碟簧支撐圓形瓦推力滑動軸承在臨洪東泵站的應用

李維 繆建國

摘要：針對江蘇連云港臨洪東泵站采用的新型圓盤彈簧支承圓軸承推力滑動軸承，探討了其新的結構形式和安裝特點。根據各部件的加工精度、運輸方式對零件精度的影響、現場安裝條件等因素，提出了三套蝶形彈簧支撐圓墊推力滑動軸承的安裝方案。通過對定子水平的仔細調整，明確了在綜合處理條件下安裝導向擺的施工工藝。臨洪東站12個機組的安裝表明，新的安裝工藝減少了安裝工作量，縮短了工作時間，提高了機組的安裝質量，達到了安裝規(guī)范的要求。

關鍵詞：碟簧支撐圓形瓦推力滑動軸承；安裝工藝；運行情況

1 基本情況

連云港市臨洪東站位于連云港市北郊。該工程是治淮工程沂沭泗洪水東調南下主體工程之一，承擔薔薇河流域1054km2的內澇強排任務，是目前我國單站裝機容量最大的泵站。

國內大型立式水泵機組一般采用剛性支承推力軸承，形成較為成熟的安裝和使用規(guī)范。其缺點主要集中在維修或安裝調試困難、受力調整困難、安裝工作量大等方面。每個瓷磚的負荷在操作上很容易不均勻[1]。近年來，大型立式電機已在少數大型立式泵機組上得到應用。新型軸承在安裝和維護方面優(yōu)于傳統(tǒng)軸承。但是，由于新的結構特點，現有的安裝技術不能得到充分利用，在泵站工程中也缺乏應用經驗。臨時安裝過程甚至與安裝規(guī)范相抵觸，因此研究圓盤彈簧支承的圓形軸承推力滑動軸承在泵站的應用，尤其是安裝過程，具有十分重要的意義。

2 施工方案的確定

由于碟簧支撐圓形瓦推力滑動軸承結構的復雜性和特殊性，其裝配工藝的應用將直接關系到主部件的安全使用。通過研究，設計了三套方案。

方案一：定子安裝結束后，直接進行安裝，固定部分、轉動部分的水平由電機制造商制造生產工藝保證，在卡環(huán)與軸頸配合處墊銅片對電機擺度進行處理（湖北新灘口泵站曾做過這樣的處理）。

方案二：電機水平的處理與方案一相同，在擺度處理上采用東方電機股份有限公司對5臺東深電動機采用磨卡環(huán)找擺度的方法[2]。

方案三：在保證產品質量的前提下，固定部分的水平只有通過提高定子這一基準面的水平，來保證軸承的水平，將定子安裝水平從0.03mm/m提高到0.02mm/m，從而保證上機架的安裝基準（即固定部分水平）；轉動部分只有墊上機架處理軸系水平，通過盤車來檢驗。但對于電機下導處的擺度，軸承內部不可能采取任何方式進行調整，用氧氣乙炔火焰烘烤，利用轉子本身的重力作用和控制大軸金屬材料的熱脹冷縮變形，來矯正大軸擺度。

方案一、方案二中電機的水平都依賴于電機制造商制造生產工藝，下導的擺度通過對卡環(huán)進行墊銅片處理、或用磨卡環(huán)進行處理，都必然產生卡環(huán)與推力頭之間間隙不均勻，是規(guī)范所不允許的（卡環(huán)受力后，其局部軸向間隙不得大于0.03mm，間隙過大時，不得加墊），會嚴重影響以后機組的安全運行。方案三需要一定的安裝經驗和水平，通過安裝工藝來保證電機的運行質量。

通過3個方案的比較，采用了精調定子水平，墊上機架處理轉動部分水平；火焰矯正處理鏡板水平的施工方案，擬定了施工流程與相關工藝要求，在連云港臨洪東泵站12臺機組的安裝實踐中取得了圓滿的成功。

3 試運行情況分析

2011年8月，對前6臺機組進行了試運行，以其中一臺為例，下游水位為3.5m，上游水位為0.5m，環(huán)境溫度33.5℃，其溫升對比如圖1、圖2所示。

本次試運行，由于上游來水不多，水位下降太快，某機組共運行了8h，其中開停次數為2次。從以上3個表可以看出，推力瓦、導向瓦在運行后的1h內溫升很快，1.5h后溫度完全穩(wěn)定，推力瓦穩(wěn)定在59.7℃左右，導向瓦穩(wěn)定在為52.9℃左右，并基本不再上升（按廠家要求，推力瓦最高運行溫度為90℃，導向瓦最高運行溫度為70℃），而且所有徑向和軸向的振動參數都符合規(guī)范要求，這說明我們在施工中所采用的火焰矯正工藝，總結的圓形彈性推力瓦滑動軸承施工流程能經得起實踐的考正。

4 結語

連云港臨洪東泵站使用的碟簧支撐圓形瓦推力滑動軸承的安裝采用了精調定子水平、綜合處理下導擺度安裝推力軸承的施工工藝，精調定子水平保證了軸承的安裝基準，提高了泵機組安裝精度；對軸承結構中不可調的電機下導擺度采用了火焰矯正施工工藝。此方法可操作性強，減少了機組安裝工作量，縮短了工作時間，大大節(jié)約了直接經濟成本。由機組安裝過程中的檢測和監(jiān)測可知，盤車過程中的軸系水平值、軸向擺度值，都達到了安裝規(guī)范中優(yōu)良標準的要求。此方法可操作性強、所需人員費用少，傳統(tǒng)剛性支撐軸承安裝過程需10人、15d時間；而碟簧支撐圓形瓦推力滑動軸承無需刮瓦，施工方便，只需10人、10d時間，減少了機組安裝工作量，縮短了工作時間，大大節(jié)約了直接經濟成本。試運行情況表明，推力瓦、導向瓦溫度及油缸油溫溫度低；電機、水泵徑向、軸向在各個部位的振動值只有安裝規(guī)范控制值的一半，與傳統(tǒng)剛性支撐軸承相比更容易控制機組安裝質量、滿足運行要求。碟簧支撐圓形瓦推力滑動軸承有其安裝、運行的優(yōu)點，但其對生產加工精度要求較高，生產制造廠商要進一步提高生產、裝配水平，保證產品質量，才能確保泵機組安裝質量和運行安全。研究成果將推進碟簧支撐圓形瓦推力滑動軸承安裝檢修規(guī)范的建立與完善，加快這一新型軸承形式在大型泵站的推廣應用。

參考文獻

[1]鄧波，陳堅.大型立式推力軸承研究現狀及發(fā)展趨勢[J].全國大型泵站更新改造研討暨新技術、新產品交流大會論文集，2009.

（作者單位：連云港市臨洪管理處）