论文部分内容阅读
摘要：在电厂有许多大型立式水泵，由于大多以散件形式到货，因此组装、找中心显得尤其重要，本文总结了以往大型立式水泵安装经验和施工工艺，为类似安装提供借鉴作用。
关键词：立式水泵 组装 找中心
1 概述
火力发电厂有许多大型立式水泵，由于受运输条件限制，众多部件需要在施工现场组装，即使部分整装到货也必须重新解体检修。为保证大型立式水泵的组装质量，通过科学合理的施工组织，总结在多家电厂的施工经验，优化施工方案，采用泵壳和泵转子就地分段组装、电机组装后整体吊装的施工工艺，对今后电厂立式水泵检修组装具有指导意义。
2 工艺原理
依据设计院安装图、制造厂组装图及安装说明书，根据设备结构特点和组装的技术要求，确定组装工序，主要采取专用工具（半圆形夹子）依次组装各段泵壳并吊入泵坑就位、分段组装水泵转子和电机组装后整体吊装的方法施工。
3 工艺流程和操作要点
3.1 工艺流程
基础准备及垫铁配制→地脚螺栓孔检查和垫板就位调平→壳体部分安装与地脚螺栓孔浇灌→垫铁镶配及泵支撑板水平调整→泵体可抽部分安装→内接管、泵盖板、导流片等安装→电机推力轴瓦、导向瓦研刮→冷却器、上机架检修，推力头组装→电机组装及各部间隙调整→轴线测量与调整→附件安装
3.2 操作要点
3.2.1 基础准备及垫铁配制
①根据泵外形图在基础上划出泵纵横向中心线，与基础实际中心线相比较，偏差≤10mm。
②根据制造厂给出组装后水泵、电机的总重量，可简略计算出垫铁与设备安装垫板接触的有效面积，计算方法为：P=W/A≤4MPa
式中：P——垫铁承受设备的静负荷（单位：MPa）。
W——垫铁承受的重力（包括设备重量+设备运行时估算泵体内部和冷却器液体重量，单位：N）。
A——垫铁与安装垫板接触的有效面积总和（单位：
m2）。
③根据水泵安装图，确定垫铁叠数和规格，要求垫铁与安装垫板接触面积之和必须大于A。
④用水准仪测量每叠垫铁位置的标高，计算出各叠垫铁厚度。
3.2.2 地脚螺栓孔检查和垫板就位调平
①地脚螺栓孔的中心线与基础中心线相比较，偏差≤10mm。
②安装垫板就位后，要求纵横向中心线偏差≤3mm，标高偏差±5mm，垫板水平度<0.05mm/m。
3.2.3 壳体部分安装与地脚螺栓孔浇灌
泵外壳由吸入端喇叭口、泵外接管（下、中、上三段）、吐出弯管和泵支撑板组成，见图1——水泵外壳组装示意图所示。
①采取就地分段组装泵壳的方法。首先将泵壳下端吸入喇叭口向下找平，吊起外接管（下），使其对准吸入端喇叭口法兰销孔（或标记），用螺栓紧固。
②用专用工具一对半圆形夹子（Ⅰ）夹住外接管（下）上部，将组合段吊起后放入泵坑，用半圆形夹子（Ⅰ）将其支撑在基础上。
③将外接管（中）按标识吊起，使其对准外接管（下）销孔（或标记），用螺栓紧固。用另一对半圆钳形夹子（Ⅱ）夹住外接管（中）上部，吊起并松开半圆钳形夹子（Ⅰ）后放入泵坑，用半圆钳形夹子（Ⅱ）将其支撑在基础上。重复以上步骤组装吐出弯管。
④将外接管（上）按连接标识吊起，使其对准泵支撑板销孔（或标记），用螺栓紧固。
⑤吊起并翻转外接管（上）和泵支撑板的组合件，使外接管（上）对准吐出弯管销孔（或标记），用螺栓紧固。吊起并松开夹在吐出弯管上的半圆钳形夹子后放入泵坑，使泵支撑板落在安装垫板上。
⑥将组合好的外壳吊起，在δ=1mm厚胶质石棉板双面均匀涂一周密封胶，放入安装垫板与泵支撑板之间后缓缓吊下壳体。
