循环水泵振动大出力不足分析及消缺

总第102期电站辅机VoL, 1022007年9月第3期Power Station Auxiliary EquipmentSep. 2007 ,No.3文章编号: 1672-0210(2007)03-0032-05循环水泵振动大出力不足分析及消缺李信(上海高桥捷派克石化公司工程建设有限公司运保三分公司,上海200137)摘要:循环水泵振动大出力不足,主要是因两轴中心线的位置调整不当,改动上基础台板、校正垂线,致使两轴中心线与径向轴承、中间轴承、泵壳的中心位置偏差增大,泵在运行中动静磋擦而造成叶片磨损及叶片安装偏差致使乘的出力不足。经调整,采用两轴中心线与上台板、上、下橡胶轴承座、密封圈、基础座的同轴度同步调整工艺,并适当改变叶片安装角度,消除了泵的振动及出力不足的缺陷。关键词:循环;水泵;推力瓦;振动;出力;分析中围分类号:TH31文献标识码:BAnalysis & Remove of Large Vibration and InsufficientCapacity of the Circulating PumpLI Xin(No. 3 Subcompany of Transportation, Engineering & Construction Co. ,Ltd. , Gao Qiao GPEC Shanghai, 200137, China)Abstract:The resons of large vibration and inuficient capacity of the crculaing pump is mainly the unsuitableposition of the centerline between two shafts, changing of the upper table plate, rectifying verticality so as to lead thedeviation of the centerine between two shafts increased against the center position of the radial bearing, intermediatebearing and pump casing, wearing of blade because of damaging during pump operation and intalling deviation leadingto insufcient capacity. All defaults such as pump vibration and insuficient capacity have been removed afteradjustment like coaxial adjustment between the centerline of two shafts and the bearing seat, sealing washer andfoundation seat. Suitable blade degree changing during the insallation has removed the defaults like pump vibrationand insuficient capacity.Key words:circulating;pump;thrust elephant; vibration; capacity; analysis汽轮发电机组的正常运行。针对推力瓦被烧坏,泵1概述振动偏大.出力不足等缺陷进行分析。同时也对泵上海高桥石化公司热电事业部的循环水泵型号的轴心线.轴承座的同轴度找正及叶片安装角度、叶为1 200 HLQ-12立式混流泵。泵的固定方式为:上片磨损量等进行测量调整,找出了缺陷的根本原因。台板支承转动部件(泵轴、叶轮、电动机)及循泵推.2泵的缺陷状态分析力、滑动轴承,下台板支承静止(循泵泵壳及出水弯)及密封部件,中间钢梁固定中间轴承。