新設計電動機基礎改造技術在灌溉泵站中的應用研究

樊亞龍

摘??要：針對灌溉泵站長時間運行中機組出現的各種問題，以東雷二期抽黃灌區東王五級泵站為試點，采用新的設計方案對原電動機基礎進行更新改造。通過對比改造前后機組運行平穩同心等參數，證明改造后的電動機基礎在調整同心的過程、同心度參數的精確度等都實現簡單易操作、同心度參數精確度提高、機組運行中更加平穩;持續定時采集改造前后機組運行中的位移及產生噪聲，并比較兩者變化趨勢，發現改造后位移、噪聲都大幅度較少。是投資少、見效快，且易于施工的更新改造技術，值得借鑒和推廣。

關鍵詞：灌溉泵站;位移較大;噪聲較大;簡單易操作;運行更加平穩;同心度精確度提高

陜西省東雷二期抽黃大型灌溉泵站位于關中東部渭北旱原臺塬區，設計灌溉面積126.5萬畝，是利用黃河水資源修建的一處多級高揚程大型電力提灌工程。灌區共建設泵站37座，安裝水泵電動機組170套，總裝機功率114.6MW[1]。由于建設年份較早，電動機基礎均采用普通混凝土澆注及小尺寸角鐵焊接地腳螺栓為支撐面、支撐面較小，運行時間較長，同心度參數調整不夠精密，導致機組運行時會產生較大位移，機組震動較大，水泵新大修后運行較短時間就出現各種各樣的問題，無法正常滿足一個灌溉季節。

1?機組運行中位移及振動較大問題、調整同心度時操作問題

1.1?機組運行中位移及振動較大問題

此處位移及振動較大指檢修后同心度參數調整至規定范圍內，開機1344小時后水泵電動機均無自身故障的前提下機組的同心度數據有較大的變化，機組運行振動有明顯的增大，使得機組整體工況下降，機組由于同心度的偏差導致軸承及各配件壽命大大的減小。機組停運后測量同心度與開機前同心度比較，下圖1中可以看出，基礎運行1344小時后同心度有較大的變化。檢查電動機地腳螺栓無松動現象，分析得出的結果為：下圖2中電動機四個角下面為四塊墊板，去掉墊板后（圖3）可以看到墊板僅僅使用兩塊較短的角鐵焊接在于預埋的螺栓上面，且四周的混凝土已經松散，對墊板也未能起到支撐作用，電動機在啟動后就會很容易破會調整好的同心度。

1.2?調整同心度時操作問題

從下圖4與圖5看，同心度調整時，電動機的前后左后調整主要是靠檢修人員用大錘左右敲打使得電動機發生位移，此種做法會使電動機在長期的敲打中電動機外殼發生變形甚至破損，同時搭在背靠輪上面的百分表也會因為敲打時產生的振動而經常性的掉落，損壞百分表。電動機的垂直升降是用撬杠往起撬，既容易破壞電動機基礎又費力，由于撬杠容易滑落，導致不安全存在。

抽黃泵站的電動機現在普遍存在以上問題，為解決此問題，二黃管理局從新設計電動機基礎，以東王五級抽水泵站作為試點，在不改變其他建筑物和設備的前提下，將原電動機基礎更新改造并對改造前后水泵運行情況及調整同心度操作過程進行比較分析。