⑦穿入地脚螺栓后并浇灌，要求地脚螺栓垂直，螺母、垫圈、泵支撑板接触良好。
3.2.4 垫铁镶配及泵支撑板水平调整
①垫铁镶配时，不得超过三块，且只允许加装一对斜垫铁，各接触面用0.05mm塞尺塞不入。
②垫铁镶配完后紧固地脚螺栓，测量泵纵横向水平度，要求<0.05mm/m。
③点焊垫铁后进行基础二次浇灌，高度为泵支撑板与安装垫板连接处。
3.2.5 泵体可抽部分安装
泵体可抽部分主要由叶轮、叶轮室、导叶体、上下段主轴及导轴承、套筒联轴器、各类卡环等部件组成。
①用“V”形铁支架测量各段转子的径向晃度，要求≤0.05mm。
②吊起下主轴穿入叶轮，然后吊起组装好的部件放入叶轮室，测量密封环和叶轮配合处的径向间隙，要求为叶轮密封环处直径的1～1.5/1000，且四周均匀。
③将导轴承装于导叶体上，吊起导叶体穿入组装好的下主轴，紧固导叶体与叶轮室。
④将组合好的下主轴组件吊入泵壳内，外接管的防转块卡在叶轮室的两凸耳之间，从吸入喇叭口端检查叶轮室与喇叭口锥面是否完全贴合。
⑤将装好套筒联轴器的上主轴吊至下主轴上连接，松开联轴器上的固定螺钉，使其落至止推卡环位置并用螺栓紧固。
3.2.6 内接管、泵盖板、导流片等安装
①逐段吊起内接管穿入主轴，在其连接部位加垫并紧固。
②根据销孔位置组装导流片接管、导流片、泵盖板。
③将泵盖板组件吊起翻转缓慢放入泵壳内，涂密封胶后用螺栓连接紧固。
④吊起装入导轴承的填料函体，放入泵填料函体腔内并紧固。
⑤在主轴上部装入联轴器并拧上轴端螺母，在填料函内加入4块等厚楔形垫块，用楔形垫块在填料函体内调整泵轴中心与泵壳中心重合，径向允差为0.05mm。
⑥吊装电机支座，测量电机支座平面≤0.10mm/m。 3.2.7 电机推力轴瓦、导向瓦研刮
①用着色法检查各瓦块无脱胎现象，钨金必须无夹渣、气孔、凹坑、裂纹等缺陷。
②电机推力轴瓦研刮
a在各瓦块上匀涂一层薄红丹粉，将转环复盖到轴瓦上，用人力使转环顺时针方向转3～5转后，检查轴瓦和转环的接触情况，要求2～3点/cm2，瓦块的进出油侧必须刮出油楔。
b当三块瓦刮好后，换上另外三块瓦继续进行研刮，直至合格。
③电机导轴瓦研刮：在导轴瓦上涂一层匀薄的红丹粉，复盖到导轴承上，来回推动4～6次取下轴瓦，要求2～3点/cm2。
3.2.8 冷却器、上机架检修，推力头组装
①上机架油冷却器和电机空气冷却器做1.25倍工作压力的水压试验，时间为30min，不得有任何渗漏现象。
②上机架油室内放入或涂上煤油，24小时后检查焊缝须无渗漏。
③推力头与转环之间绝缘垫片在注入润滑油前后必须用1000V兆欧表测量，绝缘电阻值≥0.3MΩ。
3.2.9 电机组装及各部间隙调整
①吊起定子后调平，在上机架位置测量水平度，允许偏差≤0.10mm/m。
②吊起转子穿入，用千斤顶顶起转子轴头，使转子铁心高出定子铁心约3mm。
③根据电机外形图和油水管路位置要求，依次安装电机上机架挡风板、接油盘、甩油盘，然后将上机架装入定子，螺母与挡风板必须点焊牢固。
④推力头套装前，首先安装推力瓦块并在转环上校正水平，其水平度偏差≤0.02mm/m。
⑤用专用工具将推力头顶入，装入卡环受力后用0.03mm塞尺检查其间隙长度不得超过圆周的20%，且不得集中在一起。
⑥松开顶起转子的千斤顶，使转子重量转移到推力瓦上，使电机转子磁场中心比定子磁场中心略低，其偏差值不大于电机定子硅钢片有效高度的0.4%，气隙不均匀度不超过10%。
