淀东泵闸大型斜式轴流泵安装质量及精度控制措施探讨

周 宁

（上海水基会建设工程有限公司，上海 201600）

0 工程概况

淀东水利枢纽泵闸改扩建工程排涝泵闸位于闵行区境内黄浦江西岸的淀浦河上，是青松大控制片外围重要的除涝口门之一。泵站设计流量为3台共计90m。/s（单台流量30m。/s），属于大（2）型工程。设计扬程3.2m，水泵和电机之间采用齿轮减速箱传动。水泵由进水口底座、伸缩节、叶轮外壳、导叶体、出水弯管、出水直管、转动部分等组成，除了进、出水管、伸缩节外，均为轴向分半结构，进出水流道为：方变圆肘型进水流道，直管式园变方型出水流道，多页拍门及快速闸门断流。配套三相异步电机3台，额定功率为1600kW，电压等级10kV，装机容量4800kW。

淀东泵闸工程是目前上海市水利工程中单机流量及总装机流量最大的泵站；不仅大且结构复杂,整个泵组外壳为拼装式分半结构。单泵流量为 30m。/s，叶轮直径2950mm，三台水泵总流量为90 m。/s。水泵为斜30°安装，水泵与电机之间转速不匹配，必须通过齿轮传动，转速比达到1∶8，电机转速为1000r/min而水泵转速仅为125.9r/min，这样的转速比在泵站上也很少见。

图1.1 泵组构造图

1 泵站水泵运行中常见问题及原因分析

为了更好的对斜式轴流泵设备安装进行全过程的质量控制，本工程水泵安装前对类似泵站泵组的运行情况及安装资料进行了咨询、收集。发现水泵运行中常见的主要问题并进行原因分析如下表2.1所示。

表2.1 泵站运行问题主要原因分析

从上述分析中可得出：设备制造安装质量及精度是影响大型斜式轴流泵运行的主要因素之一。

2 安装质量及精度控制措施

2.1 设备加工精度控制

设备构件制造加工是影响设备构件质量的关键，如：导叶体、叶轮叶片、转子体、叶轮外壳、泵轴、轴承体等的加工精度极其重要，是直接导致水泵稳定运行的关键所在。

2.1.1 按照不同部件采用不同的加工工艺，加工前对所有加工件的材料、锻件、铸件、板材等材料的机械性能和化学成分进行理化分析检测，确保其机械性能及化学成分满足要求。需要热处理的进行热处理，需要退火处理的进行退火处理，需要探伤的经过超声波探伤。

2.1.2 叶片、转子体、泵轴、叶轮外壳、导叶体、弯管、导轴承及推力轴承部件等制造加工中见证检测，并做好检测记录，保证零部件的加工精度。厂家从产品设计、原材料采购、制造工艺、产品检验、试验到包装出厂全过程中均参与、配合项目部驻厂监造人员进行质量监控工作。

图3.1 泵组出厂前预拼装

3.2 泵组出厂验收

2.1.3 出厂前进行泵体部件预装配和一些必要的试验，检查各个部件的配合情况，及时发现及解决装配中出现的问题，保证水泵在工地安装的准确性和可靠性。

2.2 设备防护和成品保护措施

本工程的水泵设备的整个泵体为分段、分半结构、散件运输及分段、分块安装。所以，设备从出厂、运输、卸货、吊装等整个过程如果包装不当、存放不当、保管不当都有可能引起设备的不同程度的变形。同时，由于工程的整体进度控制，如果等内装修完成再进行泵组安装将要推迟几个月时间，整体工期将严重滞后，如果同时施工则存在较长时间的交叉施工。所以，如果设备防护不当、成品保护到位将直接影响泵组的安装质量。

