淺談望虞河西岸控制工程小型立式軸流泵生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

(1.無錫市錫山區(qū)望虞河除險(xiǎn)加固工程和望虞河西岸控制工程建設(shè)管理處，江蘇 無錫 214116；2.南京中錦欣信息咨詢有限公司，江蘇 南京 211500)

1 工程概況

望虞河西岸控制工程的任務(wù)是對望虞河西岸口門進(jìn)行控制，有效增加“引江濟(jì)太”入湖水量，提高太湖水環(huán)境容量，改善入湖水質(zhì)和太湖環(huán)境，結(jié)合水資源配置、防洪等綜合利用，同時(shí)兼顧地區(qū)排澇和航運(yùn)等功能。

望虞河西岸控制工程錫山區(qū)境內(nèi)工程西控部分包括樞紐工程2座、泵閘工程1座、節(jié)制閘工程1座；水系調(diào)整部分包括新開河道約0.3km、新建圩區(qū)排澇閘站3座、新建排澇泵站1座、新建節(jié)制閘1座，總投資2.28億元。其中7個(gè)水工建筑設(shè)計(jì)選用500ZLB、700ZLB和900ZLB型號的小型軸流泵共計(jì)19臺套。

小型立式軸流泵(直徑900mm以下)以流量大、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、外形尺寸小、占地面積小等特點(diǎn)，在江蘇等河網(wǎng)密布地區(qū)的水利工程中有著廣泛的應(yīng)用。本文運(yùn)用ISO9001質(zhì)量管理體系理論對工程中選用的小型軸流泵生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制進(jìn)行探索。

2 質(zhì)量控制的重要性及主要方法

軸流泵生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制是后續(xù)安裝和正常使用的前提和基礎(chǔ)。生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的好壞，直接影響后續(xù)的安裝、驗(yàn)收及長期、穩(wěn)定、安全的使用，因此該過程是軸流泵整個(gè)質(zhì)量控制過程中非常重要的一環(huán)。ISO9001質(zhì)量管理體系八項(xiàng)基本原則是其管理體系標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的基礎(chǔ)和基本手段，其中作為八項(xiàng)基本原則之一的“過程方法”是將活動(dòng)和相關(guān)的資源作為過程進(jìn)行管理，可以更高效地得到期望的結(jié)果，是業(yè)主或監(jiān)理單位對水泵生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制的主要手段?？刂啤斑^程”才能控制“結(jié)果”，只有生產(chǎn)過程的每一個(gè)零件加工環(huán)節(jié)都在受控條件下進(jìn)行，才能生產(chǎn)、交付符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的軸流泵。因此，在每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都要將人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(5M1E)有機(jī)、有序地融合在一起。

3 小型軸流泵生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

3.1 水泵生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作

水泵生產(chǎn)廠家接到訂單后，在認(rèn)真研讀水泵設(shè)計(jì)圖紙的基礎(chǔ)上，建設(shè)(監(jiān)理)單位應(yīng)組織設(shè)計(jì)技術(shù)交底，向水泵廠提出設(shè)計(jì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求。水泵廠根據(jù)土建設(shè)計(jì)圖紙并結(jié)合本單位產(chǎn)品具體型號規(guī)格，向監(jiān)理單位提交水泵制造設(shè)計(jì)詳圖，監(jiān)理單位尤其要詳細(xì)審核水泵梁、電機(jī)梁、水泵出水口高程，以及水泵和電機(jī)座安裝孔在水泵梁和電機(jī)梁上的位置是否和梁的鋼筋尺寸相互干擾；水泵廠家的各零部件制造設(shè)計(jì)圖中還應(yīng)標(biāo)明滿足設(shè)計(jì)要求的材料名稱及尺寸。必要時(shí)由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行進(jìn)一步審核。在監(jiān)理單位對水泵廠圖紙審核完成后，才可以進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

