小型立式轴流泵机组整体安装方法探讨

吴丰林

(安徽省驷马山引江工程管理处，安徽 和县 238200)

城市防洪工程、农田排灌工程中大量使用功率300 kW以下，叶轮直径1m左右的小型立式轴流泵机组，其安装和验收目前还没有规范可以执行，基本是参照《泵站设备安装及验收规范》SL317-2015来执行，但该规范对小型水泵的安装及验收没有约束力。大部分安装队伍安装这种小型机组，基本都采用整体安装和预装的方法，这样做，预装时高程可以得到很好的控制，但整体安装的质量基本达不到要求，运行时易出现启动力矩大、机组振动大、橡胶轴承偏磨的现象，给安全运行带来严重的隐患。本文采用整体安装的精调办法可以解决机组运行时出现的不利问题。

1 解体安装与整体安装的比较

解体安装的要点是像大型机组那样用求心器法进行机组垂直同轴度调整，允许偏差不应当超过0.08mm(安装俗语称为8丝)，安装质量可以得到很好的控制，但耗时较长，不少厂家也建议对小型立式水泵采用整体安装法。整体安装指水泵的固定部分和转动部分安装就位后，在水泵转轴的刚性联轴器与电机架之间用吊锤进行垂直同轴度测量，进行安装的办法。它的安装精度可以达到0.5mm，前提是水泵机组的垂直同轴度出厂时已符合规范要求[1]。整体安装法简单易行，工期可以缩短一半左右，也能达到解体安装的运行效果。但容易出现由于垂直同轴度偏差过大而造成安装后机组无法运行的后果，且安装后返工难度较大，直接影响泵站效益的发挥。那么，如何既能利用整体安装的优势，又能保证机组整体的安装质量呢？现介绍一种作者在实践中使用的联轴后的精调方法，以弥补整体安装法的不足，并由此提高安装质量，确保安装后运行效果。

2002年，安徽省芜湖市龙窝湖一站5台200kW的小型立式轴流泵的安装采用的就是整体安装的办法。安装完成后进行72h联合试运行，第三方检测得到的数据显示，机组垂直振动<0.12mm、水平振动<0.16mm、噪音<85dB；轴温、油温正常；三相电流不平衡之差与额定电流的比值小于10%，现场观察机组运转情况正常，安装效果满足预期运行需要。

2 整体安装的精调方法

2.1 精调方法的实践操作

整体安装前，水泵的水平已经调整完成，轴承螺丝、叶轮螺丝均已固定。

(1) 安装。水泵机组整体安装后，通过调整垂直同轴度(粗调)，初步满足精度要求后，将水泵传动轴与水泵轴连接紧固，在电机架轴承箱上将转轮提起，测量转轮与外壳的间隙。于静止状态下保证转轮与水泵外壳间的间隙基本符合规范要求，无擦壳现象发生。

(2) 加水。向水泵橡胶轴承中加水，大力转动装在传动轴上的弹性联轴器，使水泵以尽可能快的速度转动(盘车)，转动过程中应感到阻力均匀，并且当外力移开后，由于惯性，水泵会继续转动数圈(惰转)，这说明，机组的垂直同轴度安装质量基本符合要求。此时可以将地脚螺栓与电机架接触部分用1mm左右的纸板包裹(为后续精调预留间隙)，从地脚螺栓孔向上穿过电机架孔，地脚螺栓孔浇筑混凝土固定。但如果手感阻力不均匀，外力移开后，转动立刻停止，则说明泵体与电机架同心很差，不能交付运行。此时，我们将采取精调方法。

(3) 调整。按照安装步骤此时电机架水平已经基本调整完毕，电机架地脚螺栓孔已紧固，但其底部的调整垫铁与电机架之间并没有焊死(斜垫铁与斜垫铁之间应该已经点焊在一起)。

将框式水平仪放在半弹性联轴器面上，观察X、Y方位的水平读数，如果电机架与水泵轴不同心，联轴后，整个轴线必然发生倾斜，不处于一条垂直线上，反映在半弹性联轴器面水平仪上，就是半弹性联轴器面水平某方向上明显不水平，水准泡向高处移动。修正(精调)方法是：将电机架地脚螺丝稍松，在高方向对着机架安装百分表，同时在90°方向也安装1只百分表，监视机架移动量，百分表座下面放一块厚重钢板，以便放置百分表，钢板不能与机架相碰。根据测量结果，用大锤顺着高的方向敲击机架下部，如图1中箭头方向所示，使机架缓慢移动，可以每移动0.1mm，盘车1次，符合“阻力均匀、放手惰转”的要求即可停止调整。一个方向调好了，若还不能满足要求，再调另一个方向，如此反复，直至合乎要求为止。

图1 立式轴流泵整体安装精调图

(4) 复测。再次紧固地脚螺丝，复测水平、测量转轮与泵壳之间间隙，合格后再次盘车。盘车轻松自如后将机架底部的垫铁与电机架之间焊死，浇混凝土。此方法中如果大锤敲击力度不好控制的话，可以用小型液压千斤顶代替，容易控制移动量，前提是要有可调整的间隙，移动是自由的，否则会出现反弹力，千斤顶一松又会恢复原状。

2.2 精调方法的计算

如图2所示， L表示半弹联至水泵轴承之间的距离，可近似用轴的总长度代替，X表示机架中心与水泵轴承的中心(理论中心线)的偏移值，h表示在半弹联直径长度上的倾斜值，a表示弹联平面在水平上的投影长度，图中的2个直角三角形相似。根据计算的移动量，分2～3次移动机架。计算方法如下：

图2 立式轴流泵精调计算图

由于h/a就是水平仪的读数k，所以，X/L=k，机架需要移动的数值X=kL。如水平仪读数为0.06mm/m，半弹性联轴器至水泵联轴器之间的轴长为5 m，则，机架需移动的数值为0.30mm。每移动0.1mm，盘1次车(理论计算与实际可能有偏差)，符合“阻力均匀、放手惰转”的要求就行了，如此反复很快就可以调整完毕。精调完毕后将轴承定位销打入定位孔，最后再将电动机就位连接。

3 结束语

小型立式轴流泵有着广泛的应用，安装方法大同小异，核心部分在于同轴度的调整，在满足精度要求的前提下，省时、高效的安装方法能节约安装成本、大幅缩短安装周期。本文通过对小型立式轴流泵整体安装方法的介绍，为以后同类型的泵站机组安装提供一个可行的参考方案。