大型立式水泵安裝工藝

摘要：在電廠有許多大型立式水泵，由于大多以散件形式到貨，因此組裝、找中心顯得尤其重要，本文總結了以往大型立式水泵安裝經驗和施工工藝，為類似安裝提供借鑒作用。

關鍵詞：立式水泵 組裝 找中心

1 概述

火力發電廠有許多大型立式水泵，由于受運輸條件限制，眾多部件需要在施工現場組裝，即使部分整裝到貨也必須重新解體檢修。為保證大型立式水泵的組裝質量，通過科學合理的施工組織，總結在多家電廠的施工經驗，優化施工方案，采用泵殼和泵轉子就地分段組裝、電機組裝后整體吊裝的施工工藝，對今后電廠立式水泵檢修組裝具有指導意義。

2 工藝原理

依據設計院安裝圖、制造廠組裝圖及安裝說明書，根據設備結構特點和組裝的技術要求，確定組裝工序，主要采取專用工具（半圓形夾子）依次組裝各段泵殼并吊入泵坑就位、分段組裝水泵轉子和電機組裝后整體吊裝的方法施工。

3 工藝流程和操作要點

3.1 工藝流程

基礎準備及墊鐵配制→地腳螺栓孔檢查和墊板就位調平→殼體部分安裝與地腳螺栓孔澆灌→墊鐵鑲配及泵支撐板水平調整→泵體可抽部分安裝→內接管、泵蓋板、導流片等安裝→電機推力軸瓦、導向瓦研刮→冷卻器、上機架檢修，推力頭組裝→電機組裝及各部間隙調整→軸線測量與調整→附件安裝

3.2 操作要點

3.2.1 基礎準備及墊鐵配制

①根據泵外形圖在基礎上劃出泵縱橫向中心線，與基礎實際中心線相比較，偏差≤10mm。

②根據制造廠給出組裝后水泵、電機的總重量，可簡略計算出墊鐵與設備安裝墊板接觸的有效面積，計算方法為：P=W/A≤4MPa

式中：P——墊鐵承受設備的靜負荷（單位：MPa）。

W——墊鐵承受的重力（包括設備重量+設備運行時估算泵體內部和冷卻器液體重量，單位：N）。

A——墊鐵與安裝墊板接觸的有效面積總和（單位：

m2）。

③根據水泵安裝圖，確定墊鐵疊數和規格，要求墊鐵與安裝墊板接觸面積之和必須大于A。

④用水準儀測量每疊墊鐵位置的標高，計算出各疊墊鐵厚度。

3.2.2 地腳螺栓孔檢查和墊板就位調平

①地腳螺栓孔的中心線與基礎中心線相比較，偏差≤10mm。

②安裝墊板就位后，要求縱橫向中心線偏差≤3mm，標高偏差±5mm，墊板水平度<0.05mm/m。

3.2.3 殼體部分安裝與地腳螺栓孔澆灌

泵外殼由吸入端喇叭口、泵外接管（下、中、上三段）、吐出彎管和泵支撐板組成，見圖1——水泵外殼組裝示意圖所示。

①采取就地分段組裝泵殼的方法。首先將泵殼下端吸入喇叭口向下找平，吊起外接管（下），使其對準吸入端喇叭口法蘭銷孔（或標記），用螺栓緊固。

②用專用工具一對半圓形夾子（Ⅰ）夾住外接管（下）上部，將組合段吊起后放入泵坑，用半圓形夾子（Ⅰ）將其支撐在基礎上。

③將外接管（中）按標識吊起，使其對準外接管（下）銷孔（或標記），用螺栓緊固。用另一對半圓鉗形夾子（Ⅱ）夾住外接管（中）上部，吊起并松開半圓鉗形夾子（Ⅰ）后放入泵坑，用半圓鉗形夾子（Ⅱ）將其支撐在基礎上。重復以上步驟組裝吐出彎管。

④將外接管（上）按連接標識吊起，使其對準泵支撐板銷孔（或標記），用螺栓緊固。

⑤吊起并翻轉外接管（上）和泵支撐板的組合件，使外接管（上）對準吐出彎管銷孔（或標記），用螺栓緊固。吊起并松開夾在吐出彎管上的半圓鉗形夾子后放入泵坑，使泵支撐板落在安裝墊板上。

