浅谈立式轴流泵安装过程中质量检测应注意的问题

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  【摘 要】 轴流泵是我国水利工程中最常用的一种泵型,此泵型具有低扬度、大流量的特点。中小型轴流泵通常采用整体安装的方法,在中小型机组安装过程中通常是按照机组的安装说明书进行安装,但是在实际安装过程中可能存在一定的问题,影响到轴流泵机组的安全运行和工作性能。本文将对中小型轴流泵的安装方法进行探讨。
  【关键词】 立式轴流泵;安装过程;质量检测;问题
  引言:
  各种类型的水泵在水利工程中被广泛使用,而轴流泵是我国水利工程中最常用的一种泵型,与混流泵相比轴流泵具有流量大、安装效率高、节约资源等优势。特别是在低洼圩区和平原地区的水系沟通、排涝灌溉等领域中的应用更为广泛并起到了重要的作用。从目前对多个泵站机组检查、测试的结果来看,由于受工作环境及自身特性的影响,很多机组在经过长时间的工作后会出现一些故障并严重影响到其工作性能。因为轴流泵在水下进行工作,给检修工作带来了一定的难度。要解决这些难题须从源头抓起,在轴流泵安装时多加控制,确保安装质量检测。下面将具体介绍轴流泵在安装中存在的问题以及安装方法和措施。
  一、水泵安装工具准备:
  (1)1mm~10mm厚40mm×100mm垫铁,每台泵最少一套。
  (2)1mm~10mm厚40mm×100mm斜铁,每台泵最少十块。
  (3)方框水平仪一套,规格20mm/m;0.01mm-1.00mm塞尺一把。
  (4)水平尺一把。
  (5)游標卡尺一把。
  (6)20cm卡钳一把。
  (7)5m盒尺一把。
  (8)10吋平板锉刀一把,细、中粗砂布若干。
  (9)手锤、大锤、扁冲子各一把。
  (10)活口扳手、开口扳手、梅花扳手、套管扳手适量。
  (11)机油、黄油适量。
  (12)抹布适量。
  二、水泵安装过程
  1、泵体部件就位
  一般小型轴流泵出厂时,其导叶体连同泵体弯管总是组装在一起,上、下两轴承孔同心已基本上处理,所以可一齐起吊。使其底脚螺丝孔与梁上的预留螺孔对准,垫上校正垫铁,检查弯管,使其符合出水方向后,穿上底脚螺丝。螺帽不要拧紧,注意底脚螺丝应自下向上穿入。如果为干室施工,水泵底座应用方框水平仪进行调平,水平误差7mm/m上限。调平后,底座预埋筋砂浆强度达到设计强度70%以上时,进行水泵体的安装。安装时底座标高提高0mm~+3mm,方便后续安装。
  2、上机座就位
  将电机座吊到电机梁上,同样使机座底脚螺丝孔与梁上预留孔对准。就位后自下而上穿上底脚螺丝,垫上校正垫铁,螺帽不拧紧。
  3、初校水平
  电机座以轴承座面为校准面,泵体弯管上橡皮轴承座面为校准面,它们均为精加工面。校水平时,先校电机座,后校泵体弯管。一般用方形水平仪或铁水平尺,不能用木质水平尺。一般小型轴流泵调整水平时,不用调整垫铁,而用厚薄不匀的塞铁片来改变底脚四角的相对高度。
  4、找正校平
  找正就是找出机座上的传动轴孔与泵体弯管上的泵轴孔垂直同心。其步骤是:先找两轴孔中心点,后找两中心点在同一垂线上。其方法是:在轴孔内嵌一块薄木板,注意不要松动,用圆规在木板上画出轴孔中心。这步工作虽然简单,但要认真、准确,不能有丝毫的差错。中心找出后,将电机座轴孔内的木板中心钻一小孔,以能穿过吊挂测锤的钢丝(钢琴锤线直径30mm)为宜。将锤线穿过上木板小孔,使悬挂测锤对准下木板中心,为了找正方便,测锤距离下木板面应不超过1mm。测锤质量根据传动轴长短而定,以能将垂线绷紧即可。找正时,一般以电机座为准,撬动泵体弯管。如果水泵梁底脚螺丝孔活动余地有限不能撬准时,也可撬动电机座,直到测锤尖端与下木板中心重合时为止。找正的同时要找平,多次反复进行,直到水平和垂直同心完全符合要求后才能结束。
