燕化公司煉(liàn)油廠100Y型油泵，原軸(zhóu)承箱壓蓋和轉軸(zhou)之間👌的㊙️密封結構(gou)為迷宮密封，在迷(mi)宮密封外加一防(fang)塵環👌，密封性能較(jiào)差🈲。由于泵的轉速(su)較高，在離心力的(de)作用🔱下，軸承箱内(nei)的潤滑油❤️沿軸從(cóng)🐆端蓋甩出，漏油現(xian)象非常普遍，造成(chéng)軸承箱、聯軸器及(jí)周圍地面沾滿油(yóu)污，給安全生産帶(dai)來隐患，同時造成(cheng)不必要的潤滑油(you)浪🥰費💋，又嚴重污染(rǎn)了✉️生産環境，影響(xiǎng)文明生産和企業(ye)的達标升級。如果(guǒ)操作員不能及時(shí)發現，還有可能造(zào)成機泵的損壞。因(yin)此，改進原油封結(jié)構，研制一❄️種密封(feng)性能優良、使用壽(shou)命長的新🌐型油封(fēng)結構以取代原油(you)封是非常必要的(de)。

  2 原密封結構存在(zai)的問題

  機泵運行(hang)中由于油位限制(zhì)，螺母下端浸入油(you)池中，把潤滑油攪(jiǎo)起，沿壓蓋内表面(miàn)淌下，直接滴到旋(xuán)轉軸上💋，軸上積油(yóu)很多，被旋🌈轉軸帶(dai)動，油沿軸爬行，進(jìn)入壓蓋與軸迷宮(gong)密封間隙，由于迷(mí)宮密封間隙較大(dà)，而且密封阻力較(jiao)😘小，油一旦進入迷(mí)宮難以打回，因而(ér)不斷沿軸外甩出(chū)，在軸端處形成積(jī)油，使迷宮和防塵(chén)環起不到密封作(zuò)用，即發生漏油。從(cóng)以上分析可以看(kan)出原油封結構存(cun)在的主要問題是(shi)軸承🐉鎖緊螺母太(tai)大和迷🏃‍♀️宮密封間(jiān)隙太大起不到有(yǒu)效的密封作用。

  3 改(gai)進方案的論證及(jí)初步選擇

  新型防(fang)漏油結構應滿足(zu)以下要求：首先要(yao)保證結合部⛷️分的(de)密🌐閉性。同時，結構(gòu)緊湊、系統簡單、制(zhì)造維修使用方便(biàn)、成品低🤩廉、工作可(ke)靠，使用壽命長。針(zhēn)對漏油的主要原(yuán)因，應從以下兩個(ge)方面入手進行改(gǎi)進，阻止漏油。

  （1）、減少(shao)甩油量

  軸承鎖緊(jǐn)螺母浸油深度（液(yè)面與鎖緊螺母的(de)相對距離）是影響(xiang)甩油量大小的一(yi)個重要因素。減小(xiǎo)螺母直徑，可💯以減(jian)小浸油深度，減小(xiao)攪油，從而減少落(luo)🏃到軸上的油量，間(jian)接減少漏油量。

  （2）、改(gǎi)進原油封結構

  對(dui)其結構分析，從密(mi)封原理角度講可(kě)考慮填塞或阻塞(sai)⭐、分隔、引出或注入(ru)和流阻、反輸，以及(ji)這些方案組合等(deng)方法。首先對分隔(gé)🤩，可采取機械密封(feng)。根據機械密封💛性(xìng)能、适💰用範圍、壽命(mìng)來看，機械密封都(dou)能适用，但機械密(mì)封價格高，結構複(fu)㊙️雜，所需空間較大(da)，拆💚裝不便，不适于(yú)這種小空間結構(gou)。其次考慮采用引(yǐn)出或注入方法，能(néng)夠達到密封要求(qiu)，但需要輔助裝置(zhì)，結構複雜，因而也(ye)不可取。再有考慮(lǜ)采用填塞和🌈阻塞(sāi)的方法，由于要求(qiu)較長的壽命，一些(xie)接觸型密封如氈(zhan)圈、檔圈、密封圈、油(you)封等💰與軸接觸磨(mo)損，壽命⭐有限，不适(shi)合高速長周期運(yùn)轉，而且易發生抱(bào)軸，因😘而排除。*考慮(lü)采用流阻或反㊙️輸(shū)，或采用綜合方案(àn)。流👨‍❤️‍👨阻是利用密封(feng)件狹窄間隙或曲(qu)折途徑造成密封(fēng)所需要的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流體阻(zǔ)力。反輸是利用🔴密(mi)封件對洩漏流😘體(tǐ)造成反壓，使💋之部(bù)💁分平衡或完全🛀平(píng)衡，将流體反輸到(dao)上遊，以達到密封(feng)的目的。其特點是(shì)無機械摩擦，結構(gou)緊湊。流體反輸（也(yě)稱動壓）包括迷宮(gōng)螺旋密封、動密封(fēng)、螺旋密封等。考📐慮(lǜ)空間狹小、壽命🏃長(zhǎng)、功耗🐪小、結構簡單(dan)、拆卸方🧑🏾‍🤝‍🧑🏼便、價格低(di)等要🈲求，采用流阻(zu)或反輸及其綜合(hé)方案*。在流阻或反(fan)輸方案中，螺旋密(mi)封最能綜合滿足(zu)上述要求，因此優(yōu)先考慮螺旋密✍️封(feng)。鑒于離心密封可(ke)與其它密封配合(he)使用，為保證密效(xiao)果，選定螺旋密封(fēng)與離心密封組合(he)形式。如圖🧡－1所示：