2??電動機基礎技術改造

2.1?電動機基礎改造理論及過程

新式電動機基礎理論是把原有電動機基礎沿著預埋螺栓四周混凝土砸破掏空（如下圖6），整個平面下降300mm，在破損混凝土前首先要測定原有的墊板高程及螺栓的位置。電動機底座墊板放大且四塊墊板焊接與一體再于預埋的螺栓焊接，焊接過程中整個墊板必須水平（用水平儀等測量儀器測量至水平）且墊板的高程高于測量墊板高程2mm。考慮到墊板較大，僅用螺栓焊接力度不夠，在墊板下面用螺紋鋼焊接且埋與混凝土中與螺栓在焊接在一起（圖7）。墊板節螺紋鋼焊接完成后，對整個基座進行混凝土澆注，考慮到底座的整體性能，還需要焊接鋼筋網（圖8），普通的混凝土澆注的話會使墊板及鋼筋與混凝土之間有縫隙，尤其是墊板下面有縫隙的話墊板與混凝土之間就不密實，這樣對機組運行中也會產生震動，所有我們在這里采用的是‘高密度無收縮灌漿料進行澆注來防止墊板與混凝土之間出現縫隙。整體墊板在施工當中不可能絕對的水平，為了做到墊板整體盡量的水平，在固定墊板高程時墊板高程高于測量高程2mm，安裝完成后使用便攜式跑床對整體墊板下降2mm，這樣墊板高程就與原來的高程相同且墊板平整度也就達到了要求。為了解決在調整同心度時電動機的前后左后位移能方便且不對電動機外殼產生破壞的情況下，我們還對電動機墊板焊接了用螺絲調節電動機的前后左右位移（圖9）。對于解決電動機垂直方向的位移，我們在電動機四個角焊接了鋼板，利用千斤頂在四個角或者是任意兩個對角同時頂起實現（圖10）。

2.2?電動機技術改造

對電動機基礎的技術改造，是根據現場技術要求，針對機組實際運行情況，不動水泵基礎及電動機本身，設計出與原基礎高程相等。

本次試點的東王五級抽水站安裝3臺600S-32A型水泵，（2#、3#、4#）配套Y400-6型電動機，額定轉速989r/min，重量2960KG。將4#機組電動機基礎進行了改造，其他機組仍然采用之前電機基礎。

2.3?電動機基礎改造后效果

通過對同一機組運行后測試，如下圖11為4#機組運行前與運行1780小時后同心度的對比。

可以看到電動機基礎改造后，機組運行更長時間后同心度與初始調整后的同心度只有軸向增大0.01mm，徑向變化為0。圖1中4#機組電機基礎沒有改造時運行前與運行1344小時后同心度徑向增大0.10mm、軸向增大0.16mm。兩者比較說明改造后的電動機基礎對于機組運行平穩方面來說性能非常的優越。

從同心度調整過程來看，改造前電動機前后左右位移靠大錘敲打，改造后電動機前后左右位移靠螺絲緊固（圖12）。改造前電動機垂直升降靠撬杠撬起，改造后電動機垂直升降靠電動機四個角的任何兩個對角用千斤頂頂起（圖13）。兩者相比可以看出，基礎改造后在調整同心度的過程中變得簡單而又安全。

3??結論

對建成年份較早的灌溉泵站，由于設計和施工標準等原因，大多數電動機基礎現都已無法滿足機組平穩運行，容易出現運行沒多久同心度就超過規范值，調整同心度的過程也不科學，電動機基礎改造后具有如下優勢：

（1）在不動水泵電動機及水泵基礎上，只改造電動機基礎，改造成本低，實施簡單，操作性強。

（2）機組運行平穩。在其他條件不變的情況下，基礎改造后機組運行平穩，機組運行周期變長。

（3）節約。機組運行平穩后，水泵電動機的軸承及各配件壽命不會由于機組震動壽命減小，反之壽命相對都增加。

（4）調整同心易操作。改造后在調整同心過程中變的簡單容易操作，調整同心度時間也大大縮短。

參考文獻：

[1]李桂鈞，吳壽林.現代化大型灌排泵站建設研究[J]黑龍江水利科技，2020，48（8）：72-75.

[2]田彩霞.水利工程泵站機電設備故障診斷方法分析[J].農業科技與信息，2019（24）：106-107.

[3]戴陽.水利泵站機電設備的安裝與檢修技術研究[J].住宅與房地，2019（33）：206.

[4]劉文錚.水利工程提水泵站更新改造策略及技術分析[J].地下水，2019（5）：222-224.