立式循環(huán)泵振動大故障消除

黃立新

摘要：我廠立式循環(huán)泵由于在安裝、調(diào)試運行中存在不同程度的質(zhì)量缺陷和問題，致使水泵運行2個月后振動增大。通過對循環(huán)泵填料函體的改造、泵體加裝支撐、循環(huán)泵出口管加裝套管、調(diào)整電機汽隙方式的改造，使循環(huán)泵振動明顯降低。

關(guān)鍵詞：循環(huán)泵；支撐；填料函體；套管

1概述

我廠300 MW燃煤發(fā)電機組各配套安裝2臺長沙水泵廠生產(chǎn)立式循環(huán)水泵，型號為64LKXB-21，流量為20412m3/h，轉(zhuǎn)速為495r/min，最小淹沒深度3.5m，從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動，軸承潤滑采用本身輸送水。泵組采用立式、單基礎(chǔ)層安裝，吐出口在基礎(chǔ)層下。泵的外筒體除吸入喇叭口為鑄件外，其余殼體部分為鋼板焊接，葉輪為開式整體結(jié)構(gòu)，用鍵聯(lián)接在軸上，葉輪與葉輪室之間有0.5-0.7mm的間隙。泵軸由上下2根，通過套筒式聯(lián)軸器有間隙聯(lián)接。上中下各有一道賽龍軸承裝在導(dǎo)葉體和填料函體內(nèi)，轉(zhuǎn)子的提升高度為3.5-4.0mm，通過軸端調(diào)整螺母來調(diào)節(jié)。其中一臺循環(huán)泵自2004年3月投產(chǎn)， 由于在安裝、調(diào)試運行中存在不同程度的質(zhì)量缺陷和問題，致使水泵運行2個月后振動增大，發(fā)生泵體振動大故障，進行檢修。投產(chǎn)使用后運行狀況一直很不穩(wěn)定，電機上部的水平振動日益嚴重。2014年07年29日 8：00檢修人員設(shè)備巡檢時，發(fā)現(xiàn)4A循環(huán)泵垂直振動變大至0.08mm；并泵內(nèi)發(fā)出異音。對4A循環(huán)泵進行解體檢查。發(fā)現(xiàn)主要有問題：1.吐出彎管斷裂，與上下外接管法蘭處連接螺栓大部分脫落。2.導(dǎo)流體下賽龍軸承安裝內(nèi)孔磨損嚴重，下賽龍軸承殼體與導(dǎo)葉體內(nèi)孔最大間隙約6.38mm。3.導(dǎo)流體與外接管接觸面磨損嚴重，其中外接管側(cè)有多處裂紋。

2 循環(huán)泵振動大原因分析

通過對立式循環(huán)泵構(gòu)造研究、設(shè)備檢修匯總討論及查閱相關(guān)資料，確定了下面三大方面是引起循環(huán)泵振動大的主要原因。

2.1設(shè)計方面：

循環(huán)泵出口與循環(huán)水管道穿墻內(nèi)側(cè)連接處沒有設(shè)計伸縮節(jié)，造成泵運行時管道推力傳遞

到泵體，增加了循環(huán)泵的振動。

2.2水泵的安裝工藝方面

2.2.1水泵在安裝過程中，由于循環(huán)水泵安裝過程中筒體垂直度和臺板水平度沒有嚴格的保證存在偏差，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動部件在筒體內(nèi)發(fā)生偏磨，引起水泵振動。

2.2.2上、中、下三個賽龍軸承安裝內(nèi)孔同心度偏差大，造成軸承與泵軸之間的動靜摩擦，引起泵的振動。

2.2.3水泵零部件的機械強度及剛度較差；泵支撐板到喇叭口的距離為6350mm，且整個外筒體通過5個法蘭連接。由于泵外筒體整個跨度長或水泵外筒體各部件及法蘭連接時緊固不均勻，很容易引起水泵的振動。

