水泵机组轴线摆度测量与调整方法研究.docx

水泵机组轴线摆度测量与调整方法研究张建峰1 ，张小兵1 ，黄季艳2 ，刘伟3( 1江苏省江都水利工程管理处，江苏江都225200;210029;210029)23江苏省水利厅水利工程建设局，江苏南京江苏省水利产业经济管理中心，江苏南京摘 要: 水泵机组轴线摆度会增加轴颈及轴 承 的 磨 损 ，使机组产生振动和噪声 。 笔者在研究常规 方法测量和调整机组轴线摆度的基础上 ，对 旧 机 组 检 修过程中部分电机轴和水泵轴变形的特殊情 况 ，提出用千斤顶顶 、火 烘 及 锤 击 这三种方法来校正轴线摆度 ，并举例说明具体的适用范围 、操 作 方法和调整数值 。实 践 证 明 ，这 些 方法能有效调整电机轴和水泵轴的弯曲变形 ，对于由于电机轴 和水泵轴自身原因引起的摆 度 调整有事半功倍的效果 。 该方法对其他型 式机组检修过程中轴线 摆度测量调整具有一定的借鉴意义 。关键词: 轴线摆度; 测量; 调整料轴颈处摆度。测量时按推力头镜板联结螺钉的中心位置在各个轴颈部位上按同一垂直线分 8 等分， 按逆时针方向编号。在各测量部位编号为 1 点和 3 点各架设一只百分表架及百分表，表头指针顶在轴 颈上，表头应缩进表内约 3 4 mm 左右 ( 用量程为10 mm的百分表) 。然后人工盘车 360，各测量部位 的百分表 对 0，再 盘 360 后看各百分表是否回零。 若不回零，误差大时要检查，若回零，开始按 1 8 点 顺序盘点，并用记录表记出各部位的百分表读数后 进行分析处理。引言0当电机和水泵轴在运转时，最理想的状态是轴的中心线围绕着理论的中心线转动，但实际上很难 做到。轴在制造中由于车床的精度而产生跳动值、 轴与轴在连接过程中由于制造公差、安装中的误差、 安装后的累积误差及运输和搁置存放中产生的挠度 变形等原因，使轴在运行中的中心线是围绕着偏移 理论中心线的一定偏角及半径的轨迹进行运转的。 这种现象称为轴线的摆度。1测量轴线摆度的方法2机组轴线摆度的测量标准轴线摆度测量用百分表进行，测量部位有上导轴颈、下导轴颈和水导轴颈。有的泵还考虑水泵填机组的轴线摆度标准执行 sl317 2004 行业标准1执行，3 3 4 条标准符合表 1 和表 2 要求。表 1 机组轴线的相对摆度允许值( 双振幅)mm / m轴的转速 / ( rmin 1 )轴的名称测量部位n100100 n250250 n375375 n600600 n1 000上、下导轴瓦处轴颈及联轴器电动机轴0 030 030 020 020 02水泵轴水导填料处轴颈0 050 050 040 030 02注: 相对摆度 = 绝对摆度( mm) 测量部位至镜板距离( m) 74 2014 no 2水泵机组轴线摆度测量与调整方法研究运行与维修表 2 水泵导轴承处主轴的绝对摆度允许值水泵轴的转速 / ( rmin 1 )绝对摆度允许值 / mmn250250 n600 n6000 300 250 20机组轴线摆度的常规调整方法23常 规 方 法 调 整摆度的偏差一般是分两步走 。第一步先校正电 动机的下导摆度 ，第 二 步 联 轴 校 正 水 导 轴 颈 摆 度 。 现在大多数都是先联轴 ，联 轴 后先调整校正电 机的下导轴颈摆度 ，然 后 再 校 正 水 泵 的 水 导 轴 颈 摆 度 。 新装机组泵轴才出厂 ，搁 置 的 时 间 不 长 ，因自重搁置变形的可能性不大 ， 所以调整好水导 轴 颈 摆 度 后 ，填料轴颈处的摆度 也 符 合 标 准 。图 2 轴线摆度计算图电机下导轴颈处摆度调整方法一般是处理电机镜板与推力头之间的绝缘垫。通过刮削绝缘垫消除 组合厚度不均匀带来的误差，使轴线摆度控制在标 准范围。刮削时由最大刮削方位到相反方位按比例 分等分由大到小进行刮削。最大刮削值根据相似三 角形的原理计算，最大刮削方位与最大摆度同方位。 刮削后需重新盘车测一次摆度，检测下导摆度是否 符合规范要求。3 2水导轴颈处摆度调整 水导轴颈摆度产生的原因是泵轴联轴器面与水泵轴的理论中心线不垂直，偏移某一角度使泵轴轴 颈产生摆度，如图 3 所示。