江都三站主水泵導軸承潤滑水系統技術改造

楊興麗，闞永庚，何小軍

（江蘇省江都水利工程管理處，江蘇 揚州 225200）

1 工程概況

江都第三抽水站（簡稱“江都三站”）與江都一站、二站、四站三座泵站及相關配套工程共同組成江都水利樞紐工程，工程位于江都市區，地處京杭大運河、新通揚運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、發電、改善生態環境等綜合功能，既是江蘇省江水北調的第一級泵站，也是國家南水北調東線工程的源頭。

2 水泵水導軸承潤滑情況簡介

江都三站改造后，水泵水導軸承潤滑面采用聚胺脂材質，水泵軸頸采用不銹鋼材質堆焊，經加工后與軸承配合，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滑。軸承結構如圖1所示。

圖1 三站水泵導軸承結構圖

水導軸承安裝在水泵導葉體中，機組運行時，水流經過軸承間隙，

一方面在軸承與軸頸之間發揮潤滑作用，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 水泵導軸承在水泵中安裝位置

3 存在的問題

河水中含有泥沙等雜質，橡膠軸承采用河水潤滑磨損嚴重。江都三站水泵橡膠軸承設計雙邊間隙值為0.7～0.8mm，采用河水潤滑3～4年后，進行水導檢查時發現雙邊間隙值可達到極限值1.2mm左右，此時需要進行對水泵機組水導部分進行解體，對軸承橡膠內襯加墊或更換橡膠軸承內襯，如果在解體檢查過程中，發現軸頸磨損過大，則必須進行機組大修，才能保證機組安全運行。江都三站共有大型水泵機組10臺套，為保證泵站各臺機組安全可靠運行，需每年維修兩臺機組，大修周期為5～6年，年檢修工作量大，費用高，同時在機組運行過程中，軸承間隙偏大還會造成機組振動大，影響機組安全運行。

4 技術改造措施

4.1 水質要求

潤滑水對水中泥沙含量的要求是：水中泥沙含量常年不應超過0.1g/L，汛期不超過0.2g/L。實際工作中如采用河水潤滑，水中泥沙含量因河流與季節而異，相差很大，地處長江中下游地區的江都三站下游河水平時泥沙含量為幾十毫克每升，汛期超過1g/L。因此大部分時間里，江都三站下游河水泥沙含量超過規定值。

4.2 改造的可行性

（1）水泵設備硬件：江都三站改造時已考慮到水導軸承采用清水潤滑的可能，因此在水泵加工時預留了清水潤滑情況下需要的管路及相關配件的位置，如果按照清水潤滑的要求加工相關部件，可以滿足清潤滑所需要的設備硬件條件。但三站改造完成后，因潤滑水水源問題，清水潤滑一直沒有實現。

（2）水源問題：三站機組經一段時間運行后，發現軸承磨損較快，考慮利用清水潤滑，因該潤滑為開放性，清水進入后無法回收循環利用，如果使用城市自來水，水量大，成本太高。后經調研發現，原四站機組曾經進行過調相運行，運行時需要對水導軸承及其密封裝置進行潤滑冷卻，在四站西南距下游引河約15米處有一深井，因多年來四站已不進行調相運行，因此該深井已不再使用，如果使用該深井，可以實現向三站供清潤滑的水源。同時該深井因距河道距離較近，水量可以滿足長時間供水的要求。

（3）實用性問題。原清水系統為間接供水方式，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定性，另外，如果清水中有泥沙等雜質，可以沉淀在水井底部，使用一段時間后，可對集水井進行清理，保證了清水的純凈。

4.3 項目實施

（1）供水管路實施：首先對原清水泵房進行了整理，對清水泵及其管路進行了檢查維修，保證清水泵安全穩定運行，向集水井輸水的管路正常；其次，從集水井到三站聯軸層鋪設了直徑為150mm的管道，再把管道延伸至水泵層，形成水導軸承的清水母管，在母管對應每臺機的位置設置出水口，并用閘閥控制水量的輸入。

（2）水泵設備的改進：利用原預留的進水管路，將泵體中管路與外面的管路連接，實現將清水輸送到水泵導葉體內，形成清水潤滑及散熱作用。改造后結構如圖3所示。

圖3 改造后的水潤滑部件安裝圖

從圖3中可以看出，清水從預留的管路進入水箱中，在一定壓力情況下，可以保證水從水導軸承間隙進入，并從下部排出，保證了水泵機組水導軸承在清水環境下運行。

5 改造后存在問題及技術改進

（1）存在問題：江都三站清水潤滑系統實施后并投入使用，使用過程中發現清水到水泵層壓力偏低，10號、9號機有清水進入泵體，其它機組基本達不到進入水泵泵體壓力的要求。

（2）技術改進：針對恢復后的的清水潤滑系統存在的兩個問題，一是水量控制問題，二是壓力控制問題。

（3）水量控制：深井泵將井水直接抽至集水井，只有開停制，為保證在集水井水滿后能及時停止抽水，在深井泵房現場設置了定時裝置，根據抽水及放水過程中需要多長時間可以抽滿集水井，調整定時器時間，確保在集水井水滿時及時停泵，積水井水位到下限時開啟深井泵，實現了水量穩定供給。

（4）水泵清水進口處的壓力控制：在三站聯軸層清水潤滑的管路上安裝一臺離心管道泵，利用泵的出口閘閥的開度控制出水壓力及出水量，無論泵的進口壓力如何變化，保證泵的出口壓力基本穩定，這樣在集水井水位變化時，水泵泵體清水進水口的壓力保持穩定，實現了向水泵導軸承供穩定清水的目的。

6結語

圖4 改造后的清水潤滑系統圖

江都三站清水潤滑系統投入運行后，雖然在供水過程中出現過集水井滿水、有時仍有供水不足等現象，但經一段時間的調試，能穩定提供主水泵水導軸承的潤滑用水，取得了良好的效果。該系統穩定運行后，有望將三站原一年檢修兩臺主機的工作量減少至一年檢修一臺機組，保證了水泵長期穩定運行。