自运行后,多2.1 油温高推力瓦冷却不良次发生振颤,下橡胶轴承易损坏、泵出力不足等情.1994年9月推力瓦在运行中突然烧坏，泵壳处况,严重影响了循泵的安全运行，出力不足也影响了强烈中国煤化工现,中间轴承振动TYHCNMHG收稿日期:2007-04-10修回日期:007-07-25作者简介:李信(1972-),男,毕业于江苏工业学院热能动力专业,工程师,现任上海高桥捷派克石化工程建设有限公司部门经理。32循环水泵振动大出力不足分析及消缺电站辅机总第102期(2007 No. 3)偏大,推力瓦油温升高,停泵解体检查,推力瓦已磨上橡胶轴承座损严重,更换新瓦后再开泵,无振动。但油箱油温迅.速上升(0.33 C/min)。检查运行操作过程均属正常。9.42油箱油温异常,可能由于轴幌动大,推力瓦乌金接触西9.12 1.04东不良,油箱冷却不良或断水,油质差等因素引起的。2.2循泵振动偏大10.30连续3次推力瓦烧坏时,中间轴承处晃动分别南为0.16mm、0.15mm、0.12mm。第2次泵壳处有下橡胶轴承座异常水撞击声并且振动振幅达0.19mm,但振频低。1997年8月,运行中泵下半部分发生强烈振动,中9.31间轴承处振幅0.25mm,泵壳处振幅0.32mm,伴有.9612.09金属磨擦刺耳声。1997年11月泵壳再次振动,振幅达0.35 mm,伴有金属磨擦声。1998年11 月泵中10.6间轴幌动大,中间轴承振幅0. 37 mm,振频较低。以上所发生振动前运行均无操作,振动出现比较突然。圄2橡胶轴承内孔偏移量突然产生振动大的原因是轴承间隙过大或橡胶轴承脱落,轴弯或轴幌大,转动部件动不平衡,叶片根据图1中下橡胶轴承座和向西偏离中心点角度变动(不-致)、动静间隙单侧过大等因素造成2.065mm,已远远超过出厂>0.5mm的要求值,必须重新进行调整。由于上台板属不可调整安装台的。板,故采用加装对称2块2160X260X55基础台板2.3检修工艺推力瓦检修是在各部调整工作结束后进行的,的方法,重新进行安装调整垂直度,使径向轴承、上研刮均按要求进行,修刮后推力盘与推力瓦块接触下橡胶轴承座同轴度均达到出厂安装要求,此工艺面积应大于70%,分布应均匀。虽已按正常工艺进虽达到了安装要求,但忽略了泵的轴线中心值与同行修刮工作,但对泵轴未作径向定位,在盘动转子时轴度可能产生较大的误差。修刮出的接触点与运行状态下的实际接触点不一传动轴(上轴)支承由推力瓦承受,径向由假轴承定位(见图3 A点)。泵轴由专用支承工具承重.致对泵体作垂直度测量调整,由于泵房是整体水.径向由上下2个假轴承定位(见图3B点,C点),同泥结构,进口侧重载荷大于出口侧。泵房经过长期时盘动上下两轴测出相应的外园与平面张口值,由运行,逐渐向进口侧倾斜,所以测量垂直度时,以上0|0部径向轴承为基准点,采用铅垂法(见图1),测量上、下橡胶轴承座内孔偏移量获得倾斜数据(如图历历F推力瓦块传动轴2)(测量工具为内径千分尺加单电路)。中中间轴承D一一中心定位板联轴器一←径向轴承习|E一-上橡胶轴承座泵轴习尼一下橡胶轴承座中国煤化工重液体MHCNMHG攤[具圈3轴间调整圈1铅垂法测量33电站辅机总第102期(2007 No. 3)不同方位的4组值计算出合成值。根据合成值差值(2)垂直度测量工作属安装要求,在检修中测量大小，以泵轴为基准,调整传动轴直至外园、张口均调整无意义。达到技术要求值0. 05 mm以内。(3)传动轴与泵轴中心对正后，使用联轴器连由于此工艺未考虑到两对轮联接后由于联轴器接,轴系中心线易跑偏,运行中轴幌动大。平面偏度,会使轴心线产生偏移,泵的下部是采用双(4)轴承检修中径向间隙过大,特别是橡胶轴承基础结构(参照附图3),虽然两轴中心较正,由于调未按水温要求作相应调整。整同轴度的影响,会使泵壳与水室密封座产生相对3.1 检修工艺改进位置倾斜,当压紧密封压块时会使泵壳偏移,造成动(1)推力瓦修刮工艺静间隙单侧间隙过大。原推力瓦修刮时,径向无定位,盘动轴时有一定2.3.1叶轮检修与动静间 隙调整的周向移动量,所以推力瓦接触点就有虚假接触现(1)用专用调节短轴将五星连板定位后,检查5象,用模似轴承将其周向定位在0.02mm移动范围片叶片中心与出厂0°位置是否对准、各拉臂螺栓应内,修刮出的推力瓦块接触点与运行状态接触点相无松动现象、叶片型面应无损伤、裂纹等,旋转调节接近.轴叶片应同步转动并相对应的位置一致。(2)垂直度测量调整工艺(2)检查叶片顶端,将动静磨擦产生的毛刺修光由于泵房基础倾斜,调整泵的水平度将非常困并有一定的过渡圆角。