2.2.1 加强对成品部件的运输和现场存放的产品保护：直径3m多的泵体管道且大部分还是分半结构，运输时是分段运输，哈夫面通过螺栓拧紧，安装时必须拆开，如果不采取保护措施，拆开后的哈夫面以及半圆管段就有可能会变形，为此，在对管段部件拆开前先对两半边的管段分别进行钢支撑临时焊接加固，确保了拆开后的半边管段不变形、不错位。导轴承、推力轴承虽然单独有木制包装盒包装，但安装时必须拆开，里面的轴瓦、轴承都必须先在轴承外壳里取出来，对这些拆散的零部件、精加工件全部采用软包装包好，然后放在包装箱内。

2.2.2 加强土建交叉施工对灰尘的防护：一是利用装修的脚手架在其外侧挂上五彩布，尽可能不让灰尘进入安装区；二是对运进到安装间的部件垫好木垫并加以覆盖；三是对拆开后的精加工面进行软布包装，确保加工面一尘不染。

2.3 加强现场安装测量控制，确保仪器精度

水泵设备安装需要多种仪器进行测量，如：全站仪、水准仪、框形水平仪、内径千分尺、塞尺、百分表等测量工具，对这些仪器要求精度高，测量要准，否则，一丝一毫的误差都会对安装进度造成很大的影响。

水泵机组安装部件较多，每一部件安装时均需进行轴线和标高的测量校核，测量次数增加，测量误差加大的可能性增大，因此必须控制好每一工序测量的基准是一致的、精准的，才能确保最终的安装精度。

2.3.1 对安装使用的测量仪器进行检查，优选精度高的测量仪器设备。

2.3.2 由于设备安装和土建的施工控制精度差距较大，设备安装前，由设备测量专业人员对土建基础的轴线和标高进行复测调整。

2.3.3 采用支架固定基准点，以水泵进口流道中心与齿轮减速箱基础上用槽钢架立设置基准点，以此架设斜30。钢琴线的方法对斜轴线的定位放线和效验。保证了钢琴线与流道出口中心线一致，且为斜30。。

2.3.4 对钢琴线选用，经过试验比较，采用直径0.5mm钢丝配5kg重的吊锤，在12500mm跨度且斜30O的情况下既不会拉断也不会有下垂现象。

2.3.5 钢琴线架好以后，进行复测，并利用全站仪复测水泵基础螺栓孔的中心、坐标及高程，以及钢琴线方向位置，并一一做上标记，确保钢琴线拆除、钢琴线再挂不会有任何的偏差。

2.3.6 部件安装过程中，根据需要采取精密测量工具控制部件安装的间隙。部件组装完成后，再穿入钢琴线进行轴线精密校核。

2.4 精益求精

水泵泵组安装要求很严，如：推力和径向组合轴承座与水导轴承座同心度规范要求仅为0.05mm，轴承座中心同轴度只有0.1mm等，安装人员往往调整到接近规范要求值时就不愿再进行调整了，尤其是仅几丝的微调，看起来数值极小，调起来却很难，差之毫厘，质量影响非常大。

2.4.1 所谓“精益求精”就是要将水泵安装的所有尺寸误差小于“DG/TJ08-90-2014”标准和 “SL/T317-2015” 规范规定的允许误差。标准中误差数值如同心度仅为0.05mm。也就是5丝，项目控制目标须小于5丝，虽然数值小，但调整起来往往需要很长时间甚至几个小时。项目部采取把作业人员的奖励工资与控制误差合格率标准挂钩，并将现场记录调整时所增加的时间计入增加工时，然后召集所有班组作业人员召开专题会议，确保上述目标落实。

2.4.2 过程中项目部专职测量人员始终跟踪测量、复核，及时发现安装精度有问题时，及时督促作业人员调整到符合规定且小于规范允许误差的数值为止。

3 结语

通过上述质量控制措施的严格实施，淀东水利枢纽泵闸改扩建工程排涝泵闸3台（套）斜式轴流泵安装质量和精度均达到了设计及规范要求。经24小时连续试运行考验，所有温度（温升）远远低于规范、设计及厂家要求；噪音、振动等均在规范允许范围内。