周偉豐,丁 偉,嚴(yán)正國(guó)

(嘉興市杭嘉湖南排工程鹽官樞紐管理所,浙江 海寧 314400)

1 泵站概述

鹽官泵站位于浙江嘉興海寧鹽官鎮(zhèn)東錢(qián)塘江邊,是杭嘉湖南排工程的骨干工程。泵站總裝機(jī)容量8000 kW,共設(shè)4臺(tái)單機(jī)2000 kW 大型斜軸泵,泵型為 3800ZXQ—2.8斜15°全調(diào)節(jié)軸流泵,設(shè)計(jì)流量50 m3/s,設(shè)計(jì)揚(yáng)程2.8 m,葉片直徑3.8 m,葉片調(diào)節(jié)范圍-8～+8°。配用電機(jī)功率為2000 kW的同步電機(jī),轉(zhuǎn)速為1500 r/min,中間級(jí)用齒輪箱減速,葉片轉(zhuǎn)速為90 r/min。

2 泵組葉片調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)和受力分析

大型全調(diào)節(jié)軸流泵葉片調(diào)節(jié)傳動(dòng)操作機(jī)構(gòu),有液壓式和機(jī)械式兩種,鹽官泵站泵組葉片調(diào)節(jié)裝置為機(jī)械式全調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍為-8～+8°。調(diào)節(jié)裝置主要由葉片調(diào)節(jié)電機(jī)、減速器、調(diào)節(jié)分離器、葉片傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。葉片角度調(diào)節(jié)時(shí),葉片調(diào)節(jié)電機(jī)經(jīng)擺線(xiàn)針輪減速器減速后,帶動(dòng)絲桿(Tr120×6)轉(zhuǎn)動(dòng),使分離器上下移動(dòng),分離器與拉桿用聯(lián)軸器相連,從而帶動(dòng)葉片傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。葉片傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由拉桿、操作架、耳柄、連桿和拐臂等組成。操作架與耳柄為剛性連接,耳柄與連桿、連桿與拐臂之間,均采用鉸接,拐臂與葉片軸之間的連接為剛性。當(dāng)拉桿上下推拉時(shí),操作架、耳柄及連桿隨之一起運(yùn)動(dòng),而拐臂只能轉(zhuǎn)動(dòng),因而達(dá)到了轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的目的。正常運(yùn)行時(shí),水泵葉片很少調(diào)節(jié),只是根據(jù)水位變化情況(此時(shí)揚(yáng)程也變化),按裝置特性曲線(xiàn),調(diào)節(jié)葉片的角度,使機(jī)組在高效區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn),即能在較大的工況變化范圍內(nèi),保持高效率運(yùn)行。啟動(dòng)時(shí)將葉片調(diào)至負(fù)角度,減少啟動(dòng)力矩,使電動(dòng)機(jī)易于牽入同步,投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

水泵運(yùn)行時(shí),水泵轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn),水從吸水管進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪,流經(jīng)扭曲的葉片后得到能量。水流經(jīng)旋轉(zhuǎn)葉輪時(shí),葉片將受到各種力的聯(lián)合作用,包括水壓力、離心力、重力和粘性力等的作用。為適應(yīng)工況的變化,需經(jīng)常對(duì)軸流泵葉片進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)時(shí)葉片還會(huì)受到各種阻力矩的作用,主要包括水力矩、摩擦力矩和離心力矩。當(dāng)葉片進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),首先要克服支反力引起的摩擦力作用,即摩擦力矩。在相同葉片角度下,摩擦力矩隨流量的增加而減小;相同流量下,摩擦力矩隨葉片角度的增加而增加。當(dāng)軸流泵旋轉(zhuǎn)時(shí),由于離心力方向一般不是和葉片轉(zhuǎn)動(dòng)樞軸共面,會(huì)形成對(duì)葉片轉(zhuǎn)軸的作用力矩,即離心力矩。此力矩與旋轉(zhuǎn)角速度、葉片安裝角及葉片幾何尺寸有關(guān)。

3 調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)改造原因及過(guò)程

鹽官泵站機(jī)組于1998年8月安裝完成。原設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)裝置拉桿由上拉桿、主軸拉桿、下拉桿組成。主軸拉桿兩頭分別與上拉桿、下拉桿用螺紋套筒連接,各用2個(gè)M10×40螺釘徑向緊定、防相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。拉桿裝在帶通孔的主軸內(nèi),用錫青銅軸承作支撐。正常情況下,主軸通過(guò)葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)拉桿一起轉(zhuǎn)動(dòng),所以設(shè)計(jì)上是合理的。

