文档介绍：第卷第期西南石油学院学报
名年月
灌注泵轴封的探讨
孟自超
石油机械系
摘要在分析国内现用滩注采抽封来用填朴密封时失效的主要原因后, 提
出了改进措施, 供设计、制造和使用时参考。
关键词灌注泵, 密封, 改进方法
轴封失效分析
我国各油田现用离心式灌注泵, 由于在设计、制造和使用上不够合理, 普追存在泵
效率低、吸入不良、振动和噪音大、轴封寿命短、更换盘根困难等问题。国内现用灌注
泵的轴封型式主要有填料密封, 背叶片加填料密封付叶轮密封个别油田已经研究
和试用机械密封。本文仅对使用最多的前两种密封的原理、特点、失效原因、以及改进
措施进行探讨。
国产型、型等灌注泵的轴封在采用填料密封或背叶片加填料密封时,
一般工作小时左右就失效, 最短的只工作几小时, 初步分析, 其原因如下
泥泵进入康擦副接触面, 引起料磨损
填料密封工作时允许被密封液进入摩擦副接触面。因此, 钻井泥浆中某些硬度大于轴
表面硬度的磨粒如石英砂, 在力的作用下以一定的角度与轴表面接触时, 作用在磨
粒上的力可分解为垂直于轴表面的分力和平行于轴表面的分力, 而垂直分力使磨粒被压
入轴表面, 水平分力则使压入表面的磨粒作切向运动, 在轴表面产生擦伤和微切削作用,
并留下磨痕, 由于填料与轴材料都有一定的塑性, 压入轴表面的一部分磨粒的运动方向和
棱角有利于切削, 对轴表面产生微切削作用, 另一部分压入较浅的园滑磨粒倾向于在轴
表面造成擦伤而产生塑性变形, 即在磨粒作用处材料受挤压而被推移到磨粒运动路径的
两侧, 中间形成“犁沟”。在修理灌注泵时常看见这种现象。
据有关文献介绍, 磨损与磨粒的硬度和金属材料的硬度‘有关。如图所示, 磨
损过程可分时低磨损区、。, 过渡磨损区, 二。和高磨损区、。
本文年月日收到
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
三个区域。
一般情况下, 国厂笛注泵轴套或表而印二氏硬度相”于,
而泥浆中石英砂硬度为、, 相当于少去上。显然, 灌注泵轴套或轴的
磨损处在高磨损区域, 故产生严承的磨料磨损,
。、, , ‘比
从而使轴封失效。一
密封结构不合理及轴封材料选择不当软材料
现用灌注泵是把填料箱和泵座没计成整体
硬材料
式, 这种传统结构除了更换填料困难外, 还存在
压盖压紧填料时, 造成填料对轴套的压紧力分布
严重不合理见图, 即液膜压力大处, 压紧
, , , 匡一一
力小液膜压力小处压紧力反而大形成严
“”。
重过压图磨损量与硬度的关系
由于压重的“过压”, 不仅使摩擦功耗增加, 还
使靠近压盖处的轴套产生强烈磨损而形成凹形环槽, 此槽破坏了密封性, 导致泄漏增大。
在使用中操作不当、维护保养不及时、或工人在拧紧压盖螺钉压紧填料时把螺钉匕得太
紧, 都会使填料对轴的”过压”现象更为严币。
国产灌注泵轴封填料大都选用编织油浸石
, 、, —
棉这种材料的自润滑性导热性都差在采用传
统填料密封结构时, 由于压紧填料产生的严重“过