密封泄漏原因分析

　　壓裂泵動力端是由主軸、連桿、十字頭、小連桿、軸承、齒輪、殼體及泵殼蓋等組成，其動力端有的潤滑系統(tǒng)。壓裂泵動力端柱塞密封泄漏會成嚴重后果，潤滑油的泄漏會成環(huán)境污染，其次油箱內(nèi)由于泄漏成潤滑油不足會引起缸，成設(shè)備損壞。針對ZC-3ZB105-1100型壓裂泵動力端柱塞密封出現(xiàn)的問題，經(jīng)過反復分析和實驗，我們認為致使壓裂泵動力端柱塞密封失效主要有以下幾個原因。柱塞往復運動的速度 柱塞是壓裂泵的主要易損件之。壓裂泵動力端主要是由曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成柱塞的往復運動，給液力端提供動力。

　　當柱塞往復運動速度在每分鐘100沖～350沖之間，當其往復運動速度達到每分鐘350沖的時候，柱塞表面與油封密封唇間會產(chǎn)生大量的摩擦熱，使橡膠材質(zhì)的密封唇加速老化而過早的失去彈性，從而減小了對柱塞的徑向抱緊力而產(chǎn)生泄漏。旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復運動的時候，曲軸要與柱塞頭保持同水平面上，當運動速度加快的時候，容易偏離水平面使密封圈產(chǎn)生偏磨而失效。

　　油封的材料 決定密封圈的適用范圍的關(guān)鍵條件和使用壽命的重要因素就是對密封圈材質(zhì)的選擇。朱維兵等對密封圈失效的原因行了分析，出由于過熱引起的燒傷是密封圈失效的主要原因。原密封件采用的是丁腈橡膠(NBR)作為其唇口材料，這種橡膠的長期作溫度為-10℃～120℃，使用溫度為170℃。NBR材質(zhì)的密封件適用于中低速條件下，在柱塞分做速運動的時候會產(chǎn)生溫，這使得橡膠急劇老化而失效。

　　油封的結(jié)構(gòu) 原密封件為Garlock公司生產(chǎn)的53R2樣式油封，其結(jié)構(gòu)是兩個密封唇板簧結(jié)構(gòu)，即在金屬凹槽中安裝個K字型的橡膠件，用板片彈簧代替螺旋彈簧是為了避免在劇烈振動的環(huán)境下螺旋彈簧的脫出。

　　但是這種結(jié)構(gòu)的油封用在ZC-3ZB105-1100型壓裂泵上會出現(xiàn)泄漏問題，實際應用證明這種結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠善。筆者經(jīng)過反復的分析研究，在柱塞行往復運動時，左邊的密封唇將軸上的潤滑油刮掉，使油流回油箱，但會有刮不干凈的情況，右邊的密封唇在這種情況下會起到刮掉剩下的油的作用，由于兩道密封唇中間的空間是密閉的，而且中間的空腔空間也較小，當油在這個密閉空間中越積越多達到其空間容量的限時就會向兩邊溢出，出現(xiàn)泄漏問題