大型水泵機(jī)組設(shè)備安裝工藝探討

王 勛

(湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司,湖北 武漢 430040)

0 引 言

項(xiàng)目以2臺(tái)2000千瓦排澇泵站立式同步機(jī)組安裝為主線(xiàn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝對(duì)過(guò)程中技術(shù)質(zhì)量的控制，結(jié)合規(guī)范并提出有效方法和具體的措施，以期達(dá)到安裝過(guò)程中的質(zhì)量提升、安裝工藝的提升。

1 關(guān)于水泵安裝的流程以及應(yīng)關(guān)注問(wèn)題

1.1 水泵安裝準(zhǔn)備工作

(1)水泵在安裝前應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)進(jìn)水流道軸線(xiàn)、標(biāo)高、垂線(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，在進(jìn)水流道基礎(chǔ)底座混凝土一期澆筑時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮一定高度的預(yù)留，以便后續(xù)安裝時(shí)調(diào)整設(shè)備高程。

(2)正式安裝時(shí)，為確保設(shè)備固定螺栓與混凝土連接的可靠性，在澆筑一期混凝土前應(yīng)對(duì)預(yù)埋孔洞以及孔洞周邊部位進(jìn)行清洗并充分鑿毛。

1.2 上、下支撐座和導(dǎo)葉體的安裝技術(shù)要求

(1)將地腳螺栓分別套在斜墊鐵的槽內(nèi)，放置在水泵層下基礎(chǔ)上，地腳螺栓落在預(yù)留孔內(nèi)，調(diào)整斜墊鐵的高度和水平度，用水平儀檢查斜墊鐵的水平度，允差應(yīng)控制在0.05 mm/m。具體數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表1。

表1 上、下機(jī)架安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

(2)導(dǎo)葉體吊裝入落與下支撐座上，以下支撐座上法蘭內(nèi)孔為基準(zhǔn)，找正導(dǎo)葉體中心，檢查導(dǎo)葉體安裝導(dǎo)軸承平面的水平度，允許差控制在0.05 m/mm。無(wú)誤后擰緊導(dǎo)葉體與下支撐座的連接螺栓。

(3)第一次灌漿僅澆筑地腳螺栓孔，不澆筑斜墊鐵和上、下支撐座，澆筑前保證地腳螺栓頭部露出上、下支撐座下法蘭上面70 mm。

1.3 出水彎管、支撐部件和頂蓋的安裝技術(shù)要求

(1)將出水彎管垂直吊入泵井筒，使彎管的出口對(duì)準(zhǔn)水泵的出水流道，檢查出水彎管出口處外壁與井筒的流道口間的間隙，如在安裝中發(fā)現(xiàn)流道口與出水彎管有凹凸不平問(wèn)題，需由土建單位處理，保持連接處光滑且過(guò)水無(wú)阻礙為止。

(2)支撐部件應(yīng)在底座和地腳螺栓一期時(shí)做好預(yù)埋，在支撐桿的螺紋端旋入圓螺母，再將支撐桿旋入支撐座上，并用螺栓、螺母將支撐座固定在出水彎管上，安裝過(guò)程應(yīng)牢固可靠。

(3)在上支撐座O型圈槽內(nèi)裝好O型圈，吊入頂蓋，使頂蓋下法蘭落在上支撐座上，檢查頂蓋內(nèi)孔的對(duì)中性，同心度允許誤差在0.15 mm，檢查頂蓋與過(guò)渡板安裝平面的平面度，允許誤差在0.05 m/mm。

1.4 主泵軸承以及分半葉輪室的安裝技術(shù)要求

(1)用軸吊具將主泵軸承吊入機(jī)坑，使中間拉桿下滑一段位置，方便連接中間拉桿與下拉桿法蘭。

(2)軸端法蘭與輪轂體用螺栓連接好，并用止動(dòng)墊圈防松，注意裝好銷(xiāo)和O性密封圈。主泵軸承和葉輪部位端面局部間隙不得超過(guò)0.05 mm。

(3)用塞尺檢查葉輪外殼與葉輪部件的間隙，間隙控制在3.5～4.5 mm，間隙不均勻度允許差應(yīng)控制在1 mm。如超出規(guī)定范圍，調(diào)整電機(jī)底板高度尺寸。

