楊興麗，闞永庚，何小軍

（江蘇省江都水利工程管理處，江蘇 揚(yáng)州 225200）

1 工程概況

江都第三抽水站（簡(jiǎn)稱(chēng)“江都三站”）與江都一站、二站、四站三座泵站及相關(guān)配套工程共同組成江都水利樞紐工程，工程位于江都市區(qū)，地處京杭大運(yùn)河、新通揚(yáng)運(yùn)河和淮河入江尾閭芒稻河的交匯處，具有灌溉、排澇、泄洪、通航、發(fā)電、改善生態(tài)環(huán)境等綜合功能，既是江蘇省江水北調(diào)的第一級(jí)泵站，也是國(guó)家南水北調(diào)東線工程的源頭。

2 水泵水導(dǎo)軸承潤(rùn)滑情況簡(jiǎn)介

江都三站改造后，水泵水導(dǎo)軸承潤(rùn)滑面采用聚胺脂材質(zhì)，水泵軸頸采用不銹鋼材質(zhì)堆焊，經(jīng)加工后與軸承配合，形成摩擦副，軸承雙邊間隙為0.7～0.8 mm，利用所抽河水直接潤(rùn)滑。軸承結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 三站水泵導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)圖

水導(dǎo)軸承安裝在水泵導(dǎo)葉體中，機(jī)組運(yùn)行時(shí)，水流經(jīng)過(guò)軸承間隙，

一方面在軸承與軸頸之間發(fā)揮潤(rùn)滑作用，另一方面，將軸承與軸頸之間的摩擦熱量帶走，起散熱作用。其安裝圖如圖2所示。

圖2 水泵導(dǎo)軸承在水泵中安裝位置

3 存在的問(wèn)題

河水中含有泥沙等雜質(zhì)，橡膠軸承采用河水潤(rùn)滑磨損嚴(yán)重。江都三站水泵橡膠軸承設(shè)計(jì)雙邊間隙值為0.7～0.8mm，采用河水潤(rùn)滑3～4年后，進(jìn)行水導(dǎo)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)雙邊間隙值可達(dá)到極限值1.2mm左右，此時(shí)需要進(jìn)行對(duì)水泵機(jī)組水導(dǎo)部分進(jìn)行解體，對(duì)軸承橡膠內(nèi)襯加墊或更換橡膠軸承內(nèi)襯，如果在解體檢查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)軸頸磨損過(guò)大，則必須進(jìn)行機(jī)組大修，才能保證機(jī)組安全運(yùn)行。江都三站共有大型水泵機(jī)組10臺(tái)套，為保證泵站各臺(tái)機(jī)組安全可靠運(yùn)行，需每年維修兩臺(tái)機(jī)組，大修周期為5～6年，年檢修工作量大，費(fèi)用高，同時(shí)在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，軸承間隙偏大還會(huì)造成機(jī)組振動(dòng)大，影響機(jī)組安全運(yùn)行。

4 技術(shù)改造措施

4.1 水質(zhì)要求

潤(rùn)滑水對(duì)水中泥沙含量的要求是：水中泥沙含量常年不應(yīng)超過(guò)0.1g/L，汛期不超過(guò)0.2g/L。實(shí)際工作中如采用河水潤(rùn)滑，水中泥沙含量因河流與季節(jié)而異，相差很大，地處長(zhǎng)江中下游地區(qū)的江都三站下游河水平時(shí)泥沙含量為幾十毫克每升，汛期超過(guò)1g/L。因此大部分時(shí)間里，江都三站下游河水泥沙含量超過(guò)規(guī)定值。

4.2 改造的可行性

（1）水泵設(shè)備硬件：江都三站改造時(shí)已考慮到水導(dǎo)軸承采用清水潤(rùn)滑的可能，因此在水泵加工時(shí)預(yù)留了清水潤(rùn)滑情況下需要的管路及相關(guān)配件的位置，如果按照清水潤(rùn)滑的要求加工相關(guān)部件，可以滿足清潤(rùn)滑所需要的設(shè)備硬件條件。但三站改造完成后，因潤(rùn)滑水水源問(wèn)題，清水潤(rùn)滑一直沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。