  5、固定底脚螺丝
  上机座与泵体对正找平后,就可拧紧底脚螺丝。在拧紧过程中,仍应不断地注意对中和校平。底脚螺丝也应拧得松紧一致。这一步必须坚持质量标准,切不可迁就马虎。
  6、传动轴的安装
  施工准备:传动轴的轴承安装部位的油漆用砂布擦干净,把毛刺、飞边锉刀锉干净,安装前用机油涂擦;键体、键槽用锉刀锉修理平顺;联轴器用砂布打磨干净。先把滚动轴承和轴套压装到传动轴上,同时把轴承、传动轴上的圆螺母、推力盘上的上钢圈等也都统统装上,然后装上弹性联轴器,再将推力轴承装人电机座内的轴承体内,把传动轴吊装插入机座轴孔中,传动轴下端装上刚性联轴器,拧紧螺母。把传动轴和滚动轴承一齐压入轴承体内,拧紧轴承压盖螺丝。随后检查传动轴的垂直度,用方框水平仪放在传动轴弹性联轴器平面上复查水平,要求传动轴在任何转动部位上,方框水平仪的水准泡居中。若水泡不居中,可进行适当调整使其水平,此时传动轴也处于铅垂位置。传动轴处于铅垂位置后,即可与水泵轴连接。再检查传动轴和泵轴的垂直度和刚性联轴器的同一垂直度,待符合要求后拧紧对销螺丝。最后调节传动轴上的圆螺母,使叶轮与导叶座的间隙符合要求。注意叶轮要调得比规定标准高5mm为宜,用手盘泵,使泵可平稳转动,并无异样响声为准。弹性联轴器与传动轴按装时用用砂布、锉刀修整平顺,并用炔氧焰加热弹性联轴器,以利安装。弹性联轴器与电机联轴器间距3~5mm为宜,不合适时,用拔轮器调整弹性联轴器与电机联轴器间距。
  7、基础灌浆
  待整个泵体和机座安装完毕后,用水泥砂浆将底脚螺丝孔和底座接触梁面的空隙全部填实。砂浆最好在底座四周浇高5cm左右,便于以后检查定位。
  8、吊装电机
  将电动机吊装到电机座上,拧紧地脚螺栓,然后待试车检验。
  三、轴流泵在安装过程中存在的问题   1、对于轴流泵垂直同心的测量问题。通常中小型轴流泵采用整体吊装,安装方法按照安装说明书进行。首先,通过上导轴承顶面利用水平仪器来对整个泵体的水平度进行调整,达到要求之后固定泵体的地脚螺栓。其次,利用百分表等同心度测量仪器测得泵轴与电机座的同心度,当它们的偏差值在规定范围内时就确定垂直同心测量完成。这样的测量方法是以泵体的加工基面为基准面进行测量的,并把其他断面都理想化的认为与此基准面平行,各断面的中心保持一致。但是,在实际的制作过程中都存在有一定的偏差,因此不能够保证各断面之间的绝对平行,有时各部件之间累积的偏差会更大,进而导致基准面与泵体的中心轴线的垂直度得不到保障。在出现较大偏差时施工单位通常采用在导叶体上止口处垫薄铜片来实现同心的目的,经过一定时间的工作后会出现铜片脱落,导致导叶体松动而出现漏水现象。
  2、轴流泵出水管的连接问题。中小型轴流泵的出水管路通常是由铸铁管路组成,并且铸铁管的重量很大。部分施工单位一般是在调整好机组的同心度之后才进行出水管的安装工序,这样由于铸铁管较大的重量和施工的影响下,使得已经固定的同心度发生很大的偏移,严重影响轴流泵的运行工作。
  3、安装过程中轴流泵的轴线摆度问题。在安装方法较为成熟的大型水泵的安装要求中提出要对泵体的上、下导轴径、联轴器的自由摆渡值,达到≤0.03mm/m的要求即可。但是对于中小型轴流泵使用的是调心推力轴承,其下端为球面体,摆渡是有一定的调整余地,因此,无法实现自由摆渡的测量。
  四、轴流泵的结构装置和安装方法
  1、轴流泵的结构。轴流泵主要是由联轴器、填料密封件、橡胶軸承、出水弯道、泵轴、中间管、基础环、导叶体、叶轮、进水喇叭等组成。叶轮外壳成球面,橡胶轴承具有及较好的耐磨性和弹性,还能消除机组运动中产生的振动和补偿误差的作用。推理轴承能够对轴流泵运动时造成的轴心不垂直进行补偿。
  2、轴流泵的水泵座装置。水泵座主要是由下垫板,定位座和定位柱三部分组成。定位柱能够随着水泵一起被吊起,在进行安装时利用圆锥形的定位柱和定位座的良好配合,就能够实现轴流泵的自动就位。