2003年初,泵站檢修人員對(duì)泵組常規(guī)檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)1#泵葉片實(shí)際角度在-12°左右,轉(zhuǎn)子體端蓋被頂破,產(chǎn)生“V”形裂縫,主軸與輪轂體腔內(nèi)漏滿(mǎn)了水,拉桿及葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)嚴(yán)重銹蝕。其他泵組也有類(lèi)似情況:實(shí)際角度與指示角度不符,在端蓋不頂破的情況下,主軸孔腔內(nèi)及輪轂體內(nèi)也有較多水。

分析事故產(chǎn)生原因:①鹽官泵站進(jìn)水池為內(nèi)河人工開(kāi)挖河道,水位穩(wěn)定;出水池為錢(qián)塘江,受潮汐影響,錢(qián)塘江水位每天有2個(gè)漲落過(guò)程,最大落差達(dá)6～7 m,泵組為變工況運(yùn)行,又要避開(kāi)每天2個(gè)潮頭高水位,機(jī)組啟動(dòng)比較頻繁,錢(qián)塘江漲潮帶來(lái)的泥沙淤積在出水池門(mén)口處,使得開(kāi)機(jī)時(shí)高功率工況時(shí)間長(zhǎng),如此高功率開(kāi)機(jī)、變負(fù)荷運(yùn)行、頻繁啟動(dòng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行沖擊比較大,會(huì)使葉片軸與輪轂體密封裝置的壓環(huán)螺釘松動(dòng),拉桿兩套筒螺母連接處及其緊定螺釘松動(dòng),從而導(dǎo)致拉桿向外旋出,下拉桿帶動(dòng)操作架向下推頂端蓋,嚴(yán)重時(shí)就會(huì)頂及甚至頂破轉(zhuǎn)子體端蓋;②葉片軸與輪轂體外緣交接處密封裝置 “入”型密封不當(dāng),及其壓環(huán)和壓環(huán)螺釘嚴(yán)重銹蝕,使流過(guò)葉片的水沿葉片軸滲入輪轂體內(nèi),從而導(dǎo)致葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及主軸孔腔內(nèi)拉桿嚴(yán)重銹蝕,銹蝕后拉桿支撐處摩擦力加大。水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從進(jìn)水方向看逆時(shí)針轉(zhuǎn)。摩擦力加大后,下拉桿與主軸拉桿、主軸拉桿與上拉桿產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),葉輪帶動(dòng)葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的下拉桿轉(zhuǎn)動(dòng),使兩連接套筒螺母處松脫旋出,拉桿帶動(dòng)操作架向下推頂,葉片角度也隨之發(fā)生改變,松脫嚴(yán)重就導(dǎo)致端蓋被頂破。

2003年10月,對(duì)4臺(tái)泵組調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行了改造(見(jiàn)圖1):①在原齒輪箱拉桿 (上拉桿)的上部銑一扁平面,配置帶有扁平面的壓板,套在齒輪箱拉桿上,將該壓板與齒輪箱低速軸用螺栓固定。這樣齒輪箱拉桿與軸就一起同步運(yùn)轉(zhuǎn);②將轉(zhuǎn)輪拉桿 (下拉桿)與泵軸拉桿 (主軸拉桿)原套筒螺母改為采用法蘭連接,這樣就保證了轉(zhuǎn)輪拉桿與泵軸拉桿也與軸一起同步轉(zhuǎn)動(dòng),拉桿之間的連接也就不會(huì)松開(kāi),操作架也不會(huì)動(dòng)作,葉片角度也不會(huì)隨意改變,端蓋就不會(huì)頂破;③拉桿由中碳鋼改為不銹鋼材,增強(qiáng)抗腐蝕性,減少拉桿支撐處摩擦力?！叭搿毙兔芊馓帀涵h(huán)由普通碳素鋼改為不銹鋼材,以防壓環(huán)嚴(yán)重銹蝕而使密封松動(dòng)滲水。

圖1 調(diào)節(jié)裝置改造剖面圖

4 調(diào)節(jié)裝置的改造成效和不足

改造后至今共使用近6 a,每臺(tái)泵運(yùn)行約500 h。期間,泵站檢修人員每年對(duì)4臺(tái)泵組進(jìn)行常規(guī)泵內(nèi)檢查:轉(zhuǎn)輪端蓋、入型密封壓環(huán)、葉片角度位置、各拉桿等部件都處于正常狀態(tài),無(wú)松脫及頂破現(xiàn)象?，F(xiàn)泵組調(diào)節(jié)裝置得到有效改善,泵組調(diào)節(jié)裝置改造取得成功。不足之處:①齒輪箱拉桿與主軸拉桿的連接受尺寸限制,未改為法蘭連接,仍可能有松脫的現(xiàn)象;②葉片軸與輪轂體外緣交接處密封裝置 “入”型密封型式不當(dāng),還有滲水現(xiàn)象,應(yīng)改為“V”型密封。

