中型泵站整体机组大修施工技术浅析

马建国 赵春龙 吴东恒 吴 磊

（江阴市水利工程公司，江苏 无锡 214400）

新夏港泵站位于江阴市夏港镇西北，本站装有2000ZXB-15-2.8 斜轴式轴流泵3 台套，配TDXZ-800-8同步电机，机泵之间采用齿轮箱间接传动。工程采用闸站结合形式，每台套泵站设计流量15 m3/s，设计扬程2.0 m，总装机容量2400 kW。节制闸为单孔，净宽10 m，采用平面直升式钢闸门，配套液压启闭机启闭，设计流量45 m3/s。工程于1995年兴建，1996年建成，由于开机运行时机泵振动大、噪声高，运行不稳定，排涝流量达不到设计要求，2013年2月对新夏港泵站进行了水泵大修。现将泵站机组大修施工主要技术总结如下：

1 机组、部件解体

1.1 机组解体

机组解体顺序按先外后内、先电机后水泵、先部件后零件的程序进行。各连接部件拆卸前，查对原位置记号或编号，如不清楚应重新做好标记，确定相对方位，使重新安装后能保持原配合状态。拆卸有记录，总装时按记录安装；零部件拆卸时，先拆销钉，后拆螺栓。螺栓按部位集中涂油或浸在油内存放；螺栓拆卸时要用专用板手。锈蚀严重的螺栓拆卸时，先用松锈剂、煤油浸润，然后用手锤从不同方位轻敲，使其受振松动后再拆卸。精制螺栓拆卸时，加垫铜棒或硬木后用手锤敲打。

1.2 主水泵解体

拆除相关连接螺栓，按顺序拆除叶轮外壳、导叶体、异型大弯管、推力轴承、前后导水帽、导流圈、水导轴承的上半部分，并做好标记；拆除中间轴与电机、水泵轴的连接螺栓，吊装中间轴、吊装水泵轴与叶轮组合件，搁置在专用支架上。清洗整理各个部件部位，并进行检查记录。

1.3 检测

检修人员进入流道，用塞尺检测叶片外缘与叶轮外壳的间隙，为安装提供参考资料。

1.4 零部件保存及现场防护

各零部件除结合面和摩擦面外，须清理干净，涂防锈漆。油槽及充油容器内壁涂耐油漆。将各管道或孔洞口用木塞封堵，压力管道加封盖，防止异物进入或介质泄漏。

零件加工面不得敲打或碰伤，如有损坏应及时修复。零部件清洗时，须用专用清洗剂，清洗后的零部件应分类存放，将各精密加工面，如轴颈等，擦干并涂防锈油，表面覆盖毛毡；其它零部件要用干净木板垫好，上面用布盖好，防止灰尘杂质侵入；大件存放用木料垫好，避免损坏零部件的加工面。

2 部件检查与维修

2.1 机组主轴及轴颈的检查、维修

水泵轴吊出后，对泵轴表面进行清理，主轴与推力头检查配合面应无损坏，采用内、外径千分尺精确测量电动机轴配合面外径和推力头内径尺寸，确定实际配合间隙，应符合设计间隙要求。上、下导轴颈，检查配合面应无损坏。对泵轴轴颈用外径千分尺测量泵轴同一轴颈上未磨损部位与磨损部位的外径，得出磨损量，单侧偏磨值应小于0.1 mm。经检测，泵轴轴颈没有严重磨损，表面无伤痕等缺陷，不需要对轴颈进行不锈钢喷镀处理；泵轴非轴颈部位表面无伤痕，锈斑、气蚀等缺陷很轻微，采用环氧树脂涂层修补后进行防腐处理。环氧树脂涂层修补工艺：

（1）表面处理。采用人工和喷砂除锈相结合的方法进行表面处理，需完全露出新鲜的金属母材表面，且不允许有铁锈、油污、水迹及粉尘。

（2）配料及涂刷。环氧树脂涂层的配方很多，可选用在水泵修理中常用的成熟配方作参考，结合实际情况作适当调整，精确计量并严格控制配料顺序，分底层、中层、面层三层涂刷，涂刷时采用专用涂刷工具，严格控制工作间温度45℃和工件温度50℃～60℃，涂刷后加温固化。

（3）涂层的表面修整。涂刷结束后要使涂层充分固化，可加温固化5～6 h 后，对轮廓线及面层上少量凸起的遗漏砂粒和涂层进行修整，缓慢冷却至室温再自然固化5 d。

2.2 水导轴承检查、维修

检查轴承体应无裂纹，若轴瓦磨损较大可选用赛龙水导轴瓦材料更换。赛龙轴承原材料是采用加拿大进口的非金属弹性材料，作为一种滑动轴承材料，赛龙综合性能优于大多数传统的轴承材料，是加拿大赛龙轴承公司专门研制生产的、由三次交叉结晶热凝性树脂制造的聚合物板材。

2.2.1 赛龙轴承的特性

（1）低摩擦。赛龙轴承的摩擦系数是一般水润滑轴承的一半，赛龙轴承低摩擦，更耐磨，可降低起动转矩，增加水泵的工作效率。

（2）使用寿命长，抗磨能力强。因为赛龙的弹性特性，当摩擦粒子进入轴承内部，即可被压入赛龙里面，然后藉由弹力随着轴滚动，掉入水槽后被排出外面，使轴承和轴的磨损降到最低。

