碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承在临洪东泵站的应用

李维 缪建国

摘要：针对江苏连云港临洪东泵站采用的新型圆盘弹簧支承圆轴承推力滑动轴承，探讨了其新的结构形式和安装特点。根据各部件的加工精度、运输方式对零件精度的影响、现场安装条件等因素，提出了三套蝶形弹簧支撑圆垫推力滑动轴承的安装方案。通过对定子水平的仔细调整，明确了在综合处理条件下安装导向摆的施工工艺。临洪东站12个机组的安装表明，新的安装工艺减少了安装工作量，缩短了工作时间，提高了机组的安装质量，达到了安装规范的要求。

关键词：碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承；安装工艺；运行情况

1 基本情况

连云港市临洪东站位于连云港市北郊。该工程是治淮工程沂沭泗洪水东调南下主体工程之一，承担蔷薇河流域1054km2的内涝强排任务，是目前我国单站装机容量最大的泵站。

国内大型立式水泵机组一般采用刚性支承推力轴承，形成较为成熟的安装和使用规范。其缺点主要集中在维修或安装调试困难、受力调整困难、安装工作量大等方面。每个瓷砖的负荷在操作上很容易不均匀[1]。近年来，大型立式电机已在少数大型立式泵机组上得到应用。新型轴承在安装和维护方面优于传统轴承。但是，由于新的结构特点，现有的安装技术不能得到充分利用，在泵站工程中也缺乏应用经验。临时安装过程甚至与安装规范相抵触，因此研究圆盘弹簧支承的圆形轴承推力滑动轴承在泵站的应用，尤其是安装过程，具有十分重要的意义。

2 施工方案的确定

由于碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承结构的复杂性和特殊性，其装配工艺的应用将直接关系到主部件的安全使用。通过研究，设计了三套方案。

方案一：定子安装结束后，直接进行安装，固定部分、转动部分的水平由电机制造商制造生产工艺保证，在卡环与轴颈配合处垫铜片对电机摆度进行处理（湖北新滩口泵站曾做过这样的处理）。

方案二：电机水平的处理与方案一相同，在摆度处理上采用东方电机股份有限公司对5台东深电动机采用磨卡环找摆度的方法[2]。

方案三：在保证产品质量的前提下，固定部分的水平只有通过提高定子这一基准面的水平，来保证轴承的水平，将定子安装水平从0.03mm/m提高到0.02mm/m，从而保证上机架的安装基准（即固定部分水平）；转动部分只有垫上机架处理轴系水平，通过盘车来检验。但对于电机下导处的摆度，轴承内部不可能采取任何方式进行调整，用氧气乙炔火焰烘烤，利用转子本身的重力作用和控制大轴金属材料的热胀冷缩变形，来矫正大轴摆度。

方案一、方案二中电机的水平都依赖于电机制造商制造生产工艺，下导的摆度通过对卡环进行垫铜片处理、或用磨卡环进行处理，都必然产生卡环与推力头之间间隙不均匀，是规范所不允许的（卡环受力后，其局部轴向间隙不得大于0.03mm，间隙过大时，不得加垫），会严重影响以后机组的安全运行。方案三需要一定的安装经验和水平，通过安装工艺来保证电机的运行质量。

通过3个方案的比较，采用了精调定子水平，垫上机架处理转动部分水平；火焰矫正处理镜板水平的施工方案，拟定了施工流程与相关工艺要求，在连云港临洪东泵站12台机组的安装实践中取得了圆满的成功。

3 试运行情况分析

2011年8月，对前6台机组进行了试运行，以其中一台为例，下游水位为3.5m，上游水位为0.5m，环境温度33.5℃，其温升对比如图1、图2所示。

本次试运行，由于上游来水不多，水位下降太快，某机组共运行了8h，其中开停次数为2次。从以上3个表可以看出，推力瓦、导向瓦在运行后的1h内温升很快，1.5h后温度完全稳定，推力瓦稳定在59.7℃左右，导向瓦稳定在为52.9℃左右，并基本不再上升（按厂家要求，推力瓦最高运行温度为90℃，导向瓦最高运行温度为70℃），而且所有径向和轴向的振动参数都符合规范要求，这说明我们在施工中所采用的火焰矫正工艺，总结的圆形弹性推力瓦滑动轴承施工流程能经得起实践的考正。

4 结语

连云港临洪东泵站使用的碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承的安装采用了精调定子水平、综合处理下导摆度安装推力轴承的施工工艺，精调定子水平保证了轴承的安装基准，提高了泵机组安装精度；对轴承结构中不可调的电机下导摆度采用了火焰矫正施工工艺。此方法可操作性强，减少了机组安装工作量，缩短了工作时间，大大节约了直接经济成本。由机组安装过程中的检测和监测可知，盘车过程中的轴系水平值、轴向摆度值，都达到了安装规范中优良标准的要求。此方法可操作性强、所需人员费用少，传统刚性支撑轴承安装过程需10人、15d时间；而碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承无需刮瓦，施工方便，只需10人、10d时间，减少了机组安装工作量，缩短了工作时间，大大节约了直接经济成本。试运行情况表明，推力瓦、导向瓦温度及油缸油温温度低；电机、水泵径向、轴向在各个部位的振动值只有安装规范控制值的一半，与传统刚性支撑轴承相比更容易控制机组安装质量、满足运行要求。碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承有其安装、运行的优点，但其对生产加工精度要求较高，生产制造厂商要進一步提高生产、装配水平，保证产品质量，才能确保泵机组安装质量和运行安全。研究成果将推进碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承安装检修规范的建立与完善，加快这一新型轴承形式在大型泵站的推广应用。

参考文献

[1]邓波，陈坚.大型立式推力轴承研究现状及发展趋势[J].全国大型泵站更新改造研讨暨新技术、新产品交流大会论文集，2009.

（作者单位：连云港市临洪管理处）