⑦将下部端盖安装在定子上，结合面用0.05mm塞尺检查应塞不入。
⑧将安装好联轴器的电机，就位在电机支座上，要求上机架与推力头同心度偏差≤0.05mm，上机架水平度≤0.10mm/m。
3.2.10 轴线测量与调整
①测量水泵和电机联轴器端面瓢偏值≤0.04mm。
②测量电机轴摆度
a将上导轴承单侧间隙调至0.03mm左右，松开下导轴承，电机转子处于自由悬吊状态。
b在上导轴承轴颈和电机联轴器处，各装水平方向互成90°上下方位一致的两块百分表，测取并记录各表数值。
c在电机联轴器处读取百分表数值，对面读数最大值即为电机轴相对摆度，允许偏差≤0.02mm/m。注意：上导轴承留有0.03mm左右间隙，因此电机联轴器处百分表读数减去上导轴承对应点百分表读数，得出电机联轴器处晃度实际数值。
③联轴器找中心
a联轴器找中心必须在水泵叶轮与外壳间隙及电机空气间隙合格情况下进行。
b用等厚楔形块（一块斜垫铁纵向切割成4条即可）将泵轴填料函内孔塞住，使泵轴与填料函内孔四周偏差小于0.05mm（见图2——联轴器找中心示意图）。
c盘动电机转子，通过调整电机，使联轴器径向偏差≤0.05mm或符合制造厂要求。
d联轴器如无记号时，可使两法兰瓢偏值互补，打上记号作找中心和联轴器最后对正联接的依据。
e根据泵转子轴向提升量和联轴器间的间隙，配制不同厚度的楔形调整金属垫片。
④安装联轴器间调整垫片，按照联轴器记号提起水泵联轴器，用配套的销钉螺栓对称紧固，结合面用0.05mm塞尺塞不入。
⑤测量水泵轴摆度
a将电机上导轴承单侧间隙调至0.03mm左右，下导轴承松开，转子整体处于自由悬吊状态。
b在水泵上导轴承轴颈处，装水平方向互成90°与电机导轴承上下方位一致的两块百分表，盘车测取读数。
c读取水泵上导轴承轴颈处百分表数值，对面读数最大值即为水泵轴摆度，相对摆度允差≤0.02mm/m。如偏差过大，则通过调整电机推力盘的绝缘垫板，实现整体摆度符合要求。
⑥电机导轴瓦间隙最终调整必须在绝对摆度调整合格后进行，上导轴承单边间隙为0.08～0.10mm，下导轴承总间隙为0.16～0.24mm，调整工作必须对称进行，并在推力头处水平位置互成90°的地方架设百分表监视。检查导轴承绝缘电阻，在注入润滑油前后用1000V兆欧表测量必须大于0.3MΩ。
3.2.11 附件安装
①将油冷却器依次放入上机架油室内，用固定板紧固。
②按编号依次安装空气冷却器，空气冷却器与电机接合面间加胶条衬垫后紧固。
4 结束语
采用大型立式水泵安装工艺特点是安全可靠性强，在工期和工程质量以及造价等方面有较明显的优越性。
4.1 本工艺是在长期检修安装的基础上，从立式水泵的安装理论和施工特点上对立式水泵安装技术进行深入研究总结出来的施工工艺，因此，施工工序合理，操作性强，提高了安装质量和施工安全可靠性。
4.2 减少了高空作业量，降低了投入，除电机在高外作业需搭设架子外，其它工序包括泵体外壳连接、叶轮包组装、转轴对接、安装泵座等大量工作是在地面进行，大大降低了施工投入。所使用的转轴测量架和泵-电机联轴器找中心使用的等厚垫铁以及泵外壳连接所用的专用卡子等能够重复使用，使投入的成本大大降低。
参考文献：
[1]曾迎峰.台儿庄泵站立式水泵安装[J].河南水利与南水北调， 2012（22）.
[2]陈学武.常用立式水泵安装质量控制[J].福建建筑，2011（05）.