（3）超负载能力。在长度设计上，赛龙轴承与一般非金属轴承相比减短了一半，但性能不变，较短的架构、轴衬、轴承长度，不仅节省费用支出，而且允许轴有较大的准线偏差，减少轴与轴承之间的线接触，大大地降低起动力矩。

（4）高弹性，坚韧性。赛龙水泵轴承具有坚韧性和高弹性，能吸收撞击负荷，使压力分布更均匀，对泵运行中振动的适应性好，使运行安静无声。

（5）水、油润滑皆可。赛龙轴承的化学性能稳定，抗老化性能强，不会油涨，是油水混合环境中的最佳轴承。

2.2.2 赛龙轴承的制作

（1）根据赛龙轴承轴瓦上的凹槽尺寸，在赛龙轴承板材上划线放样（留足加工余量），切割成条。

（2）对赛龙轴承条两侧面按要求进行刨削加工，将轴承条嵌入轴瓦上的凹槽，将嵌入轴承条的上、下轴瓦组装成轴承。

（3）对组装好的赛龙轴承进行车削粗加工，再根据轴颈尺寸在镗床上细加工至规范标准。

（4）为了使轴瓦与轴颈均匀接触，需要在安装前进行赛龙轴承预组装检查：将制作好的赛龙轴承安装在水泵轴颈上，总间隙控制在2/1000D～3/1000D之间（D 为轴颈直径），每块轴瓦局部不接触面积不大于轴瓦面积的2%，不接触面积总和不得超过轴瓦面积的5%。

2.3 转轮室、叶片气蚀修补

水泵轴与叶轮组合件吊出后，对叶片、转轮室表面进行清理检查，小部分叶片气蚀较严重，转轮室、大部分叶片表面气蚀较轻微。对叶片气蚀严重部位采用抗气蚀性能好的堆277电焊条进行堆焊、打磨。清理范围应大于实际气蚀区，采用砂轮打磨、风铲铲削方法清理，彻底削除气蚀层，直到见到亮的金属基体。对于其它轻微气蚀区，采用环氧树脂涂层修补后进行防腐处理。采用堆焊和环氧树脂涂层修补叶片时，不能破坏叶轮的静平衡。

2.4 供水系统改造

供水对象有：水导轴承润滑用水、填料函润滑用水、推力轴承冷却用水、齿轮箱冷却用水及消防用水等。其中，推力轴承冷却用水、齿轮箱冷却用水采用循环水冷却系统，水导轴承润滑用水、填料函润滑用水仍采用深井水。

3 水泵组装

3.1 叶轮与泵轴组装件吊装就位

用钢丝绳绑牢叶轮与泵轴吊点，在行车的主钩上，挂吊泵轴的钢丝绳和吊叶轮的手拉葫芦；水平吊起叶轮与泵轴，行走至泵体的安装中心位置上方，下降至泵轴与叶轮距泵轴中心推力轴窝约1 m 的位置，调整手拉葫芦，当泵轴与地平线调整到约30°夹角时，慢慢降大钩，使泵轴的推力轴承进入轴窝、水导轴颈进入轴瓦内，用2 只30 t 螺旋千斤顶分别支在前导水锥法兰面及叶轮端盖法兰面上，将泵轴顶住，使推力轴承底盖与推力轴窝底板保持5 mm 左右的间隙，将泵轴与叶轮搁置在水导轴承上，拆除钢丝绳及手拉葫芦；将推力轴承清洗干净，抹上干净的润滑油，将回油孔暂封死，预装推力轴承窝上盖；松去支撑叶轮的两只30 t 千斤顶，使推力轴承受力；盘车测量水导轴颈处的跳动值（通常称轴线摆度），其跳动值不大于0.2 mm。

3.2 水导轴承的安装

将水导轴承上半部分吊装就位，测量水导轴瓦两端的上、下、左、右间隙值，其总间隙应符合图纸及规范要求，轴瓦表面与轴颈的接触面须达70%以上，两端间隙偏差不大于0.05 mm。

3.3 前后导流圈、导水帽的安装就位

前后导流圈、导水帽安装就位时，先将后导水帽上半部分吊进并搁置在泵轴上，暂不装配，待导叶体上半部、水导轴瓦进回油管及水导轴瓦测温装置安装后，再将后导水帽安装就位。

3.4 全面安装

依次吊装推力轴承上半部、异型大弯管、导叶体、叶轮外壳、伸缩节等上半部分，对各部分密封垫涂密封胶，防止渗漏。盘车测量叶片间隙，最小间隙值不能小于平均间隙的40%。安装填料盒填料，水封环间隙、进水孔位置均应与设计要求相符，压环不能压得太紧，运行时允许渗漏少量水。

安装结束后，进行表面清理，安装辅助油水管道，检查组合面渗漏水，按规范进行表面喷漆，并清理现场。

4 机组的试运行与现场测试

4.1 单台机组试运行

新夏港泵站3 台2000ZXB-15-2.8 斜轴式轴流泵，按安装规范要求，单台机组连续运行24 h，在此期间各开、停机3 次。经现场测试检查，单机运行平稳，排涝流量满足设计要求。

4.2 机组负载试运行

机组负载试运行时，检查机电设备运行状况，鉴定机电设备的制造、安装质量。经检查，机组在启动、停机和持续运行时各部件工作正常，各设备运行协调，停机后检查机组各部件无异常现象，达到了水泵大修的目标要求。

新夏港泵站经过水泵大修、更换齿轮箱、改造辅机系统，在水泵机组试运行时经现场测试检查，机泵振动小、噪声低、运行平稳，排涝流量满足设计要求，达到了水泵大修、更新改造的目标要求。