刘井年, 李建文, 申加伟, 张志权, 时胜文, 陈国强

1.内燃机可靠性国家重点实验室, 山东 潍坊 261061; 2.潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊 261061

0 引言

冷却系统故障率高，一直是大缸径高速柴油机可靠性的短板。齿轮水泵作为柴油机冷却系统的核心部件，其设计空间紧凑，工作环境温度高，工况变化大，漏水、漏油故障频发，严重影响使用。研究表明，大约70%的离心泵售后维修问题与密封有关[1]。

机械密封是水泵密封的主要技术之一，涉及动力学、摩擦学、流体力学、热力学等学科，随着对机械密封机理研究的不断深入[2]，各种新机械密封技术陆续投入市场[3]。已有学者从理论和实践2个层次对水泵机械密封的常见失效模式进行了原因分析和试验验证[4-6]。除部分机械密封自身结构和水泵内部的水力结构不合理外[7]，水泵传动部分安装尺寸误差大、机械密封安装不合理、轴承安装异常、使用工况边界超限[8-10](包含泵振动大、传动不平稳、清洁度差等)是机械密封失效的主要原因。

本文中为解决某齿轮传动水泵机械密封失效故障，通过理论及试验分析水泵机械密封失效的主要原因，提出具体改进措施，并通过试验验证改进措施。

1 故障现象

某大缸径高速柴油发电机组运行约2000 h，发生水泵漏水故障，水泵机械密封A结构及故障现象如图1所示。水泵机械密封失效主要表现为波纹管磨损变薄，撕裂穿透，与故障发生时泄水孔喷水现象相符。分析水泵机械密封结构可知，波纹管除了用于密封动环、弹簧座圈、轴套外，还传递力矩，克服动、静环间的摩擦，保证动环转动。……