概述立式轴流泵大修原因及改进措施

摘要: 天津市大张庄泵站是引滦工程的第三级提升泵站建于1982年，1983年9月正式投入运行使用。泵站根据上级水管部门的调度令，通过调节泵站后池闸门及暗渠闸门可将引滦明渠的来水通过机组的运行实现向自来水厂、向永定新河、向新引河、向天津市区的海河供水的目的，也可以当洪水来临时，将北部的洪水直接排入永定新河入海泄洪。介绍该机组立式轴流泵的基本结构、 主要部件及部件在运行中的作用, 分析了轴向轴瓦、 盘根、 上橡胶轴承、 下橡胶轴承、 轴承套、 叶片及叶轮的受力情况及其易磨损部位。通过总结立式轴流泵的日常管理、 维修及其故障处理的实践经验, 探讨了维护检修立式轴流泵轴承的方法和步骤, 总结出立式轴流泵在维护保养和检修过程中关键性技术及有关注意事项, 可为维修技术人员及时发现故障并快速处理问题提供指导, 从而提高立式轴流泵的维护、 检修效率并延长立式轴流泵的使用寿命。

关键词: 立式轴流泵; 泵站; 维护; 检修; 轴承

中图分类号：TV675文献标识码： A

大张庄泵站机组水泵中, 立式轴流泵得到广泛应用。作为主要的设备, 在其使用及检修中发生故障后, 要求检修人员能够及时发现问题并处理解决。同样在立式轴流泵的年度维护时, 需要检查与维修的部件也是高度一致。但在年度维护检修中, 由于多数基层检修人员目标模糊、 方法步骤不统一, 造成了检修工作的反复, 检修质量与效率低下, 检修人员的技术水平不能很好地提高。因此, 根据立式轴流泵的维护检修实践,归纳总结了检修的方法步骤及其主要的技术要点, 以供广大基层检修技术人员参考。

1 泵站机组概况

泵站总装机容量为4500千瓦安装有5台900千瓦立式同步电动机配以直径1.8米，扬程6.3米的立式全调节轴流泵，机组采用的是虹吸式肘形流道的输水方式,建有真空破坏阀及低压气系统。出水口直径为 1 200mm（型号TJ900--24/2150,功率因数0。9（越前）定子电压6000伏）。其主要结构及零部件包括泵座、 叶轮外壳、导叶体、 中座、 弯管、 转轮部件、 泵轴、 上下橡胶轴承、填料装置、 传动装置等 。为增强水泵抗磨损和防止汽蚀对零 (部 )件的破坏, 叶轮外壳 (蜗室 )和叶片的制造材料采用铸钢, 叶轮外壳沿中心线中开, 便于安装维修。转轮部件是泵的关键部件, 用来对液体做功, 从而改变流体的势能, 达到所要求流体高度。导叶体主要用来转换流体的动能, 使系统具有较高的水力效率, 同时也用来支撑橡胶轴承。中座用来承受整个泵体自身的重量, 并能起到稳定运行的作用, 弯管用来导流, 传动装置用来承受轴向力。叶轮外缘与叶轮外壳内球之间的间隙半径方向最小为 1.8mm, 最大为2.3 mm。

2 主要部件的维护检修

年度维护与检修主要部件包括轴向轴瓦、 盘根、上橡胶轴承、 下橡胶轴承、 叶片等。下面介绍各部件检查、 维修主要技术要求。

2 . 1 轴向轴瓦的检修首先检查轴瓦表面是否有磨损或烧损的迹象,各块轴瓦受力是否均匀, 表面鱼鳞状挑花是否磨平;判断其受力是否均匀的方法主要是通过肉眼观察轴瓦表面的挑花, 挑花磨平的轴瓦为主要受力轴瓦, 轴瓦上面磨平的点为主要受力点。没有磨平的轴瓦表示没有承受到轴向推力。轴瓦表面磨损均匀表示轴向受力均匀平衡。当受力点明显偏向一面时,就必须调整传动轴的水平位置, 使其能够受力平衡。检查完轴瓦表面情况后, 就根据其磨损的情况进行维修。维修步骤如下:对轴瓦进行标示, 以保证各块轴瓦都在各自原来的轴瓦坑上, 从而保证其磨合状态。准备水平模板、 三角刮刀、 磨刀石等工具。将轴瓦逐块取下, 在盆中用汽油清洗干净并擦干或晾干。将轴瓦表面 (巴氏合金制成 ) 与水平模板表面进行摩擦, 观察其磨合表面的接触部位是否平整,摩擦接触的部位就是轴瓦凸起部分。然后对凸起部位用三角刮刀进行表面挑花处理。重复以上步骤多次, 直到轴瓦表面平整, 挑花均匀即可。轴瓦挑花完成后, 用汽油 (挥发性强, 但较危险 ) 或煤油清洗干净, 晾干待用。轴瓦坑的清洁处理。用汽油或煤油清洗轴瓦坑及其附近部件, 并用干净棉布擦干或用风机吹干, 同时保证坑内没有砂粒等异物。待以上工作都完成后就可以进行安装了。因轴瓦表面为巴氏合金制成, 材质偏软, 安装时应按标示放置轴瓦, 注意清洁, 切勿有砂粒附着在轴瓦表面及其附件上, 以免损坏轴瓦。