[3]孙明权，仇宝云，阚永庚.大型立式水泵机组推力瓦性能分析及改进设计[J].排灌机械，2009（02）.
关键词：立式水泵 组装 找中心
1 概述
火力发电厂有许多大型立式水泵，由于受运输条件限制，众多部件需要在施工现场组装，即使部分整装到货也必须重新解体检修。为保证大型立式水泵的组装质量，通过科学合理的施工组织，总结在多家电厂的施工经验，优化施工方案，采用泵壳和泵转子就地分段组装、电机组装后整体吊装的施工工艺，对今后电厂立式水泵检修组装具有指导意义。
2 工艺原理
依据设计院安装图、制造厂组装图及安装说明书，根据设备结构特点和组装的技术要求，确定组装工序，主要采取专用工具（半圆形夹子）依次组装各段泵壳并吊入泵坑就位、分段组装水泵转子和电机组装后整体吊装的方法施工。
3 工艺流程和操作要点
3.1 工艺流程
基础准备及垫铁配制→地脚螺栓孔检查和垫板就位调平→壳体部分安装与地脚螺栓孔浇灌→垫铁镶配及泵支撑板水平调整→泵体可抽部分安装→内接管、泵盖板、导流片等安装→电机推力轴瓦、导向瓦研刮→冷却器、上机架检修，推力头组装→电机组装及各部间隙调整→轴线测量与调整→附件安装
3.2 操作要点
3.2.1 基础准备及垫铁配制
①根据泵外形图在基础上划出泵纵横向中心线，与基础实际中心线相比较，偏差≤10mm。
②根据制造厂给出组装后水泵、电机的总重量，可简略计算出垫铁与设备安装垫板接触的有效面积，计算方法为：P=W/A≤4MPa
式中：P——垫铁承受设备的静负荷（单位：MPa）。
W——垫铁承受的重力（包括设备重量+设备运行时估算泵体内部和冷却器液体重量，单位：N）。
A——垫铁与安装垫板接触的有效面积总和（单位：
m2）。
③根据水泵安装图，确定垫铁叠数和规格，要求垫铁与安装垫板接触面积之和必须大于A。
④用水准仪测量每叠垫铁位置的标高，计算出各叠垫铁厚度。
3.2.2 地脚螺栓孔检查和垫板就位调平
①地脚螺栓孔的中心线与基础中心线相比较，偏差≤10mm。
②安装垫板就位后，要求纵横向中心线偏差≤3mm，标高偏差±5mm，垫板水平度<0.05mm/m。
3.2.3 壳体部分安装与地脚螺栓孔浇灌
泵外壳由吸入端喇叭口、泵外接管（下、中、上三段）、吐出弯管和泵支撑板组成，见图1——水泵外壳组装示意图所示。
①采取就地分段组装泵壳的方法。首先将泵壳下端吸入喇叭口向下找平，吊起外接管（下），使其对准吸入端喇叭口法兰销孔（或标记），用螺栓紧固。
②用专用工具一对半圆形夹子（Ⅰ）夹住外接管（下）上部，将组合段吊起后放入泵坑，用半圆形夹子（Ⅰ）将其支撑在基础上。
③将外接管（中）按标识吊起，使其对准外接管（下）销孔（或标记），用螺栓紧固。用另一对半圆钳形夹子（Ⅱ）夹住外接管（中）上部，吊起并松开半圆钳形夹子（Ⅰ）后放入泵坑，用半圆钳形夹子（Ⅱ）将其支撑在基础上。重复以上步骤组装吐出弯管。
④将外接管（上）按连接标识吊起，使其对准泵支撑板销孔（或标记），用螺栓紧固。
⑤吊起并翻转外接管（上）和泵支撑板的组合件，使外接管（上）对准吐出弯管销孔（或标记），用螺栓紧固。吊起并松开夹在吐出弯管上的半圆钳形夹子后放入泵坑，使泵支撑板落在安装垫板上。
⑥将组合好的外壳吊起，在δ=1mm厚胶质石棉板双面均匀涂一周密封胶，放入安装垫板与泵支撑板之间后缓缓吊下壳体。
⑦穿入地脚螺栓后并浇灌，要求地脚螺栓垂直，螺母、垫圈、泵支撑板接触良好。
3.2.4 垫铁镶配及泵支撑板水平调整
