雙孔一面定位技術(shù)在泗陽二站機(jī)組大修中的應(yīng)用

劉須朋 李偉鵬 王衛(wèi)

摘 要：本文通過對泗陽二站機(jī)組大修過程中，電機(jī)定子與水泵軸窩同心度調(diào)整合格后，電機(jī)定子需吊出，裝入水泵大軸，電機(jī)定子二次吊入，采用雙孔一面定位的技術(shù)方法，保證機(jī)組的同心度位置不變，順利解決機(jī)組大修中的技術(shù)問題，保證了機(jī)組的大修質(zhì)量，為同類型機(jī)組大修時，提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞： 機(jī)組大修； 同心度； 雙孔一面定位

Abstract： This article is to introduce these aspects， during the process of unit overhaul of Siyang Second Pumping Station， after adjusting stator and the concentricity of pump shaft， stator should be lifted out， and then placing pump shaft， and lifting out stator again. This adopts the technical approach of side positioning holes to ensure the invariability of units location of concentricity， and to solve the technical question during the process of unit overhaul smoothly. At the same time， it could ensure the quality of unit overhaul， For same type unit overhaul when，Provide reference learn.

Key words： Unit overhaul； Concentricity； Side positioning holes

1.引 言

泗陽第二抽水站（下稱泗陽二站）位于江蘇省泗陽縣城東郊，是江蘇省江水北調(diào)第四梯級站，淮水北調(diào)第一梯級站，其主要作用是抽引由二河閘下泄的淮水或淮陰站轉(zhuǎn)送的江水北送，滿足泗陽閘上游地區(qū)的用水需求。

該站建成于1996年，工程總投資6300萬元。總裝機(jī)容量5600KW，設(shè)計流量為66m3/s。裝設(shè)2.8ZLQ-7.0液壓全調(diào)節(jié)軸流泵2臺，單機(jī)流量33 m3/s，配套TDL325/56-40立式同步電機(jī)，電機(jī)與水泵采用剛性聯(lián)軸器直聯(lián)方式。泵站采用堤身式結(jié)構(gòu)，肘形進(jìn)水流道，虹吸式出水流道，真空破壞閥斷流。

2.泗陽二站機(jī)組情況及大修的工藝特點(diǎn)

泗陽二站機(jī)組由于設(shè)計、制造問題，水泵大軸下法蘭直徑比電機(jī)下油缸內(nèi)孔直徑大5mm，水泵大軸不能通過電機(jī)下油缸內(nèi)孔吊出，電機(jī)定子下機(jī)架聯(lián)接為一體，如圖1，電機(jī)定子通過下機(jī)架的4條支腿，每個支腿底鋼板（40cm×60cm×4.5cm）與混凝土基礎(chǔ)梁鋼板（60cm×60cm×4.5cm）由兩顆M48螺絲緊固聯(lián)接，地腳螺絲孔比M48地腳螺絲外徑大2mm。

因此，泗陽二站的機(jī)組大修就不能采用常規(guī)的機(jī)組大修工藝，在機(jī)組大修時，必須把同步電機(jī)全部拆除，才能把水泵軸吊出，便于零部件檢修；機(jī)組同心度調(diào)整后，必須進(jìn)行電機(jī)定子下機(jī)架二次吊裝，其大修總裝工藝步驟簡述如下：

（1）吊葉輪部件至規(guī)定位置；

（2）吊裝水泵導(dǎo)葉體、出水錐管、泵蓋上蓋組合件；

（3）吊裝電機(jī)定子、下機(jī)架組合件；

（4）以水泵導(dǎo)葉體橡膠軸承軸窩上止口為基準(zhǔn)，測量調(diào)整水泵、電機(jī)整體同心度；

（5）吊出電機(jī)定子下機(jī)架組合件；

（6）吊裝水泵大軸；

（7）二次吊裝電機(jī)定子下機(jī)架組合件；

（8）吊裝電機(jī)轉(zhuǎn)子、上機(jī)架；

（9）吊裝電機(jī)推力頭及其他有關(guān)附件安裝；

（10）測量、調(diào)整機(jī)組的擺度、水平、高程和其他有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)等。