3.2 對各生產(chǎn)工序5M1E控制的主要內(nèi)容

要對各主要生產(chǎn)工序的人員資格、生產(chǎn)機(jī)械狀態(tài)、原材料、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)環(huán)境以及測量設(shè)備(5M1E)進(jìn)行審核。對生產(chǎn)工序人員資格審核時(shí)，尤其要注重泵軸、葉輪外殼以及葉片等重要零部件精加工、檢驗(yàn)工序人員資格的審核；同時(shí)也要重視對同樣工序的生產(chǎn)機(jī)械的設(shè)備完好及加工精度的審核；在對原材料進(jìn)行審核時(shí)，要求廠家不但要提供生產(chǎn)水泵本體各零部件，諸如泵軸、葉片、葉輪外殼、喇叭管等材料的采購質(zhì)量證明材料，還要提供材料進(jìn)廠時(shí)的復(fù)檢報(bào)告(一般應(yīng)有化學(xué)分析和金相組織報(bào)告)；對生產(chǎn)工藝的審核側(cè)重于零部件在加工過程中幾何尺寸的檢測記錄；生產(chǎn)環(huán)境方面主要關(guān)注環(huán)境的溫度、濕度和振動(dòng)是否會對加工機(jī)械精度產(chǎn)生影響等；測量設(shè)備的審核主要是檢查人員資格和檢測設(shè)備檢定有效期及設(shè)備的完好性。

3.3 具體質(zhì)量控制方法

對各零部件尤其是主要零部件的加工，要全過程跟蹤檢查，都應(yīng)對其5M1E進(jìn)行查驗(yàn)，有效控制其加工質(zhì)量。

a.葉片加工過程的質(zhì)量控制。葉片設(shè)計(jì)通常采用抗氣蝕性能及抗磨性能良好，并保證在常溫下具有良好可焊性能的不銹鋼材料，具體不銹鋼牌號因設(shè)計(jì)而異。葉片采用單片鑄造，加工后的葉片過流表面應(yīng)光滑，并進(jìn)行超聲波探傷或磁粉探傷(僅對鑄鋼件)檢測，確保其無縮松、夾砂、裂紋等鑄造加工缺陷。

葉片的加工多由五軸數(shù)控加工中心等設(shè)備進(jìn)行加工，加工成型后須經(jīng)三坐標(biāo)測量儀進(jìn)行翼形檢測，其外形幾何尺寸必須符合《混流泵、軸流泵開式葉片驗(yàn)收技術(shù)條件》(JB/T 5413—2007)要求，葉片表面粗糙度須經(jīng)表面粗糙度儀檢測并符合設(shè)計(jì)要求。

葉片根部與轉(zhuǎn)子體結(jié)合處間歇應(yīng)不大于1.5mm。

b.轉(zhuǎn)子體的質(zhì)量控制。輪轂體一般為鑄鋼件，整體鑄造；輪轂表面為球形，且葉片外緣與輪轂球形間歇應(yīng)均勻。

轉(zhuǎn)動(dòng)各部件應(yīng)具有足夠強(qiáng)度以承受最大轉(zhuǎn)速、應(yīng)力，并具有足夠的剛度和抗疲勞強(qiáng)度，確保轉(zhuǎn)輪在周期性變動(dòng)荷載下不出現(xiàn)任何裂紋斷裂和有害變形。

輪轂體加工完成并與葉片裝配成轉(zhuǎn)子體后，應(yīng)整體進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)，在葉片最大外緣處最大不平衡量應(yīng)滿足規(guī)范要求，必要時(shí)進(jìn)行去重處理，并重新進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)，直至滿足規(guī)范要求。

轉(zhuǎn)子體加工裝配經(jīng)檢測合格后，對非不銹鋼材料的加工面須立即進(jìn)行防銹處理，涂刷防銹漆。

c.主軸的質(zhì)量控制。水泵主軸一般采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼，檢查材質(zhì)應(yīng)不低于設(shè)計(jì)要求，主軸應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，承受在任何工況下作用在主軸上的扭矩、軸向力和水平力。