测量调整动静间隙,一般间难,将泵轴系中心线与静止相对固定位置作统- -找隙值调整到0.9mm至1.2mm。由于磨擦引起动正，即先将径向轴承、上下橡胶轴承三者同轴度找静对应处弧度不均匀,最大与最小间隙相差0. 5正,再以上部径向轴承、下橡胶轴承两处为基准(上mm,调整时只能将最大间隐值放至上限1.5 mm。部用假轴承定位,下部用铜挡圈固定在下橡胶轴承以上两点未考虑到安装角度是否准确,叶片磨上作为固定点(见图4)),与轴配合的移动间隙为损量对出力的影响。0.02~0.03mm。吊人传动轴、泵轴。将两联轴器2.3.2轴承检修工艺分析用1/2螺栓连接(参照图3),此时A.C两处为基准(1)径向轴承:钨金接触面> 70%,并均匀分点,盘动轴,测量B.D两处(共测8点)得到轴幌综布,间隙为0.15~0.18 mm,符合0.12~0. 21 mm合数据值。根据测量值将轴幌校至0. 05 mm以内，泵出厂时的技术要求。再测出上橡胶轴座内孔与传动轴中心偏差值,也就(2)中间轴承:锁紧套与锁紧螺母均完好无损，是出水弯的同轴度相对轴心线偏差值,如要调整一滚柱轴承更新,外盖紧力为0.01~0.03 mm,符合出致,需变动基础,工作量将很大,工期相对较长,对于厂技术要求。我厂2泵运行,1台泵备用,如工期过长,对安全运(3)橡胶轴承更新:间隙规定为0. 06~0. 28 mm,行不利，因此采用较简便的方法,替代出水弯调整，即将橡胶轴承外圆同步车削偏心与偏差值相同,装实际调整--般为0.10~0.15mm。以上检修中应注意间隙问题。径向轴承间隙过进即可。大对运行时叶轮幌动较大,如径向间隙为0.18mm.时,以中间轴承为中点,叶轮处晃动值为铜挡圈_X=5 700/4 830X0.18=0.21 mm此值已大于下橡胶轴承间隙。另外，橡胶轴承间隙未考虑到橡胶膨胀系数。橡胶轴承3。推力 瓦检修工艺及技术要求中国煤化工的参考上述各方面分析,检修工艺有以下几点应YHCNMHG引起重视:(1)推力瓦检修径向未固定,移动范围大。图4橡胶轴承及铜挡圈34电站辅机总第102期(2007 No.3)循环水泵振动大出力不足分析及消缺对照泵的出厂要求,如工作性能曲线(见图5)及工3.2技术要求 .3.2.1径向轴承的径向间隙作性能表(见表2)。当实际间隙为0.15~0.18 mm时,运行中传动n- 480特/分轴_上部联轴器处幌动较明显,径向轴瓦每次检修时，- 9716惠米均发现局部摩擦痕迹较严重,证明间腺过大。因而将径向间隙值改为0. 08~0.12 mm之间,实际运行中摩擦痕迹消失。3.2.2橡胶轴承间隙由于橡胶轴承在以往检修中,一般将间隙设定统一值(0.10~0.15 mm),但忽略了橡胶膨胀系数比金属膨胀系数大,并且介质温度对膨胀影响较大，.参照泵的安装要求,对不同的水温(检修时黄浦水小15002002500 3000 3500 4000Q(#/4)温)间隙要求值也不同。具体技术要求见表1.表1橡胶轴承间隙技术要求参照表圈5泵的工作性能曲线水温(C)间隙(mm)表2泵的工作性能表n= 485rpm0~50.21~0. 28巍量| 叶轮转动中>5~100.16~0. 23叶片安扬程H(m)| 心直径> 10~150.11~0.18装角度「(m'/h)(L/s)( mm)> 15~200.08~0. 1572362010>20~250.06~0.11-4*870127759.29915> 25~300. 05~0.08三3 30~350.048305230715.2-2*10440290011.31131831448.4978.64检修改进后的效果972027000113263146124203450 .4.1推力瓦温度在开泵过程中,油箱油温上升缓慢,改进后20+2°| 11912.410463. 8290816.13309小时方达到正常运行稳定油温(最高46 C).推力12873. 6357612.15瓦烧坏缺陷已解决。从图5和表2中可得出0. 083~0. 09 MPa时，4.2振动情况所对应的流量为11 318~12 420 m'/h,叶片角度为开泵全速后,测量各监视点振动,中间轴承处振- 2°~0*.