其特點(diǎn)是：機(jī)組解體和總裝時，因水泵大軸不能從電機(jī)下油缸內(nèi)孔中吊出和裝入，電機(jī)部分先拆后裝，總裝時電機(jī)定子需二次吊裝，此道工序?qū)C(jī)組的同心度調(diào)整有很大影響。

5.問題分析和解決方法

機(jī)組的同心度調(diào)整很關(guān)鍵，它是保證機(jī)組大修安裝質(zhì)量的一個很重要技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)。只有水泵、電機(jī)的同心度調(diào)整合格，才能保證電機(jī)的空氣間隙、水泵葉片間隙合格，才能保證電機(jī)的電磁拉力平衡、泵運(yùn)行水力平衡，提高機(jī)組運(yùn)行效率、保證機(jī)組運(yùn)行安全。

由于泗陽二站機(jī)組的特殊性，必須保證定子下機(jī)架組合件整體二次吊裝時，水泵與電機(jī)的同心度不變？根據(jù)泗陽二站機(jī)組的實(shí)際情況，采用機(jī)械加工中的雙孔一面定位原理方法，在定子下機(jī)架支腿底鋼板與混凝土基礎(chǔ)梁鋼板聯(lián)接部位對邊打兩定位銷與兩鋼板為平面接觸為基準(zhǔn)，形成雙孔一面定位，以確保定子二次吊裝后位置不變，以保證機(jī)組同心度。

電機(jī)與水泵的垂直同心度調(diào)整合格以后，電機(jī)、水泵位置固定都是靠地腳螺絲緊固來限制電機(jī)、水泵的位置變化的，對空間的一個物體，其在空間有六個自由活動度，即在XYZ三個坐標(biāo)方向的位移及繞三個坐標(biāo)方向轉(zhuǎn)角的θx、θy、θz的轉(zhuǎn)動。如通過設(shè)置某些限制條件，其自由度會相應(yīng)減少，其位置運(yùn)動、變化也就相應(yīng)減少，自由度為零，物體也就相對固定了，把定子下機(jī)架看成空間自由物體，采用雙孔一面定位，即當(dāng)其被二次吊裝在基礎(chǔ)混凝土梁鋼板上：

①由于物體本身重量作用、鋼板平面支撐作用，物體向上、下運(yùn)動被限制，即空間Z軸方向運(yùn)動被限制；

②在兩鋼板間打入定位銷，打入一只豎直圓柱定位銷， 物體的在XOY水平面內(nèi)X軸、Y軸運(yùn)動被限制，繞坐標(biāo)方向 轉(zhuǎn)角的θx、θy的轉(zhuǎn)動被限制；

③在對邊打入另一只豎直圓柱定位銷，繞坐標(biāo)方向轉(zhuǎn)角的θz轉(zhuǎn)動被限制；見圖3

這樣，定子的空間6個運(yùn)動自由度全部被限制，圓柱孔、圓柱銷為精加工，形成精確定位，在拆卸前、后，以兩定位孔（銷）和鋼板接觸平面為基準(zhǔn)，以保證定子拆卸前后的位置的精確度，同心度就不會改變；否則，電機(jī)定子下機(jī)架在二次吊裝時，位置就會變動，因?yàn)殡姍C(jī)定子下機(jī)架組合體在混凝土基礎(chǔ)梁鋼板平面上的水平、垂直方向和轉(zhuǎn)動方向有4mm變動范圍（地腳螺絲孔與螺絲的總間隙為4mm），就不能保證機(jī)組的同心度數(shù)據(jù)的精度。

6.具體解決辦法

采用在電機(jī)定子下機(jī)架底鋼板與基礎(chǔ)梁鋼板聯(lián)接部位適當(dāng)位置對邊鉆雙空，兩個φ16mm圓柱孔；打入兩只φ16mm圓柱銷（一只加工成Φ16mm圓柱銷，另一只加工成Φ16mm圓柱削邊銷），即采用打雙孔定位銷與底鋼板接觸板平面來確保定子的定位準(zhǔn)確，采用銷孔定位比較理想，比較精確，能保證安裝精度。