在加工主軸過程中，其水導(dǎo)軸承位置應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求，增加鍍鉻或鑲不銹鋼套工序，以保證使用過程中的抗耐磨性能，該位置的加工精度，如圓度、徑向跳動(dòng)、表面粗糙度等指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；整體軸應(yīng)滿足直線度、外圓加工面圓度、表面洛氏硬度等技術(shù)指標(biāo)；整體軸應(yīng)進(jìn)行正火處理；加工完成后的成品軸表面應(yīng)立即刷防銹漆。

d.葉輪外殼的質(zhì)量控制。葉輪外殼的加工精度，直接關(guān)系到水泵的揚(yáng)程、流量和效率，因此對該部件的質(zhì)量控制顯得尤為重要。

在確認(rèn)該部件材質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)認(rèn)真對照圖紙，對其內(nèi)部球面尺寸、上下法蘭面平行度等尺寸進(jìn)行復(fù)測，并用粗糙度儀檢測其表面粗糙度。

e.裝配和試驗(yàn)的質(zhì)量控制。水泵零部件在受控狀態(tài)下完成機(jī)械加工后，應(yīng)進(jìn)行水泵的裝配和臺架試驗(yàn)工作，裝配工作的好壞也會影響水泵的揚(yáng)程、流量、效率、振動(dòng)和噪聲，裝配過程和臺架試驗(yàn)中需要重點(diǎn)跟蹤檢查以下內(nèi)容：

裝配前，要對涂刷在零部件表面尤其是加工面的防銹油等用煤油進(jìn)行清洗，然后進(jìn)入裝配環(huán)節(jié)。

裝配過程中，檢查葉片和葉輪轂螺栓連接的緊固程度，裝配用扭力扳手要經(jīng)過檢定，內(nèi)六角螺栓的擰緊力矩要達(dá)到工藝要求；檢查葉片與葉輪外殼的裝配間隙，須滿足規(guī)范要求；橡膠軸承位置的填料壓緊程度應(yīng)留有余量，需待有水試運(yùn)行時(shí)加以調(diào)整；推力軸承的裝配，“熱套”前須檢查軸承和支承座內(nèi)壁的清潔度;聯(lián)軸器徑向位移和端面間隙須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

臺架試驗(yàn)工作是檢驗(yàn)水泵能否滿足設(shè)計(jì)性能的主要手段。測試前，應(yīng)檢查試驗(yàn)臺架的各類儀器設(shè)備的檢定證書，如流量計(jì)、差壓變送器、轉(zhuǎn)速表、聲級計(jì)、振動(dòng)測量儀、紅外測溫儀等，各類儀器設(shè)備須在國家有關(guān)檢測規(guī)范規(guī)定的條件下進(jìn)行參數(shù)測試；試驗(yàn)時(shí)要確保水泵安裝后的安全穩(wěn)定運(yùn)行，記錄運(yùn)行時(shí)的電壓、電流、電機(jī)功率、流量、揚(yáng)程、振動(dòng)、噪聲和電機(jī)溫度等參數(shù)；振動(dòng)測量時(shí)，應(yīng)在推力軸承彈性模量最大處選2～4個(gè)點(diǎn)，分別測量水平、垂直方向的振動(dòng)值；參數(shù)記錄須在水泵在某個(gè)狀態(tài)平穩(wěn)運(yùn)行3～5分鐘后進(jìn)行；針對目前小型軸流泵安裝后振動(dòng)值往往超標(biāo)的情況，須在葉輪、主軸靜平衡、直線度以及電機(jī)和水泵同軸度等方面進(jìn)行測量和返工處理，直至達(dá)到規(guī)范要求。

4 實(shí)行質(zhì)量控制后達(dá)到的效果

通過對望虞河西岸控制工程所使用的小型軸流泵生產(chǎn)過程進(jìn)行質(zhì)量控制，經(jīng)檢測和試驗(yàn)，水泵出廠質(zhì)量，尤其是整機(jī)臺架試驗(yàn)性能均符合規(guī)范要求，水泵安裝后運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，此工程的實(shí)施進(jìn)一步提升了無錫市錫山區(qū)的防汛能力，產(chǎn)生了較好的社會效益，同時(shí)也為后續(xù)的工程管理奠定了良好的基礎(chǔ)。

彭志偉.城市防洪泵站振動(dòng)測試技術(shù)探析[J].水利信息化，2013(6)：45.