‍👩🏿械密(mi)封性(xing)能、适(shi)👩‍🍼用範(fan)圍、壽(shou)命來(lai)看，機(ji)械密(mi)封都(dou)能适(shi)用，但(dan)機械(xie)密封(feng)價格(ge)高，結(jie)構複(fu)雜，所(suo)需空(kong)間較(jiao)大，拆(chai)裝不(bu)便，不(bu)适于(yu)這種(zhong)小空(kong)間結(jie)構。其(qi)次考(kao)慮采(cai)用引(yin)出或(huo)注入(ru)方法(fa)，能夠(gou)達到(dao)密封(feng)要求(qiu)，但需(xu)要輔(fu)助裝(zhuang)置，結(jie)構複(fu)雜，因(yin)而也(ye)不可(ke)取。再(zai)有考(kao)慮采(cai)用填(tian)塞和(he)阻🛌🏻塞(sai)的方(fang)法，由(you)于要(yao)求較(jiao)長的(de)壽命(ming)，一些(xie)👯🏾‍♂️接觸(chu)型密(mi)封如(ru)氈圈(quan)、檔圈(quan)、密封(feng)圈、油(you)封等(deng)與軸(zhou)接觸(chu)磨損(sun)，壽命(ming)有限(xian)，不适(shi)合高(gao)速😘長(zhang)周期(qi)運轉(zhuan)，而且(qie)易發(fa)🧑🏾‍🎄生抱(bao)軸，因(yin)⛹🏻‍♂️而排(pai)除。*考(kao)慮采(cai)用流(liu)阻或(huo)💫反輸(shu)，或采(cai)用綜(zong)合方(fang)案。流(liu)阻是(shi)利用(yong)密封(feng)件狹(xia)窄間(jian)隙或(huo)曲🏃🏿‍♀️‍➡️折(she)途徑(jing)造成(cheng)密封(feng)所需(xu)要的(de)流體(ti)阻力(li)。反輸(shu)是利(li)用密(mi)封件(jian)對洩(xie)漏流(liu)體造(zao)成反(fan)壓，使(shi)之部(bu)分平(ping)衡或(huo)完全(quan)平衡(heng)，将流(liu)體反(fan)😗輸到(dao)上遊(you)，以達(da)到密(mi)👾封的(de)目的(de)。其特(te)點是(shi)無機(ji)械摩(mo)擦，結(jie)構緊(jin)湊。流(liu)體反(fan)輸（也(ye)稱動(dong)壓）包(bao)括迷(mi)💔宮螺(luo)旋密(mi)封、動(dong)密封(feng)、螺旋(xuan)密封(feng)等。考(kao)慮空(kong)間狹(xia)小、壽(shou)命長(zhang)、功耗(hao)💯小、結(jie)構簡(jian)單、拆(chai)卸方(fang)便、價(jia)格低(di)等要(yao)👻求，采(cai)用流(liu)阻或(huo)反輸(shu)及其(qi)綜合(he)方案(an)*。在流(liu)阻或(huo)反輸(shu)方案(an)中，螺(luo)旋密(mi)👌封最(zui)能綜(zong)合滿(man)足上(shang)述要(yao)求，因(yin)此優(you)先考(kao)慮螺(luo)😜旋密(mi)封。鑒(jian)于離(li)心密(mi)封可(ke)與其(qi)它密(mi)🔞封配(pei)合使(shi)用，為(wei)保證(zheng)密效(xiao)果，選(xuan)定螺(luo)旋密(mi)封與(yu)離心(xin)密封(feng)組合(he)✡️形式(shi)。如圖(tu)－1所示(shi)：

  4對于(yu)100Y泵的(de)設計(ji)計算(suan)：

  根據(ju)理論(lun)分析(xi)，螺旋(xuan)密封(feng)螺旋(xuan)角α其(qi)在5°6′時(shi)功率(lü)最小(xiao)，而15°39′時(shi)取同(tong)🔞樣長(zhang)度密(mi)封壓(ya)力*，結(jie)合一(yi)些資(zi)料給(gei)出實(shi)際經(jing)驗，兼(jian)顧密(mi)封壓(ya)力、功(gong)率消(xiao)耗及(ji)結構(gou)長度(du)，并留(liu)一定(ding)安全(quan)裕度(du)，設計(ji)如下(xia)：[1]、[2]