2 關(guān)于立式同步電動(dòng)機(jī)的安裝

2.1 設(shè)備基礎(chǔ)施工技術(shù)要求

(1)基礎(chǔ)安裝前進(jìn)行復(fù)核，確保設(shè)備安裝軸線(xiàn)及標(biāo)高的一致。

(2)基礎(chǔ)標(biāo)高調(diào)節(jié)采用楔形金屬墊，緊固螺栓進(jìn)入電機(jī)下機(jī)架安裝階段。一般在下機(jī)架安裝完成后會(huì)進(jìn)行二次混凝土灌漿，解決電機(jī)在安裝過(guò)程中軸線(xiàn)和設(shè)備標(biāo)高出現(xiàn)誤差需要調(diào)整的問(wèn)題，二次澆筑建議采用高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿水泥。

(3)墊板預(yù)埋時(shí)要求與基礎(chǔ)混凝土接觸點(diǎn)分布均勻，分布面積應(yīng)在70%以上，否則須鏟平混凝土。楔板應(yīng)成對(duì)使用，斜度應(yīng)成對(duì)使用，斜度為1:30～1:50，調(diào)整后的搭接長(zhǎng)度應(yīng)在2/3以上。用0.05 mm的塞尺檢查墊板、楔板、底板、定子以及機(jī)架等部件之間應(yīng)有70%以上的接觸面。

2.2 安裝下機(jī)架、定子以及校核水平和中心點(diǎn)的方法及要點(diǎn)

(1)下機(jī)架吊裝到基礎(chǔ)上，由水平梁至下機(jī)架油槽頂面復(fù)核設(shè)備物理高度，采用墊片楔形板方式調(diào)整機(jī)架的標(biāo)高和水平，要求安裝標(biāo)高誤差控制在±1.5 mm，水平誤差控制在≤0.1 mm/m以?xún)?nèi)。

(2)電機(jī)制動(dòng)器調(diào)試，提前做好制動(dòng)器耐壓試驗(yàn)，檢查活塞動(dòng)作是否完好并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)程要求，確認(rèn)正常后進(jìn)入安裝階段。調(diào)整下機(jī)架標(biāo)高、中心線(xiàn)位置，確保滿(mǎn)足設(shè)備安裝精度要求，對(duì)制動(dòng)閘塊頂面標(biāo)高進(jìn)行觀(guān)測(cè)調(diào)試，確保各制動(dòng)閘塊制動(dòng)面保持在同一水平面上，且各制動(dòng)單元相互間水平誤差應(yīng)控制在1 mm范圍內(nèi)。

(3)定子吊裝就位，按照水泵主軸法蘭盤(pán)標(biāo)高及各部件實(shí)測(cè)高度來(lái)校核定子高程。定子鐵心平均中心線(xiàn)高度應(yīng)大于轉(zhuǎn)子鐵心平均中心線(xiàn)高度，建議鐵心有效高度按照千分之4以?xún)?nèi)控制。根據(jù)水泵葉輪室中心、導(dǎo)葉體分半填料密封部位中心找正定子中心點(diǎn)，在鐵心上部、中部、下部三個(gè)斷面沿圓周測(cè)算半徑尺寸，每層斷面測(cè)量點(diǎn)應(yīng)不少于8個(gè)，鐵心各半徑與平均半徑之差小于設(shè)計(jì)氣隙值的±5%。

表2 動(dòng)器安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.3 轉(zhuǎn)子吊入定子及上機(jī)架的安裝技術(shù)要求

(1)安裝人員在轉(zhuǎn)子吊入前應(yīng)校對(duì)水泵的垂直度及中心點(diǎn)參數(shù)并校核物理結(jié)構(gòu)高度是否與設(shè)計(jì)以及廠(chǎng)家圖紙保持一致，將千斤頂放置于下機(jī)架支臂處頂起轉(zhuǎn)子磁軛環(huán)部分，轉(zhuǎn)子起吊應(yīng)保持垂直狀態(tài)并避免相互碰撞。

(2)電機(jī)軸的法蘭盤(pán)和水泵主軸法蘭盤(pán)間隙應(yīng)等于水泵主軸提升高度減掉電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)下落的高度，誤差允許在0～0.5 mm范圍內(nèi)。兩法蘭盤(pán)四周水平間隙相差允許值不超過(guò)0.02 mm，兩法蘭中心誤差范圍應(yīng)控制在0.05 mm以下。