①垫铁镶配时，不得超过三块，且只允许加装一对斜垫铁，各接触面用0.05mm塞尺塞不入。
②垫铁镶配完后紧固地脚螺栓，测量泵纵横向水平度，要求<0.05mm/m。
③点焊垫铁后进行基础二次浇灌，高度为泵支撑板与安装垫板连接处。
3.2.5 泵体可抽部分安装
泵体可抽部分主要由叶轮、叶轮室、导叶体、上下段主轴及导轴承、套筒联轴器、各类卡环等部件组成。
①用“V”形铁支架测量各段转子的径向晃度，要求≤0.05mm。
②吊起下主轴穿入叶轮，然后吊起组装好的部件放入叶轮室，测量密封环和叶轮配合处的径向间隙，要求为叶轮密封环处直径的1～1.5/1000，且四周均匀。
③将导轴承装于导叶体上，吊起导叶体穿入组装好的下主轴，紧固导叶体与叶轮室。
④将组合好的下主轴组件吊入泵壳内，外接管的防转块卡在叶轮室的两凸耳之间，从吸入喇叭口端检查叶轮室与喇叭口锥面是否完全贴合。
⑤将装好套筒联轴器的上主轴吊至下主轴上连接，松开联轴器上的固定螺钉，使其落至止推卡环位置并用螺栓紧固。
3.2.6 内接管、泵盖板、导流片等安装
①逐段吊起内接管穿入主轴，在其连接部位加垫并紧固。
②根据销孔位置组装导流片接管、导流片、泵盖板。
③将泵盖板组件吊起翻转缓慢放入泵壳内，涂密封胶后用螺栓连接紧固。
④吊起装入导轴承的填料函体，放入泵填料函体腔内并紧固。
⑤在主轴上部装入联轴器并拧上轴端螺母，在填料函内加入4块等厚楔形垫块，用楔形垫块在填料函体内调整泵轴中心与泵壳中心重合，径向允差为0.05mm。
⑥吊装电机支座，测量电机支座平面≤0.10mm/m。 3.2.7 电机推力轴瓦、导向瓦研刮
①用着色法检查各瓦块无脱胎现象，钨金必须无夹渣、气孔、凹坑、裂纹等缺陷。
②电机推力轴瓦研刮
a在各瓦块上匀涂一层薄红丹粉，将转环复盖到轴瓦上，用人力使转环顺时针方向转3～5转后，检查轴瓦和转环的接触情况，要求2～3点/cm2，瓦块的进出油侧必须刮出油楔。
b当三块瓦刮好后，换上另外三块瓦继续进行研刮，直至合格。
③电机导轴瓦研刮：在导轴瓦上涂一层匀薄的红丹粉，复盖到导轴承上，来回推动4～6次取下轴瓦，要求2～3点/cm2。
3.2.8 冷却器、上机架检修，推力头组装
①上机架油冷却器和电机空气冷却器做1.25倍工作压力的水压试验，时间为30min，不得有任何渗漏现象。
②上机架油室内放入或涂上煤油，24小时后检查焊缝须无渗漏。
③推力头与转环之间绝缘垫片在注入润滑油前后必须用1000V兆欧表测量，绝缘电阻值≥0.3MΩ。
3.2.9 电机组装及各部间隙调整
①吊起定子后调平，在上机架位置测量水平度，允许偏差≤0.10mm/m。
②吊起转子穿入，用千斤顶顶起转子轴头，使转子铁心高出定子铁心约3mm。
③根据电机外形图和油水管路位置要求，依次安装电机上机架挡风板、接油盘、甩油盘，然后将上机架装入定子，螺母与挡风板必须点焊牢固。
④推力头套装前，首先安装推力瓦块并在转环上校正水平，其水平度偏差≤0.02mm/m。
⑤用专用工具将推力头顶入，装入卡环受力后用0.03mm塞尺检查其间隙长度不得超过圆周的20%，且不得集中在一起。
⑥松开顶起转子的千斤顶，使转子重量转移到推力瓦上，使电机转子磁场中心比定子磁场中心略低，其偏差值不大于电机定子硅钢片有效高度的0.4%，气隙不均匀度不超过10%。
⑦将下部端盖安装在定子上，结合面用0.05mm塞尺检查应塞不入。
