李國(guó)強(qiáng)，邵 凱，蘭雙雙

（天津引灤工程爾王莊管理處，天津 寶坻301802）

大型立式軸流泵機(jī)組固定件與轉(zhuǎn)動(dòng)件安裝高差的確定及測(cè)量

李國(guó)強(qiáng)，邵 凱，蘭雙雙

（天津引灤工程爾王莊管理處，天津 寶坻301802）

通過(guò)對(duì)天津引灤工程爾王莊管理處暗渠泵站新安裝的機(jī)組運(yùn)行前后記錄的總結(jié)，分析了電機(jī)定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心高差和泵葉片上下間隙在機(jī)組運(yùn)行前后的差異及其影響因素，確定機(jī)組固定件與轉(zhuǎn)動(dòng)件的合理安裝高差及其測(cè)量調(diào)整的方法，以保證機(jī)組運(yùn)行時(shí)磁場(chǎng)中心高差合格和上下葉片間隙均勻，指出安裝時(shí)應(yīng)保證轉(zhuǎn)動(dòng)件與固定件之間有足夠頂車間距。

大型立式軸流泵機(jī)組；磁場(chǎng)中心高差；葉片間隙；安裝高差；頂車間距

1 機(jī)組運(yùn)行對(duì)磁場(chǎng)中心高差和葉片間隙要求

定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心高差和葉片間隙即葉片與泵外殼間隙是兩個(gè)重要的結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)，它們?nèi)Q于有關(guān)固定件與轉(zhuǎn)動(dòng)件的安裝高差。如圖1所示。

爾王莊管理處暗渠泵站水泵機(jī)組采用的是大型立式同步電動(dòng)機(jī)，靠定子對(duì)轉(zhuǎn)子的磁拉力帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在機(jī)組軸線調(diào)整后，按磁場(chǎng)中心（即定子矽鋼片中心），核對(duì)定子安裝高程。高差值為定子矽鋼片有效長(zhǎng)度的0%～0．5%。該高差值為機(jī)組運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)高差值，這樣既保證了定子對(duì)轉(zhuǎn)子有微小的向上拉力，減小推力軸承載荷1%左右（高差為最大允許值時(shí)），使其運(yùn)轉(zhuǎn)加快，提高電機(jī)機(jī)械效率，從而提高電磁效率和有效功率。

圖1 大型立式泵機(jī)組磁場(chǎng)中心高差與葉片間隙

在葉輪外殼組裝后即可對(duì)葉輪間隙進(jìn)行測(cè)量，水泵葉輪間隙過(guò)大，則泄漏量過(guò)大，泵效率低；葉片間隙過(guò)小，則容易發(fā)生間隙氣蝕及葉片碰殼。設(shè)計(jì)單邊葉片間隙為δ設(shè)＝0．001D（D為葉輪直徑）。葉片外緣及泵體外殼為球面，運(yùn)行時(shí)要求葉輪中心與泵體外殼中心高程基本重合，葉片的四周、上下間隙均勻。對(duì)軸流泵，葉輪偏高，則下間隙大，上間隙??；反之，上間隙大，下間隙小。在實(shí)際運(yùn)行中，由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分的軸向力和水平推力會(huì)使轉(zhuǎn)動(dòng)部分略有下垂，故葉輪間隙最好是下部略大于上部。

2 安裝高差的合理確定及其測(cè)量校核

2．1 定子下端面與設(shè)計(jì)葉輪中心高差

對(duì)水泵葉輪與泵體外殼進(jìn)行預(yù)裝，使葉片間隙相等，達(dá)到葉輪中心與泵體外殼中心同高，根據(jù)部件實(shí)際尺寸向上推算出安裝時(shí)定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心同高，葉輪、泵體外殼中心同高時(shí)定子下端面與設(shè)計(jì)葉輪中心高差△H0［2］。

考慮到軸橫放時(shí)測(cè)量其長(zhǎng)度，組裝后產(chǎn)生靜伸長(zhǎng)△L靜，運(yùn)行后產(chǎn)生動(dòng)伸長(zhǎng)△L動(dòng)，即轉(zhuǎn)子中心至葉輪中心長(zhǎng)度增大了△L靜＋△L動(dòng)。另外運(yùn)行時(shí)要求定子磁場(chǎng)中心較轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心高i＝0%～0．5%H1，則要求運(yùn)行時(shí)上下兩中心重合，對(duì)應(yīng)的定子下端面與設(shè)計(jì)葉輪中心實(shí)際安裝高差為：

安裝時(shí)，式中i一般取中間值，以保證上下有最大允許誤差。通常△H較△H0大1～1．6mm。△H減去基礎(chǔ)板調(diào)整墊鐵厚度，檢查混凝土面實(shí)際高程是否滿足要求，不滿足要求時(shí)需要進(jìn)行修鑿或加高，加墊處理。定子就位后，檢查定子上端面高程和鐵芯垂直度應(yīng)合適，不合適時(shí)調(diào)整墊鐵滿足要求。