（2）水源問(wèn)題：三站機(jī)組經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)軸承磨損較快，考慮利用清水潤(rùn)滑，因該潤(rùn)滑為開(kāi)放性，清水進(jìn)入后無(wú)法回收循環(huán)利用，如果使用城市自來(lái)水，水量大，成本太高。后經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，原四站機(jī)組曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)調(diào)相運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)需要對(duì)水導(dǎo)軸承及其密封裝置進(jìn)行潤(rùn)滑冷卻，在四站西南距下游引河約15米處有一深井，因多年來(lái)四站已不進(jìn)行調(diào)相運(yùn)行，因此該深井已不再使用，如果使用該深井，可以實(shí)現(xiàn)向三站供清潤(rùn)滑的水源。同時(shí)該深井因距河道距離較近，水量可以滿足長(zhǎng)時(shí)間供水的要求。

（3）實(shí)用性問(wèn)題。原清水系統(tǒng)為間接供水方式，將清水抽至三站與四站之間一高處的集水井，再由集水井將水引出，一方面可以保證清水供給的穩(wěn)定性，另外，如果清水中有泥沙等雜質(zhì)，可以沉淀在水井底部，使用一段時(shí)間后，可對(duì)集水井進(jìn)行清理，保證了清水的純凈。

4.3 項(xiàng)目實(shí)施

（1）供水管路實(shí)施：首先對(duì)原清水泵房進(jìn)行了整理，對(duì)清水泵及其管路進(jìn)行了檢查維修，保證清水泵安全穩(wěn)定運(yùn)行，向集水井輸水的管路正常；其次，從集水井到三站聯(lián)軸層鋪設(shè)了直徑為150mm的管道，再把管道延伸至水泵層，形成水導(dǎo)軸承的清水母管，在母管對(duì)應(yīng)每臺(tái)機(jī)的位置設(shè)置出水口，并用閘閥控制水量的輸入。

（2）水泵設(shè)備的改進(jìn)：利用原預(yù)留的進(jìn)水管路，將泵體中管路與外面的管路連接，實(shí)現(xiàn)將清水輸送到水泵導(dǎo)葉體內(nèi)，形成清水潤(rùn)滑及散熱作用。改造后結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 改造后的水潤(rùn)滑部件安裝圖

從圖3中可以看出，清水從預(yù)留的管路進(jìn)入水箱中，在一定壓力情況下，可以保證水從水導(dǎo)軸承間隙進(jìn)入，并從下部排出，保證了水泵機(jī)組水導(dǎo)軸承在清水環(huán)境下運(yùn)行。

5 改造后存在問(wèn)題及技術(shù)改進(jìn)

（1）存在問(wèn)題：江都三站清水潤(rùn)滑系統(tǒng)實(shí)施后并投入使用，使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)清水到水泵層壓力偏低，10號(hào)、9號(hào)機(jī)有清水進(jìn)入泵體，其它機(jī)組基本達(dá)不到進(jìn)入水泵泵體壓力的要求。

（2）技術(shù)改進(jìn)：針對(duì)恢復(fù)后的的清水潤(rùn)滑系統(tǒng)存在的兩個(gè)問(wèn)題，一是水量控制問(wèn)題，二是壓力控制問(wèn)題。

（3）水量控制：深井泵將井水直接抽至集水井，只有開(kāi)停制，為保證在集水井水滿后能及時(shí)停止抽水，在深井泵房現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了定時(shí)裝置，根據(jù)抽水及放水過(guò)程中需要多長(zhǎng)時(shí)間可以抽滿集水井，調(diào)整定時(shí)器時(shí)間，確保在集水井水滿時(shí)及時(shí)停泵，積水井水位到下限時(shí)開(kāi)啟深井泵，實(shí)現(xiàn)了水量穩(wěn)定供給。

（4）水泵清水進(jìn)口處的壓力控制：在三站聯(lián)軸層清水潤(rùn)滑的管路上安裝一臺(tái)離心管道泵，利用泵的出口閘閥的開(kāi)度控制出水壓力及出水量，無(wú)論泵的進(jìn)口壓力如何變化，保證泵的出口壓力基本穩(wěn)定，這樣在集水井水位變化時(shí)，水泵泵體清水進(jìn)水口的壓力保持穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了向水泵導(dǎo)軸承供穩(wěn)定清水的目的。

6結(jié)語(yǔ)

圖4 改造后的清水潤(rùn)滑系統(tǒng)圖

江都三站清水潤(rùn)滑系統(tǒng)投入運(yùn)行后，雖然在供水過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)集水井滿水、有時(shí)仍有供水不足等現(xiàn)象，但經(jīng)一段時(shí)間的調(diào)試，能穩(wěn)定提供主水泵水導(dǎo)軸承的潤(rùn)滑用水，取得了良好的效果。該系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，有望將三站原一年檢修兩臺(tái)主機(jī)的工作量減少至一年檢修一臺(tái)機(jī)組，保證了水泵長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。