⑧将安装好联轴器的电机，就位在电机支座上，要求上机架与推力头同心度偏差≤0.05mm，上机架水平度≤0.10mm/m。
3.2.10 轴线测量与调整
①测量水泵和电机联轴器端面瓢偏值≤0.04mm。
②测量电机轴摆度
a将上导轴承单侧间隙调至0.03mm左右，松开下导轴承，电机转子处于自由悬吊状态。
b在上导轴承轴颈和电机联轴器处，各装水平方向互成90°上下方位一致的两块百分表，测取并记录各表数值。
c在电机联轴器处读取百分表数值，对面读数最大值即为电机轴相对摆度，允许偏差≤0.02mm/m。注意：上导轴承留有0.03mm左右间隙，因此电机联轴器处百分表读数减去上导轴承对应点百分表读数，得出电机联轴器处晃度实际数值。
③联轴器找中心
a联轴器找中心必须在水泵叶轮与外壳间隙及电机空气间隙合格情况下进行。
b用等厚楔形块（一块斜垫铁纵向切割成4条即可）将泵轴填料函内孔塞住，使泵轴与填料函内孔四周偏差小于0.05mm（见图2——联轴器找中心示意图）。
c盘动电机转子，通过调整电机，使联轴器径向偏差≤0.05mm或符合制造厂要求。
d联轴器如无记号时，可使两法兰瓢偏值互补，打上记号作找中心和联轴器最后对正联接的依据。
e根据泵转子轴向提升量和联轴器间的间隙，配制不同厚度的楔形调整金属垫片。
④安装联轴器间调整垫片，按照联轴器记号提起水泵联轴器，用配套的销钉螺栓对称紧固，结合面用0.05mm塞尺塞不入。
⑤测量水泵轴摆度
a将电机上导轴承单侧间隙调至0.03mm左右，下导轴承松开，转子整体处于自由悬吊状态。
b在水泵上导轴承轴颈处，装水平方向互成90°与电机导轴承上下方位一致的两块百分表，盘车测取读数。
c读取水泵上导轴承轴颈处百分表数值，对面读数最大值即为水泵轴摆度，相对摆度允差≤0.02mm/m。如偏差过大，则通过调整电机推力盘的绝缘垫板，实现整体摆度符合要求。
⑥电机导轴瓦间隙最终调整必须在绝对摆度调整合格后进行，上导轴承单边间隙为0.08～0.10mm，下导轴承总间隙为0.16～0.24mm，调整工作必须对称进行，并在推力头处水平位置互成90°的地方架设百分表监视。检查导轴承绝缘电阻，在注入润滑油前后用1000V兆欧表测量必须大于0.3MΩ。
3.2.11 附件安装
①将油冷却器依次放入上机架油室内，用固定板紧固。
②按编号依次安装空气冷却器，空气冷却器与电机接合面间加胶条衬垫后紧固。
4 结束语
采用大型立式水泵安装工艺特点是安全可靠性强，在工期和工程质量以及造价等方面有较明显的优越性。
4.1 本工艺是在长期检修安装的基础上，从立式水泵的安装理论和施工特点上对立式水泵安装技术进行深入研究总结出来的施工工艺，因此，施工工序合理，操作性强，提高了安装质量和施工安全可靠性。
4.2 减少了高空作业量，降低了投入，除电机在高外作业需搭设架子外，其它工序包括泵体外壳连接、叶轮包组装、转轴对接、安装泵座等大量工作是在地面进行，大大降低了施工投入。所使用的转轴测量架和泵-电机联轴器找中心使用的等厚垫铁以及泵外壳连接所用的专用卡子等能够重复使用，使投入的成本大大降低。
参考文献：
[1]曾迎峰.台儿庄泵站立式水泵安装[J].河南水利与南水北调， 2012（22）.
[2]陈学武.常用立式水泵安装质量控制[J].福建建筑，2011（05）.
[3]孙明权，仇宝云，阚永庚.大型立式水泵机组推力瓦性能分析及改进设计[J].排灌机械，2009（02）.