高精度水泵转子中心调整现场解决方案.docx

? ? 高精度水泵转子中心调整现场解决方案 ? ? 邓丁华，王华利，栾绍刚 （青岛百发海水淡化有限公司，山东 青岛 266043） 百发海水淡化厂是一家使用双膜法生产的海水淡化厂，反渗透膜组压力需要维持在稳定范围内，不允许有较大压力波动。该厂用的高压泵使用双吸两级离心泵，材质选择SAF2507，电源用10kV供电，轴功率达到4200kW。该泵的转子调整中心是指调整叶轮轴瓦耐磨层和轴间隙、两级叶轮与壳体间隙以及其导流腔的密封环与壳体间隙以及壳体与转子之间中心线间隙。该泵维修难点在于转子中心的调整，如严苛的配合调整间隙、较薄的耐磨涂层、在长轴上标定测量近12个点（两侧轴瓦、两侧机封环、两级叶轮，每处测3个位置）的位置精度。该泵要求长时间满载运行，因此对泵的同心、对中、轴承结合面间隙等维修精度要求极高，该厂维修团队依据多年维修经验，总结出一套适合高精度水泵因转子中心不良而引发的故障维修方案。 该泵运行过程中，发生过数次因轴串动中心、轴瓦磨损过快导致的故障，该厂维修团队实施的维修方案，针对此类高精度需要转子中心调整的泵类、旋转长轴均可应用，解决了在非返厂条件下维修高精度水泵转子中心不同心的问题。其核心是通过测量找到壳体、转子、驱动电机各部位的中心轴线并分析确定其是否是主要故障因素，以下将分步骤对检修过程进行总结说明。 1 驱动工况检查 首先需要确定电机运行工况，该项检查很有必要，其平衡可靠是此类水泵平稳运行的前提。检查时需要核对出厂参数和运行数据的差值等，以及在此基础上的调整，在此不详述，只列举两项对转子中心调整有关的检查：（1）电机空载不平衡度，体现在电机在空载状态下的轴承侧、地脚螺栓处的振动频率值应小于1.0mm/s,超标的应通过维修、增加润滑等方式消除，空载时驱动电机的地脚螺栓的垫片可以把钢垫片更换为橡胶垫片，并减小螺栓紧固力矩，试图降低驱动电机与机座结构的刚度以降低电机结构的固有振动频率。（2）电机在空载停机后轴串动中心点与设计中心点的位移，需找到电机出厂时的轴串动中心点，标记该点位置以便作为转子调整推力轴承的基准点（该厂一次测量时发现轴向窜动量为273mm超过正常值250±0.5mm）。以上两项检查应依据驱动电机厂的推荐参数进行，该厂检修标准是比参数范围收窄20%。 2 外部工况检查 在对驱动部分完成检查并记录后，进行转子外围工况检查。该项检查是在转子拆卸前对影响其平衡的外因分析，以确定拆解整个转子总成是否必要（如到此可找出故障点，则无需后续拆修）。（1）检查泵壳外表面，包括各定位螺栓、受力螺栓是否起作用，受力螺栓的扭距检查依据为生产厂推荐扭矩的±1%（如该厂4500Nm，检查螺栓时单个螺栓标准4455～4545Nm之间）；底座螺栓紧固力是否有效，要求其基础无松动、二次灌浆无松渣；各处密封、轴承压盖螺栓的扭矩值均匀施加，且符合规范要求，该厂还要求各压盖相邻螺栓初扭、终扭时扭矩值均不应超过10Nm。在检查螺栓扭矩值时，可依照“扭矩-转角法”操作，即在拧紧达到规定的“贴合扭矩”后，再复拧，此处“贴合扭矩”控制方式一般取终扭的20%～30%。（2）检查与泵连接的管道接口法兰是否使用壳体承受额外的附加应力（设备厂要求无应力安装，但管道焊接中不可避免的会因温度变化而偏斜），检查时松开该法兰所有螺栓，对比紧固时的两法兰面平行度得出一个差，公称直径＞DN600,B-C值≤0.5mm（如图1），且在紧固法兰时根据设计方式或依照螺栓扭矩终拧值的50%、80%、100%分阶段、依次紧固。另外，在监测运行中的法兰与管道的振动值时得出结论，水流冲击管路产生的振动对转子平衡造成的影响微乎其微。 图1 法兰不平行度图示 3 转子总成配合间隙检查 完成对驱动部及转子外围工况检查并形成记录后随即对转子总成拆盖检查。 （1）打开泵盖后，要先对转子整体进行一次跳动值测量，以两轴瓦为支撑点，测量初级叶轮、次级叶轮、对应密封环、两轴端的跳动值是较通用的做法。除此之外，该厂以轴在轴瓦腔内为支点，测机械密封端面、两级叶轮端面、NDE侧推力轴承端面的偏差值，找出不平衡点，并校正到标准以内（此项测量是对转子整体动平衡的检测，如不符合要求，需要在动平衡机上调整，现场无校正条件）。该项检查目的可得出结论：是否因转子轴、叶轮、推力瓦安装精度差造成的转子故障（轴跳动调整前后对比如图2所示）。 图2 （2）对两侧轴承箱进行检查。首先对轴承箱底残渣进行分析，通过目测分析、对比部件表面磨损状态即能确定是否更换轴瓦、甩油环、轴套等部件。后可测量两轴瓦结合面的间隙是否符合标准要求，该泵轴瓦与轴、轴瓦与轴承座间隙标准间隙均不大于0.03mm，用压铅丝的方法测量（先在接合面横向放入两根0.5mm铅丝，再将两轴瓦、或轴瓦与轴承座闭合紧固，拆下后可用千分尺测量铅丝的厚度）。新轴瓦在合盖前