  3、电机座的装置。电机座是由电机座平板,导向柱,上垫板等组成。导向柱在上垫板上固定,上垫板又在电机梁上固定,整个电机座装置通过螺栓被固定在上垫板上。
  4、因为在安装中小型轴流泵时按照其说明书的安装方法可能存在一定的问题,为了解决这些问题,在实际的安装过程之中进行不断的分析和总结,结合轴流泵的自身特性,参考安装方法成熟的大型轴流泵的安装要求,得出了一些中小型轴流泵高效安装的方法。在安装过程中需要重点注意机组的垂直同心度,尽量避免因不垂直引起的振动和噪音而影响机组的正常运行,结合上述的结构装置对原有的安装说明进行了适当的调整,其安装方法如下:
  (1)按照轴流泵的设计图确定水泵的基础调整楔铁的高度。
  (2)利用设备工具对泵体和各连接法兰面进行清理,以保证各结合面的清洁。
  (3)现场完成泵体各零配件的装配,并用螺栓固定,使各连接件之间的连接牢固、受力均匀,并保证各连接件的连接断面间隙在要求的范围之内。
  (4)对轴流泵的整体同心度和出水管方位进行初步调整。
  (5)按照一定的顺序对出水管到泵房墙体的位置进行连接,施工时对出水管的吊装尽量采用分段吊装的方式,避免或减少出水管过大的重量对泵体的影响。
  (6)对整体水泵的同心度进行复查,并对出水管路和基础楔铁的同心度做粗略的调整。
  (7)对出水管进行二期的混凝土浇筑工程。
  (8)在出水管的二期混凝土达到一定强度时,对泵体的上下导轴的同心度进行调整,使其达到同心偏差在泵体上下导轴承间不大于0.04mm的要求。
  (9)调整电机座的同心度,之后对以上的同心度进行检查,在检查无误的情况下对水泵的底脚进行固定。
  (10)对传动装置进行组装、吊装,并对弹性联轴器的法兰面进行找平。
  (11)进行橡胶轴承和泵轴的安装,同时连接传动轴。
  (12)安装叶轮头和叶轮室,排查叶片和叶轮室之间的间隙,使两者之间的间隙保持在要求的范围之内。
  5、对轴流泵安装的调整。首先是对整个泵体的主轴垂直度进行调整。其调整步骤为:(1)对基础环进行找正:以基础环的中心为原点在水平和垂直两个方向上利用水平仪和平尺进行测量。(2)调整泵轴的垂直度:在半联轴的截断面的水平而后竖直两个方向用水平仪进行测量,同时对基础环进行微调。(3)传动轴同轴度和垂直度的调整:同样是利用水平仪对传动轴上端水进行水平和垂直两个方向的测量,使其测量值达到规定的范围之内,同时传动轴的下段利用联轴节的对中,用刀口尺光隙法进行检测,即是把刀口尺放置在联轴器的周围,然后观察刀口尺和零件的贴合处透过光线的均匀程度,利用塞尺检验,要把它们之间的间隙差控制在0.05mm之内。其次,对轴流泵的叶轮外圆和叶轮外壳之间的径向间隙进行调整。两者之间的间隙调整主要是利用传动轴上端螺母的调整来实现的。
  五、针对轴流泵安装中存在的问题提出的建议
  为了使轴流泵的安装更加的安全可靠,是安装过程中的累积误差减少,根据实际的安装经验提出了以下几点建议:
  (1)在生产轴流泵时增加泵体的精度,减少各部件之间的误差;提高泵体平面的光洁度,以保证泵体设备的精确度。
  (2)在安装轴流泵的过程中要严格按照要求进行操作,是各部件之间的配合度保持在规定的范围之内。
  (3)加强对轴流泵安装过程中各项同心度、垂直度、配合度等检验工作。
  (4)相关部门要制定相应的检验规范和制度,以保证施工工程的质量。
  五、结束语
  本文通过,水泵安装工具准备、水泵安装过程、轴流泵在安装过程中存在的问题、轴流泵的结构装置和安装方法、针对轴流泵安装中存在的问题提出的建议进行简要分析,仅供参考。
  参考文献:
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