2．2 磁場(chǎng)中心高差

設(shè)由安裝前實(shí)測(cè)的有關(guān)部件高度推算出定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心重合時(shí)定子上端面與轉(zhuǎn)子磁軛上端面高差為K?？紤]到機(jī)組運(yùn)行后上機(jī)架產(chǎn)生動(dòng)撓度，轉(zhuǎn)動(dòng)部分下沉值f，靜止安裝時(shí)，電機(jī)定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心高差應(yīng)為：

運(yùn)行后轉(zhuǎn)子下降f，磁場(chǎng)中心高差增大f，實(shí)際高差為i，符合要求。安裝時(shí)，實(shí)測(cè)定子上端面至轉(zhuǎn)子磁軛上端面高差k0控制轉(zhuǎn)子高程，應(yīng)使k0＝k＋i0＝k＋i，考慮i值范圍，則：

調(diào)整推力軸承抗重螺栓高度，使k0滿足式（3）要求。

2．3 葉輪中心與泵體外殼中心高差

如果機(jī)組安裝中定子高程、轉(zhuǎn)子高程確定，安裝準(zhǔn)確無(wú)誤，誤差符合要求，則葉輪中心與泵體外殼中心高差應(yīng)符合要求，但需實(shí)測(cè)校核。葉輪中心與泵體外殼中心高差無(wú)法直接測(cè)得，而是經(jīng)實(shí)測(cè)上下葉片間隙推算而得。葉片間隙采用楔型竹塞尺涂白粉筆及外徑千分尺測(cè)得。

安裝時(shí)要求葉輪中心高于泵體外殼中心，高差值為：

△h為0．5～1．0mm， 軸流泵對(duì)應(yīng)的安裝間隙要求下間隙較上間隙大5%～15%［3］，運(yùn)行后葉輪下沉，上下間隙基本相等。

影響葉片間隙的因素除了葉輪中心與泵體外殼中心高差外，還有其他方面：

（1）在同一方位上，葉輪間隙均偏大或偏小，一般是由葉輪外殼不同心或變形失圓造成的，可用千斤頂進(jìn)行調(diào)整。

（2）同一葉片在葉輪外殼四周的間隙均偏大或偏小，說(shuō)明葉片外圍失圓，葉片長(zhǎng)短不一致，安裝前可用葉輪測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量，找出失圓度，進(jìn)行處理。

（3）葉片上下部間隙不均勻，若上部間隙太大，表明定子高程偏低，若上部間隙太小，則表明定子高程偏高，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，可檢查一下磁場(chǎng)中心，若條件允許，可用升高或降低推力軸承抗重螺栓的方法解決。

3 保證頂車間距的部位

大型立式軸流泵機(jī)組安裝和起動(dòng)前常需要在電機(jī)下機(jī)架上架設(shè)千斤頂或用制動(dòng)器通入高壓油將轉(zhuǎn)子及整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分頂起，以便處理或讓推力軸承鏡板與推力瓦之間充油，落下后再起，頂車高度為3～5mm。安裝時(shí)若不注意，轉(zhuǎn)動(dòng)部件與上部固定件間沒(méi)有足夠的空間，頂車時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)部分上升將受到阻礙而不能頂車，甚至造成事故。在以下部位需要注意留有頂車間距：①葉輪最大葉片安放角時(shí)，葉片出水邊與導(dǎo)葉片進(jìn)水邊之間距；②葉輪輪轂上端面與導(dǎo)葉輪轂下端面之間距；③水泵油軸承下部端面水封與空氣圍帶水封裝置靜環(huán)座上部間距；④水泵油軸承下部轉(zhuǎn)動(dòng)油盆蓋與上面軸承體之間距；⑤液壓式全調(diào)節(jié)水泵上部操作油管外油管法蘭與上部受油器體底之間，在最大葉片角時(shí)應(yīng)有足夠頂車間距，該距離可以通過(guò)調(diào)整受油器底座下面的墊板厚度得以保證。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)天津引灤工程爾王莊管理處暗渠泵站新安裝的2號(hào)機(jī)組運(yùn)行前后記錄的總結(jié)，得出大型立式泵機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)件與固定件的安裝高差影響著電機(jī)定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心高差、水泵葉片間隙和頂車間距。

（1）現(xiàn)行的安裝方法大都只保證安裝時(shí)部件高差配合，很少考慮機(jī)組運(yùn)行的影響。

（2）影響固定件與轉(zhuǎn)動(dòng)件高差的因素有：部件實(shí)際高度或長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)值的偏差、電機(jī)上機(jī)架動(dòng)撓度、機(jī)組軸線伸長(zhǎng)等。為保證運(yùn)行時(shí)電機(jī)磁場(chǎng)中心高差和葉片間隙合格，確定部件安裝高差應(yīng)考慮上述因素的影響。

（3）為機(jī)組頂車不受阻礙，應(yīng)注意保證轉(zhuǎn)動(dòng)件與固定件之間有足夠的頂車距離。

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1672-9900（2010）05-0067-03

2010－09－17

李國(guó)強(qiáng)（1977－），男（漢族），天津?qū)氎嫒?，高?jí)工程師，主要從事水庫(kù)管理工作，（Tel）13602129786。