3 1电机下导轴颈处摆度调整电机下导轴颈处的摆度存在的原因是电机轴因制造误差、安装误差而与由镜板水平所确定的理论中心线不重合，产生了一个夹角，造成下导轴颈处的 摆度增大，超过了规范要求，如图 1、图 2 所示。如果轴线摆度超过了标准，对电机的下导轴瓦、 水泵的填料轴颈及水导轴颈就会产生单边磨损，对 轴瓦及水导轴瓦内圆磨损严重加快，间隙加大，引起 机组振动，增加机组的机械摩擦损耗，造成机组不能 正常运转。图 1 电动机轴摆度示意图图 3 水录轴摆度示意图 75 运行与维修上海大中型电机2014 no 2重挠度在运输过程中的颠簸产生永久性微弯，从而使得下导轴颈摆度增大。顶千斤顶的方法操作如下: 如某台机组的下导 摆度为 0 38 mm，摆度点为 5 点上，首先盘车将 5 点 盘至电机上机架的十字腿筋的下方，然后检查 1 点 处的电机定子与转子之间的间隙即空气间隙。若空 气间隙小于 4 mm，将 5 点的上导瓦松开，将 1 点的 上导瓦向 5 点方向推至 1 点处的间隙大于 4 mm( 如 原 1 点的间隙为 3 mm，在 5 点方位上导瓦轴颈处架 一只百分表架及百分表表头指向上导轴颈，推 1 点 的上导瓦，使百分表读数为 1 mm 即可) 。抱紧 5 点 的上导瓦，在 5 点方位转子磁极的磁轭面上架设一 只 30 t 千斤顶( 螺旋或液压均可) 。千斤顶顶住上 机架的筋腿上，在 1 点的下导瓦轴颈处瓦架上架设 一只百分表架，百分表表头指向下导轴颈。千斤顶 启动看百 分 表 指 向 正 位 移 10 倍的绝对摆度值即 3 8 mm，待一分钟后，卸去千斤顶。因用千斤顶 顶 电机轴 后轴线垂直度 也 会 有 所 变 化，变 化 值 约 为0 03 0 04 mm / m，故盘车先校正轴线垂直度，然后 检查下导的绝对摆度，一般会达到理想的数值。下 导摆度 一 般 在 0 04 0 05 mm 为规范合格摆度，0 03以内为优良。若 千 斤 顶 顶后电机下导处的摆 度 是 0 06 0 08 左 右 ，还 未 合 格 ，这时用另一种方法来使它 达 到 合 格 或 优 良 范 围 。 那就用小锤的圆端 ( 两 把 ，约 1 5 p，一人两手各拿一把 ) 在 上 机 架 上 油 缸的挡油圈下方 的 电 机 轴 颈 处 ，两小锤两只手轮 流 轻 轻 敲 击 ，并 计 数 ，两只手各敲一击为一击 ，大 约 敲 200 击 变 化 0 01 mm。 敲 击方位与最大摆 度 同 方 位 ，如 在 5 点 上 就 敲 击 5 点 方 位 ，这 样 来 达 到 合 格 和 优 良 。 以上两种方法不会反弹 ，实 践 中 是 成 功 的 。用顶千斤顶的方法校正摆度也有一定限制。有 经验得出下导轴颈摆度在 0 4 mm 以内均可用千斤 顶顶过来，若大于 0 4 mm 就无法校正过来，只能用 火烘的方式来校正摆度。处理水导摆度的方法有两种。第一种办法是采用在两联轴器的结合面处垫磷铜皮，使实际轴中心 线向理论中心线靠近来减少轴颈摆度值至允许范围 内。这种办法适用于半调节或机械式全调节的水泵 轴。液压式全调节水泵轴不能用这种办法，否则此 处要漏油。由图 3 中得知，垫铜皮是垫最大摆度方 位。第二种办法是采用铲刮水泵联轴器面来校正摆 度。铲刮时由最大铲刮方位到相反方位按比例分等 分由大到小进行铲刮。最大刮削值根据相似三角形 的原理计算，最大铲刮方位与最大摆度反方位。当水导摆度合格后，再将上、下、填料轴颈及水导 摆度一起测量一次。如合格后进行对联轴器联接螺 钉进行铰孔，由工作螺栓更换为销钉和精制螺栓。4按新的改良的方法校正轴线摆度按照常规的方法来校正轴线摆度消耗的体力 大、时间长。特别是对于检修中的旧机组，刮削工作 量大，费工费时，而且刮削绝缘垫时还易将绝缘垫刮 成波浪形，使镜板面变形，盘出的摆度花点。所谓摆 度花点就是摆度值不是由规则的由大到小，而是忽 大忽小，成波浪形变化。这样的摆度运行噪音增大， 容易烧瓦。而采用新的方法不需要去铲刮绝缘垫及 联轴器面就能使摆度消除或变小。用新的方法来处理摆度主要是用千斤顶顶、火 烘及锤击这三种方法来校正轴线摆度。4 1电机下导轴颈处摆度调整1)用千斤顶结合锤击校正电机下导摆度电机下导处的摆度一般用顶千斤顶的方法来消除，这主要是由下导处摆度产生原因决定的。