⑥將組合好的外殼吊起，在δ=1mm厚膠質石棉板雙面均勻涂一周密封膠，放入安裝墊板與泵支撐板之間后緩緩吊下殼體。

⑦穿入地腳螺栓后并澆灌，要求地腳螺栓垂直，螺母、墊圈、泵支撐板接觸良好。

3.2.4 墊鐵鑲配及泵支撐板水平調整

①墊鐵鑲配時，不得超過三塊，且只允許加裝一對斜墊鐵，各接觸面用0.05mm塞尺塞不入。

②墊鐵鑲配完后緊固地腳螺栓，測量泵縱橫向水平度，要求<0.05mm/m。

③點焊墊鐵后進行基礎二次澆灌，高度為泵支撐板與安裝墊板連接處。

3.2.5 泵體可抽部分安裝

泵體可抽部分主要由葉輪、葉輪室、導葉體、上下段主軸及導軸承、套筒聯軸器、各類卡環等部件組成。

①用“V”形鐵支架測量各段轉子的徑向晃度，要求≤0.05mm。

②吊起下主軸穿入葉輪，然后吊起組裝好的部件放入葉輪室，測量密封環和葉輪配合處的徑向間隙，要求為葉輪密封環處直徑的1～1.5/1000，且四周均勻。

③將導軸承裝于導葉體上，吊起導葉體穿入組裝好的下主軸，緊固導葉體與葉輪室。

④將組合好的下主軸組件吊入泵殼內，外接管的防轉塊卡在葉輪室的兩凸耳之間，從吸入喇叭口端檢查葉輪室與喇叭口錐面是否完全貼合。

⑤將裝好套筒聯軸器的上主軸吊至下主軸上連接，松開聯軸器上的固定螺釘，使其落至止推卡環位置并用螺栓緊固。

3.2.6 內接管、泵蓋板、導流片等安裝

①逐段吊起內接管穿入主軸，在其連接部位加墊并緊固。

②根據銷孔位置組裝導流片接管、導流片、泵蓋板。

③將泵蓋板組件吊起翻轉緩慢放入泵殼內，涂密封膠后用螺栓連接緊固。

④吊起裝入導軸承的填料函體，放入泵填料函體腔內并緊固。

⑤在主軸上部裝入聯軸器并擰上軸端螺母，在填料函內加入4塊等厚楔形墊塊，用楔形墊塊在填料函體內調整泵軸中心與泵殼中心重合，徑向允差為0.05mm。

⑥吊裝電機支座，測量電機支座平面≤0.10mm/m。

3.2.7 電機推力軸瓦、導向瓦研刮

①用著色法檢查各瓦塊無脫胎現象，鎢金必須無夾渣、氣孔、凹坑、裂紋等缺陷。

②電機推力軸瓦研刮

a在各瓦塊上勻涂一層薄紅丹粉，將轉環復蓋到軸瓦上，用人力使轉環順時針方向轉3～5轉后，檢查軸瓦和轉環的接觸情況，要求2～3點/cm2，瓦塊的進出油側必須刮出油楔。

b當三塊瓦刮好后，換上另外三塊瓦繼續進行研刮，直至合格。

③電機導軸瓦研刮：在導軸瓦上涂一層勻薄的紅丹粉，復蓋到導軸承上，來回推動4～6次取下軸瓦，要求2～3點/cm2。

3.2.8 冷卻器、上機架檢修，推力頭組裝

①上機架油冷卻器和電機空氣冷卻器做1.25倍工作壓力的水壓試驗，時間為30min，不得有任何滲漏現象。

②上機架油室內放入或涂上煤油，24小時后檢查焊縫須無滲漏。

③推力頭與轉環之間絕緣墊片在注入潤滑油前后必須用1000V兆歐表測量，絕緣電阻值≥0.3MΩ。

3.2.9 電機組裝及各部間隙調整

①吊起定子后調平，在上機架位置測量水平度，允許偏差≤0.10mm/m。

②吊起轉子穿入，用千斤頂頂起轉子軸頭，使轉子鐵心高出定子鐵心約3mm。

③根據電機外形圖和油水管路位置要求，依次安裝電機上機架擋風板、接油盤、甩油盤，然后將上機架裝入定子，螺母與擋風板必須點焊牢固。

④推力頭套裝前，首先安裝推力瓦塊并在轉環上校正水平，其水平度偏差≤0.02mm/m。

⑤用專用工具將推力頭頂入，裝入卡環受力后用0.03mm塞尺檢查其間隙長度不得超過圓周的20%，且不得集中在一起。

⑥松開頂起轉子的千斤頂，使轉子重量轉移到推力瓦上，使電機轉子磁場中心比定子磁場中心略低，其偏差值不大于電機定子硅鋼片有效高度的0.4%，氣隙不均勻度不超過10%。

