淮南市泥河排澇站水泵機組安裝重點難點淺析

吳 濤

淮南市泥河排澇站始建于1977年3月，1981年在國民經(jīng)濟調(diào)整中緩建，1998年工程復工續(xù)建，2002年泥河樞紐工程竣工，屬大（2）型泵站，泵站選用四臺3000KP-CV32-5.7 型全調(diào)節(jié)水泵，配用動力為四臺TL3000-44/3250 型立式同步電動機，單機容量為3000kW，總裝機容量12000kW，設(shè)計排澇能力為120m3/s。2022年利用亞行項目進行機電設(shè)備的更新改造，水泵機組安裝過程任務(wù)大、單體重、工期緊，其安裝質(zhì)量直接影響到泵站設(shè)備的使用壽命和汛期機組的運行穩(wěn)定性，本文就安裝過程極易出現(xiàn)的重點難點問題做一解析。

一、大型水泵機組的吊裝

大型水泵機組單體重量重，對起重工作要求嚴格，應結(jié)合設(shè)備廠家給出的機組重量，制定合理的吊裝方法提高安裝質(zhì)量。起重機器應經(jīng)檢驗部門檢驗合格后才準許使用，起重前要試吊，檢查鋼絲繩受力、滑車進退、大小車剎車等，起重過程要專人指揮，在0℃以下吊運或裝卸電動機時應注意低溫對吊運裝置的韌性影響，要對照設(shè)備重量合理驗算起重重量。淮南市泥河排澇站轉(zhuǎn)子重16t，行車大鉤最大起重35t，而小車最大起重5t，這種情況很難實現(xiàn)轉(zhuǎn)子翻身，由于施工單位事先沒有合理計算起重重量，只在現(xiàn)場用兩個15t 電動葫蘆代替小車起重，即費事又浪費時間，可以考慮更換小鉤，增加起重重量。

二、核對水泵機組安裝尺寸

水泵的上下座環(huán)基礎(chǔ)墊鐵一般采用機制可調(diào)墊鐵，為保證質(zhì)量及工期可以另外加工部分契墊鐵輔助，初校水泵上下座環(huán)中心及高程，合格后澆筑基礎(chǔ)螺栓。水泵機組安裝高程以水泵葉輪中心線為準，在高程點引進必須要有土建提供的文字依據(jù),要重點注意設(shè)備本身到工地后測量的實際尺寸，比如淮南市泥河排澇站3 號機組水泵軸由于加工誤差實際測量尺寸比圖紙設(shè)計尺寸長3mm，導致安裝后轉(zhuǎn)子磁場中心線與定子磁場中心線超出安裝規(guī)范，需要該臺電機定子安裝要比設(shè)計圖紙高出3mm，才能保證電機磁極中心。因此，安裝前需要測量如下尺寸：測量定子外殼高度；電機支座上平面與下平面之間的距離；電機上支架上平面與下平面之間的距離；水泵大軸的長度；葉輪轉(zhuǎn)子上平面與葉輪轉(zhuǎn)子中心線的距離；定子矽鋼片的有效長度并取其平均值；定子矽鋼片頂端至轉(zhuǎn)子上磁軛面間的距離；轉(zhuǎn)子上磁軛面至電機聯(lián)軸節(jié)下平面的距離；葉輪轉(zhuǎn)子上平面與葉輪外殼上平面的距離；得出的數(shù)據(jù)必須做好記錄，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可推算出水泵機組固定部分和轉(zhuǎn)動部分各部件的安裝高程，安裝前對每臺機組的關(guān)聯(lián)尺寸逐臺進行測量并記錄，畫出安裝高程示意圖，作為每臺機組安裝高程的安裝依據(jù)。

三、電動機與水泵軸窩同心度的調(diào)整

立式水泵同步電機中心指的是機組各個固定部件如：電動機定子、電機上機架、電機下機架、頂蓋、導葉體、葉輪外殼、底座的中心連線，一般以水泵軸窩同心為基準，安裝調(diào)整要注意以下幾點：

（1）定子標高以水泵工作輪中心線為基準，其實際高程應控制在設(shè)計值0～1mm 范圍內(nèi)，考慮上機架負荷后可能產(chǎn)生1mm 以內(nèi)的撓度，為此需酌情提高定子的標高。

（2）定子水平以上機架組合面確定，如水平與鐵芯垂直不能同時滿足要求時，應先保證垂直，水平則用加墊的辦法校正，水平測量時用水平梁和框式水平儀進行。

（3）測量定子垂直時，應根據(jù)水泵軸窩垂直中心來校正，所測半徑與平均之差不得超過設(shè)計空氣間隙值的5%。定子中心必須同水泵實際垂直中心同心，為此定子鐵芯調(diào)整垂直后，需經(jīng)過垂直—平移—垂直的調(diào)整后才能與水泵達到同軸度的要求。