2 . 2 盘根的检修盘根的主要作用是防止水泵在运行时水从轴承处渗漏。盘根的检查以盘根质材为主, 把拆卸下来的盘根用手撕拉, 更换脆且易断者。一般只能重复使用一次。盘根的更换应注意长短, 以绕轴一周为准, 并将其圈成圆圈, 同时添加脂以防漏水,放置 6至 8个圈, 并将每个圈的接口错开即可, 再用压紧装置轴向压紧, 但切勿压得太紧, 以轴能用两人之合力转动为宜。

2 . 3 上下橡胶轴承的检修将轴抽离橡胶轴承后, 对橡胶轴承进行检查。检查的部位是橡胶轴承的内表面。首先检查其光滑度如何。方法为用手摸其内表面, 若有凹凸不平, 或有明显扎手的感觉, 或有砂粒状感觉, 说明橡胶轴承已损坏, 必须更换新轴承; 再次用行灯照射其内表面, 观察其内壁槽沟是否仍然明显不平、 被磨花或烧坏, 若有任何一种情况则说明橡胶轴承已损坏,必须更换。橡胶轴承为易损件, 在运行过程中磨损较大, 所以在检修时都要进行必要的检查以确定是否需要更换。一般使用年限为 2~ 5年 (经验值 ), 由水泵的安装性能确定。若出现仅使用一年就严重磨损的状况, 则表明水泵的安装性能差, 需要进行水泵和轴的水平校验及调整轴的同心度等。安装时注意测量橡胶轴承与传动轴的间隙, 以 0 . 15~ 0 . 20 mm为宜。太窄容易造成轴抱死, 阻力大影响水泵电机的起动; 太宽则造成传动轴不平衡、 摇摆或噪声大等现象。因此, 在安装后必须进行间隙的测量, 有时会出现间隙正常, 但阻力却非常大的现象, 此时可在橡胶轴承内壁喷洒洗洁精。切记不可加油、 机油等油品, 因为此类油会造成橡胶轴承被腐蚀损坏。如果仍然不行, 则考虑增大间隙或校正其同心度。增大间隙最常用的方法就是拆下橡胶轴承, 用砂纸或砂布磨其内表面, 使间隙达到要求即可。

2 . 4 叶片、 叶轮的检修第一步, 观察叶片表面是否平整, 有无汽蚀现象, 若有则判断其汽蚀的程度, 若叶片已被汽蚀穿孔或严重缺角, 则必须更换叶片。更换叶片时, 先松开内六角螺栓, 取出定位销, 卸下旧叶片换上新叶片, 转动叶片, 使叶片上的刻度线对准叶轮座上所需的角度线, 然后插入定位销定位。其安装角度的变化范围为 ? 4b , 可根据需要自行调节。第二步, 观察测量叶片与其外壳的间隙, 根据测量结果调整其间隙为 1.8-2.3 mm 为宜。对于只是有汽蚀坑的叶片汽蚀不严重, 可以将其拆卸下来, 用烧焊的方法将其修补。在烧焊前先将汽蚀坑清洗干净, 然后再适当的刮磨。用焊机进行点焊,烧焊后还要用磨机将烧焊部位磨平, 保持与叶片外部融合完整。对于已经穿孔和叶片边缘缺损严重的叶片就必须更换新叶片。新叶片安装到叶轮上后,还要进行静态平衡测试后方可安装到轴上。

2 . 5 轴承套的检修首先观察轴承套表面是否光滑完整, 有无深度刮痕。对于表面不光滑的可以用细砂纸、 纱布或砂布磨光处理, 使其表面光滑完整。若其表面有严重的深沟或凹陷, 且无法恢复, 则应考虑进行更换。更换轴承套的方法和步骤如下:清洗轴承套出入端的轴承并加油。采用捶击轴承套四周的方法使其松脱, 注意要均匀敲击整个轴承套才能使其快速脱离。将新轴承套清洗干净, 用细砂布轻微磨光其内表面。用 1 000W 卤钨灯对其内壁进行加热, 同时用木块架起轴承以便安装。利用热胀冷缩的原理, 待轴承套加热到一定温度后, 用铁夹夹起轴承套, 套入轴承, 待其冷却后即可。

3 结论

立式轴流泵的维修主要在于轴向轴瓦、 盘根、 上橡胶轴承、 下橡胶轴承、 轴承套、 叶片、 叶轮等关键部件的检修。实践中应首先根据部件的受力情况来分析易磨损部位, 检查设备的受损部位和受损程度, 再根据实际情况确定所要采取的检修手段, 对于磨损或缺损严重的部件应及时更换。作者根据实践经验归纳总结了立式轴流泵的维护检修的方法步骤和技术要点, 有助于及时发现设备故障并快速处理问题,从而提高维修效率, 对于生产实践中水泵的安装、 维修、 管理具有参考价值, 可为基层维修技术人员提供有益的借鉴。

作者简介 张望来、1976.09.22出生、2005年毕业于天津大学

工作单位：天津引滦工程宜兴埠管理处、工程师

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