2.4.4水泵聯(lián)軸器和電機主軸聯(lián)軸器不對中，電機水平度差，導(dǎo)致振動。

2.3電機方面因素：

電機定子與轉(zhuǎn)子的磁力中心不同心或徑向氣隙差超過允許值，造成磁力不平衡，均會引起電機的振動。

3 改造措施

3.1由于在循環(huán)泵出口至循環(huán)水穿墻內(nèi)側(cè)管道距離、空間及這段管道帶有錐度的限制，在此處加裝伸縮節(jié)非常困難。從實際出發(fā)，設(shè)計了帶有錐度的外套管，將泵出口法蘭與出口管很好的連接起來，有效避免了因焊接過程中焊接應(yīng)力對外筒體垂直度的影響。

3.2水泵檢修工藝方面：

為了保證整個外筒體垂直度及軸系的同心，將泵支撐墊板（與安裝墊板、泵蓋板）、泵蓋板（與泵支撐墊板、電機支架）接觸面按圖紙要求重新車削；便于準確的測量外接管垂直度，技術(shù)人員設(shè)計了專業(yè)工具，用吊鉛錘的方法通過調(diào)整上方的螺桿，確保泵蓋板內(nèi)孔與吊線間四個方向誤差在0.02mm以內(nèi)。測量時發(fā)現(xiàn)三個賽龍軸承安裝內(nèi)孔同心度偏差4mm，并且與外筒體垂直度方向偏差相一致。專門設(shè)計了在填料函體上（與泵蓋板徑向接觸部位）加工偏心套的方法，通過精確計算保證三個賽龍軸承安裝內(nèi)孔同心度為0，確保了泵體的上下主軸同心。

3.3由于水泵軸系及外筒體較長，泵各部件易發(fā)生剛度不足，形成振動。為了增加整個外筒體的剛度，在外接管與喇叭口法蘭上側(cè)三個方向加裝支撐桿。如圖所示，支撐桿安裝在水泵筒體外部與水池壁面之間。在架設(shè)支撐時為保證外筒體的垂直度以及水泵部件的同心度不發(fā)生變化，專門設(shè)計了可調(diào)整支撐，調(diào)整時在兩個方向各架設(shè)百分表將外筒體變化量控制在0.02mm以內(nèi)。同時為了保證支撐的可靠性，在支撐管與外界管結(jié)合處加上與外筒體弧度一樣的不銹鋼板；它們之間用M12單頭螺栓連接，并且支撐桿與外接管安裝了加固肋板。支撐桿與水池壁面用植鋼筋的方法，確實保證了支撐杠的牢固性。

3.4由于水泵設(shè)計形式中，導(dǎo)流體在筒體內(nèi)部依靠自身重力和導(dǎo)流體前后的水力平衡在筒體內(nèi)固定，沒有外部機械固定措施，在水泵運行過程中，容易造成導(dǎo)流體內(nèi)兩個賽龍軸承與上面賽龍軸承不同心。檢修人員決定在導(dǎo)流體和外接管之間，增加固定塊，以保證導(dǎo)流體在水泵筒體內(nèi)部不發(fā)生竄動。

3.5為了保證電氣定子與轉(zhuǎn)子中心一致，循環(huán)泵電機調(diào)整汽隙時，汽機部技術(shù)人員按照先保證上側(cè)軸承室與推力頭兩側(cè)間隙誤差在0.05mm以內(nèi)，電機部測量東西方向汽隙差值為0.40mm，汽隙不做調(diào)整。

4 結(jié)束語

通過對循環(huán)泵的改造，泵運行情況良好。循環(huán)泵單獨運行：電機上側(cè)東西水平振動0.025mm，南北水平振動0.05mm，垂直振動：0.008mm。雙泵運行循環(huán)泵振動：電機上側(cè)東西水平振動0.045mm，南北水平振動0.060mm，垂直振動：0.017mm。循環(huán)泵振動大大降低，確保了機組的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

1. 全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站.工業(yè)泵選用手冊.1998.