兩只定位銷不能都做成圓柱銷，如以兩個圓柱銷（孔）做定位時，常會產(chǎn)生過定位現(xiàn)象，即一只銷套上定位孔后，另一只銷很難同時套上，應(yīng)將另一只銷在聯(lián)心線上的垂直方向上削去兩邊，機(jī)組大修的同心度度要求高，泗陽二站大修機(jī)組的同心度最大值為20絲，電機(jī)的定子中心到水泵的水導(dǎo)軸窩中心距離約為12.5米，定位孔、銷都屬于機(jī)械精加工，根據(jù)機(jī)械精加工原理，加工件有加工誤差，加工兩圓柱孔及兩孔的中心距有誤差，加工兩圓柱銷有誤差，為保證兩銷同時打入孔中，必須做成一只為圓柱銷，另一只為削邊銷。

如采用鉆一個孔，打一只定位銷，屬欠定位、不完全定位，定子下落后，圍繞單孔定位銷有轉(zhuǎn)動趨勢，不能定位在原位置。

如采用打三個、四個定位孔（銷）在電機(jī)下機(jī)架的三、四條支腿底鋼板，屬過定位，易發(fā)生干涉，無法同時準(zhǔn)確裝入三只、四只定位銷。

所以，必須采用雙孔一面定位方法。

具體辦法：

（1）機(jī)組同心度調(diào)整合格后，用磁鉆在定子下機(jī)架支腿底鋼板與鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁鋼板聯(lián)接部適當(dāng)位置對邊鉆兩φ16mm圓柱孔，試裝兩定位銷（一只為φ16mm圓柱銷，另一只為φ16mm削邊銷）；

（2）拆卸兩定位銷，拆卸定子下機(jī)架地腳螺絲；

（3）吊出電機(jī)定子下機(jī)架，吊入水泵大軸；

（4）二次吊裝電機(jī)定子下機(jī)架，在電機(jī)定子下機(jī)架底腳鋼板與鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁鋼板接觸時，把兩根安裝位置相互垂直的定位銷打入，以保證原安裝位置不變，待電機(jī)定子下機(jī)架下落后，緊固8顆M48地腳螺絲。

泗陽二站機(jī)組經(jīng)過幾次大修，機(jī)組運(yùn)行正常，各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)合格，實(shí)踐證明雙孔一面精確定位方案正確，機(jī)組的大修質(zhì)量能夠得到保證。

7.結(jié)語

在泗陽二站機(jī)組大修過程中，通過在定子下機(jī)架底鋼板與基礎(chǔ)梁鋼板適當(dāng)位置的對邊鉆兩定位孔、裝入兩定位銷，利用鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁鋼板支撐面為平面，形成雙孔一面定位的方法，實(shí)現(xiàn)定子的二次吊裝的精確定位，確保機(jī)組的同心度調(diào)整數(shù)據(jù)不變，保證了機(jī)組的安裝質(zhì)量，解決了泗陽二站機(jī)組同心度調(diào)整的技術(shù)問題，為類似泵站的機(jī)組大修時，提供技術(shù)參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 上海市大專院校機(jī)械制造工藝學(xué)協(xié)助組編.機(jī)械制造工藝學(xué).福建科學(xué)技術(shù)出版社，1985

[2] 江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.大中型泵站主機(jī)組檢修技術(shù)規(guī)程.2006-12-20發(fā)布 2007-02-20實(shí)施

[3] 沈日邁主編.江都排灌站.水利電力出版社，第三版

【作者簡介】劉須朋（1963-），男，工程師，江蘇省泗陽閘站管理所技術(shù)股長，主要從事大中型泵站的安裝、大修、技術(shù)改造、運(yùn)行管理工作。李偉鵬，男，助理工程師，江蘇省泗陽閘站管理所站長，主要從事大中型泵站的安裝、大修、技術(shù)改造、運(yùn)行管理工作。王衛(wèi)，男，工程師，江蘇省駱運(yùn)管理處工管科長，主要從事工程管理工作。

【文章編號】1006-2688（2016）09-0005-03