  4對(dui)于100Y泵的設計計算(suàn)：

  根據理論分析，螺(luo)旋密封螺旋角α其(qi)在5°6′時功率最小，而(ér)15°39′時取同樣長度密(mi)封壓力*，結合一些(xiē)資料給出實⭐際經(jing)驗，兼顧密封壓力(li)、功率消耗及結構(gou)長度，并留一定安(an)全裕度，設計如🈲下(xia)：[1]、[2]

  4.1螺旋密封參數的(de)設計計算

  （1）、螺旋角(jiao)α

  對于100Y泵，軸端直徑(jìng)為d=65mm，外伸軸段可用(yòng)螺旋密封長度L0=56.5mm，其(qi)軸端與聯軸器相(xiàng)聯，留7mm間隔，故取密(mi)封長度L=39.5mm。由于長度(dù)和直徑都較小，由(you)密封壓力公式（見(jian)後面）[1]，密封壓力較(jiao)小，故螺旋角選的(de)較大，取為α=5°49′。那麼α的(de)正切值💃🏻t=tanα=0.1019（此值由後(hòu)面計算得出）。

  （2）、相對(dui)槽寬u一般取u=0.5~1.0，這裡(li)u=a/(a+b)=0.75。

  （3）、相對槽深υ一般取(qu)υ=2~10，取為υ=(c+h)/c=5。

  （4）、密封間隙c推(tuī)薦c=(0.6~2.6)/10000m取c=0.26mm，由于螺旋密(mì)封前有離心密封(fēng)，可保證密封🏃性🤟能(néng)，取大間隙是為了(le)防止由于加工誤(wù)差及安裝💁誤差，與(yǔ)軸發生摩擦。

  （5）、槽深(shen)h，h由公式h=c*(υ-1)求得：h=0.26*(5-1)=1.04，取為(wei)h=1.0mm。

  （6）、頭數i，頭數i由前面(mian)所讨論的按螺旋(xuan)頭數的選擇原🏃🏻則(ze)：高轉速(n>5000r/min)，選單頭；低(dī)轉速(n<5000rmin)選多頭。由于(yu)本泵n=2950r/min，根據有關資(zi)料推薦，取i=4。

  （7）、螺旋導(dǎo)程s，取s=16（取整便于加(jia)工）；則由

  s=πd*tanα，α=5°49′。

  （8）、螺旋槽寬(kuān)a，齒寬b

  由公式得a=πu*d*tanα/i=3.00mm

  b=π*(1-u)*d*tanα/i=1.0mm

  （9）、軸(zhóu)的角速ω及螺旋圓(yuán)周速度v的計算：

  ω=2πn/60=308.9rad/s

  v=πn/60=7.6m/s

  （10）、螺(luó)旋按結構選取長(zhǎng)度為L=39.5mm

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

  tu(1-u)(υ-1)(υ3-1)

  其中： Cp= -----------------------------------

  (1+t2)υ3+t2u(1-u)(υ3-1)2

  把u=0.75，t=0.1019，υ=5.0代入得(dé)：Cp=0.178，按Cp=0.178，稀油潤滑取粘(zhān)度系數偏小μ=0.00223×9.8Pa/s，ω=308.9rad/s，d=0.065m，L=0.0395m，c=2.6×10-4

  m代入(ru)，計算得Δ p`=35800Pa。

  （12）、螺旋密封(fēng)功耗計算N[1]

