钢板调节水泵机组同心度方法探讨
2020-01-06付春华
付春华,郭 伟,杨 宾
(德州市丁东水库管理处,山东 德州 253521)
德州市丁东水库供水泵站担负向德州城区供水任务。泵站由进水闸、前池、主、副厂房,切换间等建筑物组成。设计提水量12.0万m3,设计扬程37.0 m,年供水量约4 380万m3。泵站装设500S-35型离心泵4台,单机流量0.47 m3/s,扬程35.0 m,总装机流量1.4 m3/s。水泵配套电机均为Y400-6型异步电机,总装机容量1 120 kW。
1 工程现状及原因分析
丁东水库供水泵站已运行20年。由于水泵制造、安装的误差、以及长时间运行的原因,目前,4台水泵均存在运行不稳定,振动值超标的情况,严重影响水泵的正常运行。
经检测电机联轴器和水泵联轴器的同心偏差达1.0 mm;电机联轴器和水泵联轴器连接端面缝隙大小不同,上、下点相差约1.0 mm,前、后点相差约1.5 mm,电机尾部向上游方向偏移达3.5 mm。分析原因为电机与水泵两半联轴器的断面不平行(即机泵的两轴心线不平行)。轴心偏差太大且不在同一直线上,造成水泵机组不同心,振动值超标。
2 泵站机组同心度减低的解决方案
水泵与上下游的管路为刚性连接,一旦移动可能会造成整体管路漏水,只能通过调整电机来配合水泵的同心。由于电动机和水泵的同心度和水平都发生了位移,采用局部增加垫铁的方法已经无法将电动机和水泵的同心度以及水平调整到位,需要从根本上解决问题。为此,对比了两种比较可行的解决方案:
1)重建基础法。拆除已破坏的混凝土基础,重新浇筑电动机混凝土基础,使电动机混凝土基础高程及水平度达到泵组正常运行的标准,保证电机与水泵泵轴的同心度及水平度。由于此方案耗时太长,而且在人力和财力上都有很大的浪费,同时还要面临着随时开机运行的任务,这种方法不适合当前解决方案。
2)钢板调节法。将电机底座4个地脚螺栓周围的混凝土剔除,敷设钢板,通过调整敷设钢板厚度,调整电动机基础的高程及水平度,使电动机与水泵泵轴的同心度及水平度达到泵组正常运行的标准。本方案用时较短、方便实施,能节省人力、物力,其效果也能达到第一套方案的效果,所以我们认为此方案切实可行。
3 方案实施
1)预埋钢板。将电机底座地脚螺栓附近的混凝土打出250 mm×350 mm×20 mm的凹槽,然后衬上200 mm×300 mm×18 mm的钢板,再用框式水平尺将钢板分别找平,然后用砂浆固定。在预埋钢板的过程中,钢板本身高程就低不就高。因为最后调整时钢板低了可以用垫片垫高,如果钢板高了就没有办法,只能重新预埋钢板。
2)确定水平。把电机吊上底座,将水平尺放在电机上进行整体找平。在找平过程中,电机下方垫入统一厚为0.2 mm或0.3 mm的铜片,并且将垫片剪成带缺口的凹形,将缺口放入地脚螺栓中,以避免垫片发生位移。
3)调整同心度。用百分表测量两联轴器不同心度值,按泵的旋转方向分别记录 0°、90°、180°、270°处的不同心度值。计算轴向误差和径向误差,通过计算结果和实际情况,确定电机前后加减垫片的厚度。按照先调整联轴器轴向误差、再调径向误差、最后调整张口的思路调整同心度。
4)紧固地脚螺栓。将同心度调整达到要求后,将地脚螺栓紧固到位,应避免用力过大造成电机位置移动,应均匀对称紧固,边紧固编观察百分表指针的变化,以防紧偏。
4 改造效果
采用“钢板调节法”调整同心度后,泵站水泵机组已安全运行一年,4台水泵均运行稳定,未再发生同心偏移的问题,改造效果显著。
1)改善了机组运行的工况。水泵运行平稳,电动机和水泵的振动值恢复到规定范围内,水泵运行状况良好。
2)提高了水泵运行稳定性,节约了机组维修费用。技术改造前因电动机与水泵的同心度和水平度问题发生的故障而紧急停机维修每年在5次左右,不仅严重影响了泵站运行效率,还需要支付大量的维修费用。改造后不但每年节约了数万元的维修费用,而且大大降低了水泵机组的紧急停机次数,提高了泵站的运行可靠性。