(3)定、轉(zhuǎn)子安裝后，將上機(jī)架吊上定子，油槽頂面測(cè)量機(jī)架水平，要求滿(mǎn)足≤0.10 mm/m，若不滿(mǎn)足要求時(shí)，可在機(jī)架和定子組合面增加墊片調(diào)平，保證各組合面接觸面積應(yīng)達(dá)到70%。中心點(diǎn)誤差值應(yīng)控制在≤1 mm范圍內(nèi)，上部機(jī)架的標(biāo)高允許誤差值應(yīng)控制在±1.5 mm。

2.4 推力瓦、推力頭的安裝技術(shù)要求

(1)安裝推理瓦和推力頭前應(yīng)對(duì)下機(jī)架油槽、推力軸瓦、鏡板進(jìn)行清洗，確保下機(jī)架油槽內(nèi)無(wú)雜質(zhì)，推力軸瓦以及鏡板表面光亮，將推力軸瓦就位并校核其標(biāo)高和水平，吊入鏡板使鏡板和推力軸瓦充分接觸，校正鏡板面標(biāo)高及水平，水平誤差要求在0.02 mm/m以?xún)?nèi)。

(2)推力頭和鏡板之間的絕緣墊，事先應(yīng)進(jìn)行研磨處理，使鏡板底面和推力頭軸孔線(xiàn)垂直。在鏡板平面上選擇4～6個(gè)點(diǎn)，應(yīng)用方型水平儀測(cè)試周邊水平度并進(jìn)行研磨，通過(guò)鏡板水平度應(yīng)≤0.02 mm/m。

(3)推力頭、鏡板、絕緣墊裝配后用500 V兆歐表測(cè)量推力頭和鏡板間絕緣電阻，絕緣電阻應(yīng)不小于0.3兆歐。

2.5 上導(dǎo)軸承安裝及電機(jī)獨(dú)立盤(pán)車(chē)

(1)上導(dǎo)軸承絕緣電阻應(yīng)不低于0.3兆歐。

(2)上導(dǎo)軸承瓦和推力頭支撐面間隙，保證兩側(cè)間隙在0.05 mm左右范圍內(nèi)。在盤(pán)車(chē)前應(yīng)在推力軸瓦、上導(dǎo)軸瓦上涂抹潤(rùn)滑劑減少磨損。

(3)獨(dú)立盤(pán)車(chē)前應(yīng)檢查電機(jī)間隙中是否有雜物，減少電機(jī)獨(dú)立盤(pán)車(chē)階段雜物對(duì)定、轉(zhuǎn)子的破壞和損傷。

(4)通過(guò)千分表測(cè)出在直徑方向相對(duì)點(diǎn)的讀數(shù)，扣減后得出測(cè)量點(diǎn)全擺度數(shù)值。在盤(pán)車(chē)時(shí)應(yīng)充分考慮上導(dǎo)軸瓦間隙，軸在盤(pán)車(chē)過(guò)程中可能存在徑向位移現(xiàn)象，故在法蘭處全擺度數(shù)據(jù)上應(yīng)充分考慮上導(dǎo)軸承處上導(dǎo)軸瓦間隙，最終確定電機(jī)軸線(xiàn)法蘭處的凈擺度。

(5)根據(jù)法蘭盤(pán)和推力軸承鏡板面距離算出法蘭處的相對(duì)擺度，其允許值詳見(jiàn)表3。

表3 軸線(xiàn)調(diào)整質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié) 論

由于大型水泵機(jī)組中設(shè)備的安裝工藝要求較高，對(duì)設(shè)備安裝人員提出了更高業(yè)務(wù)技能要求。本文僅對(duì)水泵機(jī)組中主要工序進(jìn)行分解，提出規(guī)范要求。通過(guò)梳理發(fā)現(xiàn)，安裝人員能否熟練掌握設(shè)備安裝規(guī)程、安裝工藝以及驗(yàn)收要求是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提。其次，安裝過(guò)程中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況合理選用安裝方法，利用新測(cè)量手段、新檢測(cè)工具來(lái)保證安裝工藝。