压裂泵密封泄漏的原因分析
阅读：1015发布时间：2014-11-12
压裂泵动力端是由主轴、连杆、十字头、小连杆、轴承、齿轮、壳体及泵壳盖等组成，其动力端有独立的润滑系统。压裂泵动力端柱塞密封泄漏会造成严重后果，首先润滑油的泄漏会造成环境污染，其次油箱内由于泄漏造成润滑油不足会引起爆缸，造成设备损坏。针对ZC-3ZB105-1100型压裂泵动力端柱塞密封出现的问题，经过反复分析和实验，我们认为致使压裂泵动力端柱塞密封失效主要有以下几个原因。柱塞往复运动的速度柱塞是压裂泵的主要易损件之一。压裂泵动力端主要是由曲轴的旋转运动转换成柱塞的往复运动，给液力端提供动力。
当柱塞往复运动速度在每分钟100冲～350冲之间，当其往复运动速度达到每分钟350冲的时候，柱塞表面与油封密封唇间会产生大量的摩擦热，使橡胶材质的密封唇加速老化而过早的失去弹性，从而减小了对柱塞的径向抱紧力而产生泄漏。旋转运动转化为往复运动的时候，曲轴要与柱塞头保持同一水平面上，当运动速度加快的时候，容易偏离水平面使密封圈产生偏磨而失效。
油封的材料决定密封圈的适用范围的关键条件和使用寿命的重要因素就是对密封圈材质的选择。朱维兵等对密封圈失效的原因进行了分析，指出由于过热引起的烧伤是密封圈失效的主要原因。原密封件采用的是橡胶(NBR)作为其唇口材料，这种橡胶的*工作温度为-10℃～120℃，zui高使用温度为170℃。NBR材质的密封件适用于中低速条件下，在柱塞部分做高速运动的时候会产生高温，这使得橡胶急剧老化而失效。
油封的结构原密封件为Garlock公司生产的53R2样式油封，其结构是两个密封唇板簧结构，即在金属凹槽中安装一个K字型的橡胶部件，用板片弹簧代替螺旋弹簧是为了避免在剧烈振动的环境下螺旋弹簧的脱出。
但是这种结构的油封用在ZC-3ZB105-1100型压裂泵上会出现泄漏问题，实际应用证明这种结构设计不够完善。笔者经过反复的分析研究，在柱塞进行往复运动时，左边的密封唇将轴上的润滑油刮掉，使油流回油箱，但会有刮不干净的情况，右边的密封唇在这种情况下会起到刮掉剩下的油的作用，由于两道密封唇中间的空间是密闭的，而且中间的空腔空间也较小，当油在这个密闭空间中越积越多达到其空间容量的极*就会向两边溢出，出现泄漏问题。