电机 下导轴颈摆度产生的原因除上述提到的几条外，有 时还因为推力头与轴颈之间的配合及卡环与推力头 的结合有微量的间隙存在而产生一定的摆度。另外 在安装过程中我们还发现一般电机下导轴颈的摆度 与电机轴的引线槽有一定的关系。电机轴在铣电机 引线槽时，槽口朝上进行刨床刨削。在刨削的过程 中由于轴的自重产生了一定的挠度，同时朝上的轴 表面又刨了槽，使电机轴产生了微弯变形。而且装 车运输时，为了防止线槽内的转子引线受到破坏，线 槽一般在转子支架上是朝上搁置的，也因转子的自 76 2)用火烘校正电机下导摆度若下导轴颈的 摆 度 超 过 了 0 4 mm 以 上，单 用千斤顶是不可能达到要求的，只能用火烘。火烘方 法适用于机组检修后安装，主要针对电机轴或水泵2014 no 2水泵机组轴线摆度测量与调整方法研究运行与维修在水导轴颈处架百分表，读数也是在火烘的对应点上架表( 摆 度 点 架 表) ，百分表的读数按 2 倍 来 计 数。如摆度值是 2 mm，百 分 表 读 数 为 4 mm 左 右， 方法同 前。 也用塑料瓶两只进行浇水冷却，也 待1 2 h再盘摆度。用以上方法处理摆度其联轴器螺钉，是先铰好 孔，换好精制螺钉后再处理摆度。用这种方法省工 省时省力，摆度不会花点，不会反弹，运行正常。轴自身已 发 生 永久变形的情况。对于新安装的机 组，由于机组制造质量较高，采用火烘的方法易使轴 线变形，不可取。火烘的方位与最大摆度反方位，部位与小锤锤 击的部位相同。用火烘的方法是首先在转子的磁幅 上，线圈处盖上石棉布，下方还应盖一层彩条布，用 于防火与防水。如上题中，在 5 点的下导处架设一 只百分表，表针调零，准备一只 2 升左右的塑料瓶， 然后用氧乙炔气火烘电机轴颈。百分表向正的方位 移动，大约移动到绝对摆度的 3 倍 ( 如 5 点摆度为0 75 mm，百分表移动到 2 15 2 20 mm) 为止停止 火烘，并用塑料瓶内水对准火烘的电机轴进行冷却。 再待 1 2 h 左右，待电机轴火烘的地方完全冷却后 再盘车测量摆度检查。 若在合格范围更好，若 差0 01 0 02 mm内也可用锤击的方法来达到 目 的。 敲击也是敲击最大摆度同方位。如摆度在 5 点上， 火烘 1 点，锤敲击还是在 5 点上。5结语用千斤顶顶、锤击和火烘等调整水泵机组轴线摆度的方法在机组安装和检修中得到了广泛应用。 实践证明，这些方法能有效地调整电机轴和水泵轴 的弯曲变形。对于由于电机轴和水泵轴自身原因引 起的摆度调整有事半功倍的效果，但使用过程中需 注意把握适用条件和操作关键点，防止对泵轴产生 损伤。参 考 文 献1 水利部农水司 sl 317 2004 泵站安装及验收规范s 中国水 利水电出版社，20052 杜刚海 大型泵站机组安装与检 修m 北 京: 水 利 电 力 出 版 社，19954 2水导轴颈处摆度调整对于水导轴颈的摆度处理只能用火烘及小锤击打的方式来处理摆度，不能用顶千斤顶来解决。火烘泵轴联轴器下部的联轴器根部。火烘方位与最大 摆度点相反方位，锤敲击方位与最大摆度点同方位。櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥信息点滴将可望通过在电力及交通领域的广泛使用而呈现最强劲的增长势头。包括风能、太阳能、水电等在内的 可再生能源也可望迅速增长。美国埃克森美孚公司在研讨会上提供的数据表 明，在 2025 年之前，天然气可望超过煤炭，成为仅次 于石油的全球第二大能源资源。与会专家还认为， 技术创新、开放市场以及良好的管理是应对全球能源挑战的关键所在。本届研讨会主席、世界著名能源专家丹尼尔 耶金表示，在过去 30 年里，持续的技术创新使石油 产量大幅增加。随着科技进步，人们将会开采出更 多油气资源，并日益提高能源利用效率。美国剑桥 能源咨询公司组织的休斯敦剑桥能源周研讨会被称 为能源行业的达沃斯，来自世界 50 多个国家和地区的 2500 多名能源行业专家及技术与金融界人士与会，会议主题为“能源与新的全球竞争”。20140204 77 专家: 天然气呈现最强劲势头风电光电水电等可望迅速增长由美国剑桥能源咨