大型立式机组轴线摆度调整方法探讨

2011-08-15魏强林朱建军

上海大中型电机 2011年2期

魏强林，朱建军

(江苏省江都水利工程管理处，江苏江都 225200)

0 引言

姚坊泵站位于万年县湖云乡境内，承担万年县梓埠联圩区内约6500 hm2农田的排涝和灌溉任务。该站经过多年的运行，暴露出不少设备陈旧的问题，不能适应任务的需求。2007年经江西省水利厅批准，决定对姚坊泵站进行改造增容。改造后选用无锡水泵厂生产的4台套1600ZLQ9.5－8型立式全调节轴流泵，配套上海电机厂生产的900 kW TL900－20/2150型立式同步电动机。

1 摆度产生的原因及危害

造成机组轴线摆度的原因有多种。据相关资料统计大至可分为加工制造、运输保管和安装质量等几类。在以上因素或综合因素作用下，使得机组的摆度值过大超标时，电机或水泵的主轴便与轴承发生偏磨，机组在运行中就会由于摆度影响而产生剧烈振动，加剧机件的磨损和疲劳损坏，降低机组效率，缩短机组使用寿命，严重时会造成主轴承烧毁，轴颈被“啃”，甚至主轴断裂等重大事故。

由于以上原因所引起的摆度严格意义上讲是无法避免的。但是我们可以在安装过程中采用相关技术手段将机组的摆度值控制在规范规定的合格范围内，确保机组安全高效运行。

2 摆度的处理方法

2.1 传统方法的局限性

传统方法的依据是认为电机下导轴颈摆度产生的原因是镜板面与轴中心线互不垂直。水导摆度是因电机联轴器面与轴线互不成垂直所引起的摆度，即大型立式水泵机组在安装或检修校正轴线摆度时，通常采用铲括推力头与镜板之间的绝缘垫来消除电机下导轴颈处的摆度。铲括或用垫铜皮的方法来消除水导轴颈处的轴线摆度。用这种方法来消除摆度，其劳动强度大，校正的时间长，要求操作人员的技能水平高。同时，如操作不当还会引起铲括后的摆度值花点，运行后会产生烧瓦事故。若铲括后花点严重，还需要更换绝缘垫，重新校正摆度等缺点。

在姚坊泵站安装过程中，各台机组盘车都发现电机下导、水导摆度值超大(0.5 mm以上)，下导摆度大多数都处在电机轴键槽的一侧。同时发现每拔套推力头1次，下导摆度就变化1次，绝缘垫就要处理1次。也就是说，每拔套1次推力头，镜板面与轴线的垂直度就要变化1次。分析这种现象，基本可以推断是由推力头与主轴配合较松、电机轴弯曲、推力头底面与轴线不垂直等诸多因素造成。鉴于工期要求紧、机组缺陷较严重这种事实，经监理、业主和厂方代表商议，一致建议安装单位现场处理。

2.2 新方法的介绍

针对以上成因，首先分别在推力头内圆、轴外圆刷两遍洋干漆，调整配合公差，尽可能改善装配条件，然后压装。

其次根据电机的下导摆大多数都处在电机轴键槽的一侧这一事实，认为这种现象是因为加工和运输电机轴时，都是将键槽向上，因轴的自重而产生的挠度，时间长了，就产生了轴的微变形。泵轴也是如此，泵厂生产后的泵轴，横放在厂房内，由于挠度使泵轴产生了永久性的变形产生微弯，安装后就产生了摆度。

下面就着重介绍校正由于微弯而产生的摆度办法——氧气乙炔烘烤轴法。其主要步骤为:(1)选点:用氧乙炔烘的方法其烘的方位是摆度点的对应点，在上油缸底部的电机轴轴颈处选一点。(2)烘烤程度:一般将轴烘至橘红色，并在下导轴颈处的摆度点上架1只百分表来监视烘烤偏移值。火烘时，轴受热膨胀，摆度点的百分表向摆度方向偏移，偏移量通常是摆度值的5倍左右(即若下导摆度为0.5 mm左右的摆度，烘到百分表读数为 +2.5 mm左右则停止)。(3)冷却:用潮毛巾和自制水枪对准火红的地方浇水冷却，直至轴颈处不冒热气为止。此时百分表读数逐渐变小，最后将接近原值。(4)盘车:2 h后，待电机轴或泵轴完全冷却后，即可重新盘车测量摆度。(5)摆度校正:若偏差较小(相差几丝左右)，则可以通过传统方法或千斤顶顶法进行调整。若偏差仍较大，可以再烘1次，烘的点在原烘的点向下位移1个点的位置即可。

同样处理水导轴承摆度时，是在联轴器与泵轴的结合处也就是联轴器的下方轴颈处进行烘烤。唯一不同是烘烤倍数是8倍左右关系(即若水导摆度有1 mm，烘时百分表读数在8 mm左右)。

上面烘烤法中提到千斤顶顶法，这里也简单介绍一下。千斤顶顶法校正电机轴下导摆度主要是针对推力头与主轴配合松、套装受力不均等产生的摆度，其下导摆度值一般在0.20～0.30 mm之间。其方法是将摆度点盘车至电机上机架某1个十字架方位，根据电机大小选择千斤顶大小(一般用20 t左右的千斤顶即可)，然后在摆度点的方位架设千斤顶，将千斤顶座设在电机转子上磁幅与上机架的十字筋之间，同时在下导轴颈处最大摆度点的对应点上，架设百分表来进行监视(若是下导摆度为0.25 mm左右。千斤顶顶时，电机轴向摆度点的对应点的百分表读数反映为3 mm左右，则停止顶)，约1 min后，松开千斤顶恢复到可盘车状态。