⑦將下部端蓋安裝在定子上，結合面用0.05mm塞尺檢查應塞不入。

⑧將安裝好聯軸器的電機，就位在電機支座上，要求上機架與推力頭同心度偏差≤0.05mm，上機架水平度≤0.10mm/m。

3.2.10 軸線測量與調整

①測量水泵和電機聯軸器端面瓢偏值≤0.04mm。

②測量電機軸擺度

a將上導軸承單側間隙調至0.03mm左右，松開下導軸承，電機轉子處于自由懸吊狀態。

b在上導軸承軸頸和電機聯軸器處，各裝水平方向互成90°上下方位一致的兩塊百分表，測取并記錄各表數值。

c在電機聯軸器處讀取百分表數值，對面讀數最大值即為電機軸相對擺度，允許偏差≤0.02mm/m。注意：上導軸承留有0.03mm左右間隙，因此電機聯軸器處百分表讀數減去上導軸承對應點百分表讀數，得出電機聯軸器處晃度實際數值。

③聯軸器找中心

a聯軸器找中心必須在水泵葉輪與外殼間隙及電機空氣間隙合格情況下進行。

b用等厚楔形塊（一塊斜墊鐵縱向切割成4條即可）將泵軸填料函內孔塞住，使泵軸與填料函內孔四周偏差小于0.05mm（見圖2——聯軸器找中心示意圖）。

c盤動電機轉子，通過調整電機，使聯軸器徑向偏差≤0.05mm或符合制造廠要求。

d聯軸器如無記號時，可使兩法蘭瓢偏值互補，打上記號作找中心和聯軸器最后對正聯接的依據。

e根據泵轉子軸向提升量和聯軸器間的間隙，配制不同厚度的楔形調整金屬墊片。

④安裝聯軸器間調整墊片，按照聯軸器記號提起水泵聯軸器，用配套的銷釘螺栓對稱緊固，結合面用0.05mm塞尺塞不入。

⑤測量水泵軸擺度

a將電機上導軸承單側間隙調至0.03mm左右，下導軸承松開，轉子整體處于自由懸吊狀態。

b在水泵上導軸承軸頸處，裝水平方向互成90°與電機導軸承上下方位一致的兩塊百分表，盤車測取讀數。

c讀取水泵上導軸承軸頸處百分表數值，對面讀數最大值即為水泵軸擺度，相對擺度允差≤0.02mm/m。如偏差過大，則通過調整電機推力盤的絕緣墊板，實現整體擺度符合要求。

⑥電機導軸瓦間隙最終調整必須在絕對擺度調整合格后進行，上導軸承單邊間隙為0.08～0.10mm，下導軸承總間隙為0.16～0.24mm，調整工作必須對稱進行，并在推力頭處水平位置互成90°的地方架設百分表監視。檢查導軸承絕緣電阻，在注入潤滑油前后用1000V兆歐表測量必須大于0.3MΩ。

3.2.11 附件安裝

①將油冷卻器依次放入上機架油室內，用固定板緊固。

②按編號依次安裝空氣冷卻器，空氣冷卻器與電機接合面間加膠條襯墊后緊固。

4 結束語

采用大型立式水泵安裝工藝特點是安全可靠性強，在工期和工程質量以及造價等方面有較明顯的優越性。

4.1 本工藝是在長期檢修安裝的基礎上，從立式水泵的安裝理論和施工特點上對立式水泵安裝技術進行深入研究總結出來的施工工藝，因此，施工工序合理，操作性強，提高了安裝質量和施工安全可靠性。

4.2 減少了高空作業量，降低了投入，除電機在高外作業需搭設架子外，其它工序包括泵體外殼連接、葉輪包組裝、轉軸對接、安裝泵座等大量工作是在地面進行，大大降低了施工投入。所使用的轉軸測量架和泵-電機聯軸器找中心使用的等厚墊鐵以及泵外殼連接所用的專用卡子等能夠重復使用，使投入的成本大大降低。

參考文獻：

[1]曾迎峰.臺兒莊泵站立式水泵安裝[J].河南水利與南水北調， 2012（22）.

[2]陳學武.常用立式水泵安裝質量控制[J].福建建筑，2011（05）.

[3]孫明權，仇寶云，闞永庚.大型立式水泵機組推力瓦性能分析及改進設計[J].排灌機械，2009（02）.