高伟恒
(山东省胶东调水工程昌邑管理站,山东 昌邑 261300)
立式轴流泵转动部分垂直度测量调整分析
高伟恒
(山东省胶东调水工程昌邑管理站,山东 昌邑 261300)
大型立式水泵机组转动部分垂直度测量是机组安装过程的重要步骤,关系机组运行效率和运行安全。本文以胶东调水工程亭口泵站为例,阐明了测量的必要性以及调整方法。
泵站;转动部分;垂直度测量
亭口泵站是山东省胶东调水工程的第四级泵站,座落在平度市区南27 km的胶莱平原上,主厂房内设四台18CJS-70型立式轴流泵,单机流量4.62~13.1 m3/s,配套四台TL900-24/2150立式同步电动机,单机功率900 kW,总装机容量3 600 kW。
在泵站机组大修过程中,最重要的环节就是机组的测量与调整,它耗时长,要求精度高,是整个大修工程成败的关键因素,尤其是转动部分垂直度的测量与调整,更是整个测量过程的重点,只有做好了转动部分垂直度的调整,才能确保其他安装工程的精确性,机组在运转时的转动轴线将在理想的理论中心线上稳定旋转。
以前有些技术人员建议取消转动部分垂直度调整,也有一定的道理,由于厂房的沉陷等一些不可抗的因素,一定会导致垂直偏差的产生,只要固定部分与转动部分同轴度符合标准,推力瓦受力在允许范围内,不会影响机组的正常运行。不过随着科学技术的发展,近年来新设备中弹性支撑推力轴承逐渐取代了刚性支撑推理轴承,弹性支撑推力轴承的主要优点是推力瓦受力均匀、通过精密加工可以不用进行垂直度测量。但是,胶东调水工程多数立式机组仍然采用的是刚性支撑轴瓦,机组大修本身的目的就是要调整偏差,假如不对偏差进行纠正,那么大修的成效必然大打折扣,对于产生的垂直偏差,应该从调整固定部分垂直度开始。如果只调整机组摆度任由垂直度不合格的话,对厂房基础的受力和推力瓦与轴瓦的受力都有影响,并且受力不平衡的趋势会越来越大。
产生垂直度偏差的原因主要有三点。一是经过一段时间的运行,机组所在的底板也有可能发生不均匀沉陷,导致机组的水平发生变化,即水泵机组垂直度发生变化,二是机组安装时固定部分安装误差过大,比如上机架安装不水平,另外,基础上安装的转子和轴无论精度再高也无法保证不产生摆度。三是安装时推力瓦受力不均衡,随着长时间的运行导致各个方向上的推力瓦和轴瓦磨损程度差别过大,使转动部分失稳,机组震动,更严重的将导致烧瓦,直至不能正常运行。
机组转动部分垂直度的测量工具有水平仪或着合象水平仪,以及悬臂式水平梁。
测量方法:在电机轴上端安装固定好约50 cm长的悬臂式水平梁,在水平梁上架设测量精度为0.02 mm/m的框式水平仪(或合象水平仪)。将水平面平均分成8个方位,每个方位间隔45°,通过盘车可将各方位的水平情况记录下来。
1)先调整东西南北四个方向上的推力瓦的水平,使其均匀受力。然后盘车将水平仪放置于其中一个方位上,调节水平仪的调节螺栓,使水平仪气泡居中;通过盘车使水平仪旋转180度到相对的方位上,读出水平仪气泡的位置读数,根据数值的1/2,调整推力瓦的高程;继续将水平仪转动到另外一个方位,用同样的方法调整,直到四个方位上的水平都在误差范围之内。
2)再调整另外四个方位上的推力瓦,使其均匀受力。
3)通过盘车校核全部8个方位上的水平情况,使其全部在误差允许范围内。
4)检查各个推力瓦的抗重螺栓松紧程度,用扳手和手锤复核,复核应该由一人进行,用力均衡,并观测水平仪的气泡不跑动。
5)检查磁场中心、转子与定子的磁场中心相对离差值应该符合要求。
6)水平符合要求后,转上锁片锁紧抗重螺栓,并将大轴垂直度的验收记录归档。
4.1水平数值调整
在垂直度调整过程中,有时水平数值很难准确反映出来。其主要原因是:
1)推力瓦的限位螺栓不在中心位置,偏高或偏低,致使推力瓦很难自由调平。
2)推力瓦的支撑螺栓在螺孔中松动。
3)推力瓦座与上油槽装配时搁置不平,固定不紧或其他部分有松动。
4)镜板摩擦面不平
5)推力头与轴配合松动,卡环薄厚不均。
6)绝缘垫内径与油封相碰,或其他部位转动部分与固定部分有阻碍。
4.2盘车方法选择
盘车主要有人力盘车、机械盘车、电动盘车、液压减载盘车,人力盘车的优点是能够在盘车的过程中及时发现转子与轴瓦之间的摩擦程度以及稳固程度,可以有效避免转子存在异常情况导致的不利损坏,虽然在动力提供和盘车效率方面不及其他几种方法,但仍然是人力充足情况下的首选。
根据部颁《泵站技术规范》要求,大型立式水泵机组电机与水泵转动部件连接以后,镜板水平度要求不大于0.02 mm/m。
4.3试运行
在机电设备安装、试验、验收完成之后,按照《泵站技术规范》(SD204-86)的要求,进行机组的试运行。试运行合格后,即可投入正常运行。
(责任编辑迟明春)
TV675
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1009-6159(2016)-05-0022-02
2015-11-11
高伟恒(1988—),男,助理工程师