  4.1螺旋(xuan)密封(feng)參數(shu)的設(she)計計(ji)算

  （1）、螺(luo)旋角(jiao)α

  對于(yu)100Y泵，軸(zhou)端直(zhi)徑為(wei)d=65mm，外伸(shen)軸段(duan)可用(yong)螺旋(xuan)密封(feng)長度(du)L0=56.5mm，其軸(zhou)🏃🏿‍♀️‍➡️端與(yu)聯軸(zhou)器相(xiang)聯，留(liu)7mm間隔(ge)，故取(qu)密封(feng)長度(du)L=39.5mm。由于(yu)長度(du)和直(zhi)徑都(dou)較小(xiao)，由密(mi)封壓(ya)力公(gong)式（見(jian)後面(mian)）[1]，密封(feng)💘壓力(li)較小(xiao)，故螺(luo)旋角(jiao)選🧑🏻‍❤️‍🧑🏼的(de)較大(da)，取為(wei)α=5°49′。那麼(me)α的正(zheng)切值(zhi)t=tanα=0.1019（此值(zhi)由後(hou)面計(ji)算得(de)出）。

  （2）、相(xiang)對槽(cao)寬u一(yi)般取(qu)u=0.5~1.0，這裡(li)u=a/(a+b)=0.75。

  （3）、相對(dui)槽深(shen)υ一般(ban)取υ=2~10，取(qu)為υ=(c+h)/c=5。

  （4）、密(mi)封間(jian)隙c推(tui)薦c=(0.6~2.6)/10000m取(qu)c=0.26mm，由于(yu)螺旋(xuan)密封(feng)前有(you)離心(xin)密封(feng)，可保(bao)證🧜🏼‍♂️密(mi)封性(xing)👽能，取(qu)大間(jian)隙是(shi)為了(le)防止(zhi)由于(yu)加工(gong)誤🧑🏻‍❤️‍🧑🏼差(cha)及安(an)裝誤(wu)差，與(yu)軸發(fa)生摩(mo)擦。

  （5）、槽(cao)深h，h由(you)公式(shi)h=c*(υ-1)求得(de)：h=0.26*(5-1)=1.04，取為(wei)h=1.0mm。

  （6）、頭數(shu)i，頭數(shu)i由前(qian)面所(suo)讨論(lun)的按(an)螺旋(xuan)頭數(shu)的選(xuan)擇原(yuan)則：高(gao)轉速(su)(n>5000r/min)，選單(dan)頭；低(di)轉速(su)(n<5000rmin)選多(duo)頭。由(you)于本(ben)泵n=2950r/min，根(gen)據有(you)關資(zi)料推(tui)薦，取(qu)i=4。

  （7）、螺旋(xuan)導程(cheng)s，取s=16（取(qu)整便(bian)于加(jia)工）；則(ze)由

  s=πd*tanα，α=5°49′。

  （8）、螺(luo)旋槽(cao)寬a，齒(chi)寬b

  由(you)公式(shi)得a=πu*d*tanα/i=3.00mm

  b=π*(1-u)*d*tanα/i=1.0mm

  （9）、軸(zhou)的角(jiao)速ω及(ji)螺旋(xuan)圓周(zhou)速度(du)v的計(ji)算：

  ω=2πn/60=308.9rad/s

  v=πn/60=7.6m/s

  （10）、螺(luo)旋按(an)結構(gou)選取(qu)長度(du)為L=39.5mm

  （11）、螺(luo)旋密(mi)封壓(ya)力Δp ′，Δ p′=rωw d LCp/c2 [1]

  tu(1-u)(υ-1)(υ3-1)