而运行此时叶片角度为+2°时,所对应的动值最大不超过0. 09 mm,并且泵壳噪声较小,泵运流量为11912.4 m/h,出口压力为0. 14 MPa,最高转平稳。效率为87%。根据总的用水量计算,总耗水量244.3新产生 的缺陷431. 1m/h.根据HL型泵低扬程大流量的特点,2改进后泵发现叶片角度调到最大+2°,循环水台循泵叶片角度为+2°时,其总出水量为25747.2出口压力最高为0.09MPa,比正常工作压力0.11~ m/h,假如另 1台泵叶片角度为+2”时,这台循泵0.15 MPa低很多,开2台循泵输送最远端8号机冷叶片角度为0°,同样低扬程大流量(因此时出水母油器、空气冷却器处,发觉该处水压低、水量少,打开管压力不大于0. 12 MPa),总出水量为25 293.6另外2台循泵,8号机处水压正常,显然此水泵改进m/h,对照总耗水量,显然2台循泵在低扬程时都后出力不足。能满足用水量。5循泵出力不足分析5.2中国煤化工5.2.MHCNM HG5.1运行状态分析每次停泵检修前,均发现动静单侧间隙偏小甚由于运行中循泵出口压力为0. 083~0.09 MPa,35电站辅机总第102期(2007 No. 3)至相碰,原以为橡胶轴承磨损泵轴,受垂直力影响而径小7.64~8.12mm.按叶片顶角为120°计算(见.偏移的。经分析,泵的静止部分由双基础固定,即出图6) ,实际磨损量:水弯橡胶轴承与泵壳为同一基础,而泵壳密封压块7. 64/2。L= Sin6o=4.41 mm(填料压环)密封座为另一基础,当测量调整静止部_8. 12/2.分同轴度时,橡胶轴承、泵壳基础与电机基础同轴度Lp=inO =4.69 mm找正了,但水室密封座与上面的同轴度末找正，即以往调整垂直度时,将出水弯移动后,造成偏移倾斜。当密封压块紧固后,会使泵壳产生偏移,造成单侧间隙过大,影响泵的出力。5.2.2叶轮 检修120°叶轮在检修中按相关要求进行检查,主要对叶片的松动、外形的好坏、叶片顶端的弧度、叶片叶轮的角度相对位置进行检视,对于叶片顶端磨损只作一修光处理,其磨损量可调整轴向位置校正动静间隙，围6但忽略了叶轮直径的变小，根据切割定律计算,叶轮显然,按切制定律原理,由于叶轮直径变小，影直径变小将影响泵的出力。响出力。因此,将叶片顶端堆焊8mm左右,再车削5.2.3 叶轮角度调整工艺叶片角度检修中一般检查每片叶片顶端弧度差至出厂时直径尺寸及作动平衡试验。值,每片叶片出厂刻度的相对位置是否对正。因为6.3叶片角度测量调整工艺改进叶片角度原工艺均以安装时的技术基准位置进采用中心调节轴,运行中调整角度时,需在上对轮处行测量调整,对于原基准是否正确没有核对。因而进行调整,故检修时校正上刻度与下刻度相同即可。重新测量基准度,发现原叶轮上中心刻度向下偏检修时忽略出厂刻度位置是否正确,有偏差也会影2 mm(见图7),与叶片角度设计要求相差2°,原先的响出力。+2°是出厂出力要求的0*,并且有一片叶片的刻度6出力不足时检修工艺改进及调整值与要求相差1mm,核实后,重新按要求进行了调整。6.1同轴 度与动静间隙工艺改进通过检修分析,动静间隙在运行中单侧偏移,属同轴度找正工艺不对。遂改进此项工艺,将3点静●叶轮~止同轴度找正,改进为4点静止同轴度找正,以上部设计基准径向轴承中心与下部水室基础中心为基准,找正上、叶片安装基准下橡胶轴承座中心,使4点位置同轴度不大于0.10mm,找正装复后,未装密封压块时,先调整动圈7静间隙(粗校正),待装复密封压块后,再测量其变动7结束语值进行调整(细校正),直至达到动静间隙为0.9~1.3mm之间。并且叶片顶端下侧间隙大于上侧间循环水泵经过检修工艺调整改进后，各项试验隙的5%~15%,五片叶片差值不大于0. 20 mm。均达标，如推力瓦温度不大于46C,各部振动小于6.2叶轮检修工艺改进0.09mm,轴幌小于0.10mm.2台循泵运行时,叶按泵的出厂技术要求及常规检修工艺,忽略了片角度均校至+2°:出口乐力分别为0.121MPa、叶轮(叶片顶端)直径大小对泵出力的影响。所以将0.13中国煤化工机冷油器水压为每次检修测量叶轮直径作为标准技术数值记录,因0. 12YHC N M H G力已达泵出厂时此复测叶轮直径为970. 48~970. 96 mm,比出厂直的要求。36