  N=πω2d3LCn/4c

  Cn由公式(shì)求得： Cn=0.46，

  則N=14瓦

  機泵電(diàn)機額定功率為90KW，軸(zhóu)功率75KW，螺旋密封功(gōng)耗為14W，可見功耗很(hen)小，對原機泵運行(hang)不構成影響。

  4.2副葉(yè)輪離心密封的計(jì)算

  副葉輪離心作(zuò)用所産生的密封(fēng)壓力差ΔP″計算公式(shì)為：[1]

  ΔP″=k2ω2(R22-R12)r/ 2

  =0.52×308.92×(0.0352-0.0252)×800/2

  =6403 Pa

  式中：R1、R2--------分别為葉(yè)輪的内徑，氣液相(xiàng)界半徑的外徑

  k------------系(xi)數，與光滑圓盤近(jìn)似，k＝0.5

  4.3螺旋密封和離(li)心密封的組合密(mì)封總壓力差

  組合(he)密封壓力差ΔP為螺(luo)旋密封壓力差ΔP′和(hé)離心密封壓力差(cha)☔ΔP″之🈚和即：ΔP＝ΔP′+ΔP″＝35800+6403＝42203Pa

  由于軸承(cheng)箱内基本為常壓(yā)，箱内壓力與軸承(chéng)箱外大氣壓🤟相近(jìn)，因此組合密封總(zǒng)壓力差ΔP就是防止(zhi)潤滑油🌍外串的密(mì)封壓力，本密封結(jié)構壓力為0.04MPa，完全符(fú)合應略㊙️高于機内(nèi)壓力🌈的要求。

  4.4材料(liào)選擇

  由于軸承壓(yā)蓋不起承壓作用(yong)，可選A3鋼，而甩油副(fù)葉🏃‍♂️輪不但起甩油(you)及阻油作用，而且(qiě)也是軸承卡環，為(wei)防止多次拆卸🈲造(zào)成📱損壞🔆，可選用45鋼(gang)。

  5應用情況

  經過改(gǎi)造的油封，2025年12月，在(zài)酮苯車間泵305（型号(hao)為100Y－120×2）上進行了試運(yun)行，後又在泵430、泵351等(děng)機泵上進行了安(ān)裝，經過四年多✂️的(de)運行，軸承箱壓蓋(gài)密封處無任何洩(xie)漏，完全滿足設計(ji)要求。在此之前，原(yuán)密封結構由于經(jīng)🏃‍♂️常發生洩漏，司泵(beng)崗位操作員的工(gōng)作量很大，在每🌈小(xiao)時的巡檢中都要(yào)對機泵潤滑油進(jìn)行補充，而且👈還發(fa)生過兩起因漏油(you)造成的設備抱軸(zhóu)事故，造成☀️生産的(de)波動，由于㊙️漏油的(de)普遍性也💞使現場(chǎng)衛生一直難以解(jiě)決，給設備現場管(guan)理帶來了難度。改(gǎi)造後，在換油周期(qī)内機泵的💃🏻潤滑油(you)基本不需要大量(liang)補⭐充，大大減輕了(le)工人的勞動強度(du)，現場狀況明顯改(gǎi)👅觀，也為生産♉平穩(wen)運行創造了有利(lì)條件。

  6 結論

  将原軸(zhou)承箱壓蓋處迷宮(gōng)密封改為離心密(mi)封與螺🔅旋❗密封的(de)組合密封結構，利(li)用離心密封作為(wei)初步節流阻漏密(mì)封，利用螺旋🧑🏽‍🤝‍🧑🏻密封(feng)作為二次密封，可(kě)以保證軸頭處無(wú)任何洩漏。這種改(gai)進方🌈法隻需改造(zào)軸承鎖緊螺母和(hé)軸承箱壓蓋，對原(yuán)結構改動很小‼️，即(ji)能滿足密封要求(qiú)，又能适應原結構(gòu)可利用空間🔴小的(de)限制。該種密封結(jie)構簡單，制造、安裝(zhuang)方便💜，消耗動力小(xiǎo)。從實際使用效果(guǒ)✨來看，完全改善了(le)原結構造🌂成的設(shè)備及周圍👈環境被(bèi)油污染的局面，消(xiāo)除了🌐生産隐患；減(jiǎn)輕工人勞動強度(du)，促進了文明生産(chan)。此外，通過調整結(jié)構參數，将該結構(gòu)也成功✊地應用于(yú)65Y、150Y型泵上，同樣取得(dé)了滿意♋的效果。因(yīn)此，該結構也可适(shi)用🔴于有類似問題(ti)的其它機泵⁉️，有極(jí)大的推廣價值。