  其(qi)中： Cp= -----------------------------------

  (1+t2)υ3+t2u(1-u)(υ3-1)2

  把(ba)u=0.75，t=0.1019，υ=5.0代入(ru)得：Cp=0.178，按(an)Cp=0.178，稀油(you)潤滑(hua)取粘(zhan)度系(xi)數偏(pian)小μ=0.00223×9.8Pa/s，ω=308.9rad/s，d=0.065m，L=0.0395m，c=2.6×10-4

  m代(dai)入，計(ji)算得(de)Δ p`=35800Pa。

  （12）、螺旋(xuan)密封(feng)功耗(hao)計算(suan)N[1]

  N=πω2d3LCn/4c

  Cn由公(gong)式求(qiu)得： Cn=0.46，

  則(ze)N=14瓦

  機(ji)泵電(dian)機額(e)定功(gong)率為(wei)90KW，軸功(gong)率75KW，螺(luo)旋密(mi)封功(gong)耗為(wei)14W，可見(jian)功耗(hao)很小(xiao)，對原(yuan)機泵(beng)運行(hang)不構(gou)成影(ying)響。

  4.2副(fu)葉輪(lun)離心(xin)密封(feng)的計(ji)算

  副(fu)葉輪(lun)離心(xin)作用(yong)所産(chan)生的(de)密封(feng)壓力(li)差ΔP″計(ji)算公(gong)式為(wei)：[1]

  ΔP″=k2ω2(R22-R12)r/ 2

  =0.52×308.92×(0.0352-0.0252)×800/2

  =6403 Pa

  式中(zhong)：R1、R2--------分别(bie)為葉(ye)輪的(de)内徑(jing)，氣液(ye)相界(jie)半徑(jing)的外(wai)徑

  k------------系(xi)數，與(yu)光滑(hua)圓盤(pan)近似(si)，k＝0.5

  4.3螺旋(xuan)密封(feng)和離(li)心密(mi)封的(de)組合(he)密封(feng)總壓(ya)力差(cha)

  組合(he)密封(feng)壓力(li)差ΔP為(wei)螺旋(xuan)密封(feng)壓力(li)差ΔP′和(he)離心(xin)密封(feng)壓力(li)差ΔP″之(zhi)和即(ji)：ΔP＝ΔP′+ΔP″＝35800+6403＝42203Pa

  由于(yu)軸承(cheng)箱内(nei)基本(ben)為常(chang)壓，箱(xiang)内壓(ya)力與(yu)軸承(cheng)箱外(wai)🧑🏾‍🎄大氣(qi)壓相(xiang)近，因(yin)此組(zu)合密(mi)封總(zong)壓力(li)差ΔP就(jiu)是防(fang)止潤(run)滑油(you)外串(chuan)的密(mi)封壓(ya)力，本(ben)密封(feng)結構(gou)壓力(li)為0.04MPa，完(wan)全符(fu)合應(ying)略高(gao)于機(ji)内壓(ya)力的(de)要求(qiu)。

  4.4材料(liao)選擇(ze)

  由于(yu)軸承(cheng)壓蓋(gai)不起(qi)承壓(ya)作用(yong)，可選(xuan)A3鋼，而(er)甩油(you)副葉(ye)輪不(bu)😘但🚶🏾‍♀️‍➡️起(qi)🙈甩油(you)及阻(zu)油作(zuo)用，而(er)且也(ye)是軸(zhou)承卡(ka)環，為(wei)防止(zhi)多次(ci)💕拆卸(xie)造成(cheng)損壞(huai)，可選(xuan)用45鋼(gang)。

  5應用(yong)情況(kuang)