四、水泵機組的軸線擺度調(diào)整

（1）水泵機組的軸線擺度調(diào)整包括電動機單獨盤車和機組聯(lián)合盤車兩步進行。

（2）盤車前，將上導軸承的支承面和電機軸法蘭盤沿圓周方向各分為8 等分。各等分點上下應在同一方位上，百分表安置在電機組X、Y 方向上，互成90°角。在上導軸承處和下法蘭處各放兩只百分表，兩只百分表應在同一個水平面上。盤車時有專人指揮，上下百分表處應有專人監(jiān)視，和作專門記錄。

（3）各測量點的全擺度由百分表在直徑方向相對點的讀數(shù)相減得出?？紤]到上導軸瓦在盤車時的間隙，軸可以在徑向方向發(fā)生位移，故法蘭處的全擺度應減去上導軸承處的全擺度，得出電機法蘭處的凈擺度。

（4）根據(jù)法蘭盤到推力軸承鏡板面的距離計算出法蘭處的相對擺度，其允許值應符合規(guī)定。

（5）刮削絕緣墊調(diào)整擺度：按照絕緣墊應刮削的最大點的方向做一垂直中心線，按照這條中心線等分刮削區(qū)（4～8 個區(qū)），按照比例確定每一個區(qū)刮削的厚度，刮削公式：絕緣墊最大刮削厚度=?D÷2L（?—凈擺度值、D—推力頭底面直徑、L—測點到上導軸承距離）。注意凈擺度值的正負情況。

（6）磨卡環(huán)調(diào)整擺度：傳統(tǒng)擺度調(diào)整方法是刮削絕緣墊調(diào)整，隨著加工工藝的不斷提升，新工藝把鏡板和推力頭鑲嵌在一起，可用研刮卡環(huán)方法進行處理，套軸時應細心對準鍵槽，推力頭必須套到底，不允許有卡阻現(xiàn)象，卡板與推力頭要緊固。為保證卡環(huán)兩面能平行接觸，用研刮卡環(huán)方法進行處理，卡板受力后用0.03mm 塞尺檢查，有間隙長度不超過圓周長20%，磨卡環(huán)調(diào)整擺度一次不可以磨的過多，淮南市泥河排澇站1 號機組，盤車法蘭擺度數(shù)是：

1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 8 12 16 15 12 3

從擺度值分析要磨卡環(huán)4、5、6、7 點，拆下卡環(huán)磨4、5、6、7 點后重新裝好再次盤車，測量擺度數(shù)是：

1 2 3 4 5 6 7 8-1 3 8 9 8 3 0 -2

調(diào)整后根據(jù)計算，擺度數(shù)據(jù)符合規(guī)范要求，研磨卡環(huán)不可以一次研磨過多，要分析擺度數(shù)據(jù)結(jié)合研磨經(jīng)驗多次進行，直到擺度數(shù)據(jù)符合要求。

五、葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)的安裝調(diào)整

水泵在運行過程中需要在高效區(qū)運行最好的辦法是調(diào)整葉片角度，我國大中型水泵葉片調(diào)節(jié)形式有全調(diào)節(jié)和半調(diào)節(jié)兩種形式，水泵一般采用上置式機械調(diào)節(jié)或液壓調(diào)節(jié)，現(xiàn)采用較多的是機械調(diào)節(jié)并以內(nèi)循環(huán)液壓輔助，無論哪種調(diào)節(jié)對安裝都提出很高要求，特別是安裝在水泵上的機械調(diào)節(jié)，如果安裝不好，運行時抬軸、機組震動容易損壞調(diào)節(jié)器，嚴重的根本無法正常使用，淮南市泥河排澇站采用MT-08 型水泵葉片調(diào)節(jié)器，采用內(nèi)供油液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，安裝過程要注意以下幾點：

（1）調(diào)節(jié)器在安裝時下法蘭先調(diào)整水平與垂直，然后保證調(diào)節(jié)器本體水平和垂直，這樣才能保證機組運行時減少不必要的震動影響調(diào)節(jié)器的正常工作。

（2）調(diào)節(jié)器外罩安裝在電機上蓋后核對水平，支撐碳刷和傳感器接觸良好，碳刷與滑環(huán)接觸良好。

（3）現(xiàn)場啟動調(diào)節(jié)器核對-8°～2°角度，比如淮南市泥河排澇站0°=132mm、-2°=118mm，有14mm 位移，符合安裝要求。

六、結(jié)束語

泵站作為我國水利工程的重要組成部分，在消除水旱災害等工作中起著不可替代的作用，承擔著區(qū)域性防洪、除澇、灌溉、供水、調(diào)水、電力調(diào)峰等重任，大型泵站特別是大型排澇站，雖然年運行次數(shù)不多，有些甚至幾年不運行，然而一旦遇到強降雨等極端天氣往往連續(xù)運行數(shù)月，這就要求提高設(shè)備安裝加工工藝，保證機組安裝質(zhì)量，確保泵站運行更加穩(wěn)定■