5 結(jié) 語(yǔ)

鹽官泵站調(diào)節(jié)裝置的改造過(guò)程對(duì)同類(lèi)型大型機(jī)械式全調(diào)節(jié)泵的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行管理等都有借鑒意義。

(責(zé)任編輯 姚小槐)

貫徹落實(shí)中央和省委部署要求 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變浙江省水利廳黨組理論學(xué)習(xí)中心組在杭召開(kāi)學(xué)習(xí)會(huì)

2010年3月9日,浙江省水利廳黨組中心組召開(kāi)學(xué)習(xí)會(huì),傳達(dá)學(xué)習(xí)中央領(lǐng)導(dǎo)同志在省部級(jí)主要領(lǐng)導(dǎo)干部深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變專(zhuān)題研討班上的重要講話(huà)和省政府全體會(huì)議精神。廳黨組書(shū)記、廳長(zhǎng)陳川主持會(huì)議。在杭廳領(lǐng)導(dǎo)陳川、褚加福、虞潔夫、章國(guó)方、勞功權(quán)、祝永華及各處室、中心、總站負(fù)責(zé)人參加會(huì)議。

會(huì)議認(rèn)真學(xué)習(xí)了胡錦濤總書(shū)記重要講話(huà)精神。講話(huà)回顧了我國(guó)應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)沖擊、保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展的思路、舉措和實(shí)踐,闡述了加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重要性和緊迫性,進(jìn)一步明確了加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重點(diǎn)工作和重要舉措,講話(huà)強(qiáng)調(diào)加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變是我國(guó)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)深刻變革,關(guān)系改革開(kāi)放和社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)全局,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式關(guān)鍵是要在 “加快”上下功夫、見(jiàn)實(shí)效,充分體現(xiàn)了解放思想與實(shí)事求是的統(tǒng)一,理論創(chuàng)新與實(shí)踐創(chuàng)新的統(tǒng)一,總結(jié)過(guò)去與展望未來(lái)的統(tǒng)一,把握當(dāng)前與著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)的統(tǒng)一,立足國(guó)情與面向世界的統(tǒng)一,具有很強(qiáng)的思想性、戰(zhàn)略性、針對(duì)性、指導(dǎo)性和可操作性,是一篇閃爍著馬克思主義真理光輝的綱領(lǐng)性文件。

會(huì)議研討了水利如何為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變服務(wù)的思路和舉措。各職能部門(mén)負(fù)責(zé)人分別就“十二五”水利規(guī)劃、水資源管理、水功能區(qū)建設(shè)、水管體制改革、灘涂圍墾、農(nóng)村水電建設(shè)和管理等方面提出了建議意見(jiàn)。會(huì)議指出,我們要深入學(xué)習(xí)、深刻理解、準(zhǔn)確把握胡錦濤總書(shū)記等中央領(lǐng)導(dǎo)同志重要講話(huà)的精神實(shí)質(zhì),把思想統(tǒng)一到科學(xué)發(fā)展觀的基本要求上來(lái),把認(rèn)識(shí)統(tǒng)一到中央對(duì)形勢(shì)的分析判斷上來(lái),把行動(dòng)統(tǒng)一到加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略部署上來(lái),立足發(fā)展全局,聯(lián)系水利實(shí)際,著力抓好落實(shí)。要在科學(xué)編制“十二五”水利規(guī)劃中,加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源和水環(huán)境承載能力相適應(yīng)、相協(xié)調(diào),推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。要全面落實(shí)嚴(yán)格的水資源管理制度,著力抓好以民生水利為重點(diǎn)的水利建設(shè),全面構(gòu)建保障民生、服務(wù)民生、改善民生的水利發(fā)展格局,造福人民群眾。進(jìn)一步加快水利發(fā)展體制機(jī)制創(chuàng)新,深化水資源管理體制、水利投融資體制、水利工程建設(shè)和管理體制、水價(jià)形成機(jī)制、農(nóng)村水利建設(shè)與管理體制等方面的體制機(jī)制改革,形成有利于加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的制度,努力促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展。

會(huì)議還學(xué)習(xí)貫徹了《廉政準(zhǔn)則》重要內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)要嚴(yán)格按照《廉政準(zhǔn)則》提出的要求和規(guī)定,進(jìn)一步規(guī)范黨員領(lǐng)導(dǎo)干部從政行為,著力解決涉及領(lǐng)導(dǎo)干部廉潔自律的突出問(wèn)題,促進(jìn)黨員領(lǐng)導(dǎo)干部廉潔從政、推進(jìn)廳系統(tǒng)黨風(fēng)廉政建設(shè)和反腐敗工作。會(huì)議還就廳系統(tǒng)開(kāi)展“深化作風(fēng)建設(shè)年”活動(dòng)提出了要求。