  經過(guo)改造(zao)的油(you)封，2025年(nian)11月，在(zai)酮苯(ben)車間(jian)泵305（型(xing)号為(wei)100Y－120×2）上進(jin)行了(le)試運(yun)行，後(hou)又在(zai)泵430、泵(beng)351等機(ji)泵上(shang)進行(hang)了安(an)裝，經(jing)過四(si)年多(duo)😘的運(yun)ˇ行，軸(zhou)承箱(xiang)壓蓋(gai)密封(feng)處無(wu)任何(he)洩漏(lou)，完全(quan)滿…足(zu)設計(ji)要求(qiu)。在此(ci)之前(qian)🏊🏾‍♀️，原密(mi)封結(jie)構由(you)于經(jing)💕常發(fa)生洩(xie)漏，司(si)泵崗(gang)⛹🏻‍♀️位操(cao)作員(yuan)的工(gong)作量(liang)🧑🏻‍❤️‍🧑🏼很大(da)，在每(mei)^小時(shi)的巡(xun)檢中(zhong)都要(yao)對機(ji)泵潤(run)滑油(you)進😘行(hang)補充(chong)，而且(qie)🏊🏾‍♀️還發(fa)生過(guo)兩🧛🏽起(qi)因漏(lou)油造(zao)成的(de)設備(bei)抱軸(zhou)事故(gu)，造成(cheng)✍🏻生産(chan)的波(bo)動，由(you)于漏(lou)油的(de)👽普遍(bian)性也(ye)使現(xian)場衛(wei)生一(yi)直😸難(nan)以解(jie)決，給(gei)設備(bei)💕現場(chang)管理(li)帶來(lai)了難(nan)度。改(gai)造後(hou)🎅🏿，在換(huan)油周(zhou)期内(nei)機泵(beng)的潤(run)滑油(you)基本(ben)不需(xu)要大(da)💘量補(bu)充，大(da)大減(jian)輕了(le)工人(ren)的勞(lao)動強(qiang)度，現(xian)場狀(zhuang)況明(ming)顯改(gai)觀，也(ye)為生(sheng)産平(ping)穩運(yun)行創(chuang)😘造了(le)有利(li)條件(jian)。

  6 結論(lun)

  将原(yuan)軸承(cheng)箱壓(ya)蓋處(chu)迷宮(gong)密封(feng)改為(wei)離心(xin)密封(feng)與螺(luo)旋密(mi)封的(de)組合(he)密封(feng)結構(gou)，利用(yong)離心(xin)密封(feng)作為(wei)初步(bu)節流(liu)阻漏(lou)密封(feng)👯🏾‍♂️，利用(yong)螺旋(xuan)👨‍🦰密封(feng)作為(wei)二次(ci)密封(feng)，可以(yi)保證(zheng)軸頭(tou)處無(wu)任何(he)洩漏(lou)。這種(zhong)改進(jin)方法(fa)隻需(xu)改造(zao)軸承(cheng)鎖緊(jin)螺母(mu)和軸(zhou)🤑承箱(xiang)壓蓋(gai)，對原(yuan)結構(gou)改動(dong)很小(xiao)，即能(neng)滿足(zu)密封(feng)要求(qiu)，又能(neng)适應(ying)原結(jie)構可(ke)利用(yong)空間(jian)小的(de)限制(zhi)。該種(zhong)密封(feng)結構(gou)簡單(dan)，制造(zao)、安裝(zhuang)方便(bian)，消耗(hao)動力(li)小。從(cong)實際(ji)使用(yong)效果(guo)來看(kan)，完全(quan)改善(shan)了原(yuan)結構(gou)造成(cheng)的設(she)備及(ji)周圍(wei)環境(jing)被油(you)污染(ran)的局(ju)面，消(xiao)除了(le)生産(chan)隐患(huan)；減輕(qing)工人(ren)勞🙈動(dong)強度(du)，促進(jin)了文(wen)明生(sheng)☠️産。此(ci)😁外，通(tong)過調(diao)整結(jie)構參(can)數，将(jiang)該結(jie)構也(ye)成功(gong)地應(ying)用于(yu)ˇ65Y、150Y型泵(beng)上，同(tong)樣取(qu)得了(le)滿意(yi)的效(xiao)果。因(yin)此，該(gai)結構(gou)也可(ke)适用(yong)于有(you)類似(si)問題(ti)的其(qi)💌它機(ji)泵，有(you)極大(da)的推(tui)廣價(jia)值。