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轴流泵安装指南:调整钢琴线和检查同轴度

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:把内径千分表,上、下轴承,耳机,干电池和求心器用导线连成电气回路,转动求心器的卷筒并调整螺栓,使钢琴线长短合适且居于中心位置。出水弯管移动后,再次检查泵体的垂直同轴度情况,直到达到要求的误差范围。

轴流泵安装指南:调整钢琴线和检查同轴度

轴流泵有立式、斜式和卧式之分,其安装方法也不同。其中斜式和卧式的安装与离心泵、混流泵的安装基本类同,而立式轴流泵则需要安装在专设的水泵梁上,动力机则安装在水泵上方的电动机梁上。

(一)梁的安装

水泵梁和电动机梁是在土建施工中进行定位的,水泵梁和电功机梁的垂直高度、地脚螺栓孔的间距以及它们之间的相对位置等,应严格按设计图纸要求和水泵样本的规定进行,否则将影响以后的水泵机组安装质量。

当进水池两侧隔墙砌到水泵梁底面的高程时,应用水准仪校核墙体在安装水泵梁处的高程。如偏高、应凿去高出的混凝土;如偏低,则应添加浇筑混凝土,使其符合设计高程,然后再将水泵梁吊装到墙顶上就位,并校正。

初步校正时,先在底板上放出水泵的纵横中心线,再在两侧边墩的预埋螺栓上装好角铁龙门架,用铅锤吊线将水泵中心引到龙门架上,再按地脚螺栓中心距,在架上放出水泵梁的中心位置,并在两龙门架的水泵梁的中心位置处,拉两根铁丝作为水泵梁中心线,水泵梁便根据铁丝线位置用撬棍拨移,使梁上的中心线与铁丝线重合,梁即到位。因梁体比较笨重,这样施工比较方便,特别是多机组泵站,可保证各机组中心都在同一直线上。

(二)水泵泵体的安装

1.导叶体和中间接管的安装

将导叶体和中间接管组装好,穿入螺栓,用水平梁和框式水平仪校正中间接管的水平,要求水平误差不超过0.04mm/m。或用框式水平仪在中间接管的法兰面上测水平度,同时在导叶体的轴承法兰面上用框式水平仪测量导叶体的水平度,要求与中间接管互成水平。否则应在中间接管和导叶体连接的法兰面上加纸垫。吊装出水弯管于中间接管的法兰面上,要求出水弯管的中心线和出水管的中心线一致,最大允许误差不能大于5mm。

电气法测量出水弯管轴承(水泵上轴承)和导叶体内轴承(水泵下轴承)的垂直同轴度情况,如图5-14所示。测量时将中心架和求心器,根据任一合适的方向稳放在电机层的楼板上,两端用绝缘物垫好。将求心器卷筒上的钢琴线通过求心器下的小孔,下放到水泵的上、下轴承内。然后在最下端悬挂重锤,重锤浸入盛油的桶中,以防钢琴线摆动,影响测量的精度。

把内径千分表,上、下轴承,耳机,干电池和求心器用导线连成电气回路,转动求心器的卷筒并调整螺栓,使钢琴线长短合适且居于中心位置。将轴承按东、西、南、北方向分成4等分,并以x-x,y-y标记出。然后戴上耳机,一手拿千分表,另一手调节千分表的测杆长度,使千分表的顶端与轴承的内径相接触,表头先在较大的范围内与钢琴线接触。如果线路不通,这时从耳机内就听不到任何响声。再调节千分表的测杆长度,使表头在较小的范围内和钢琴线接触,此时如果线路接通,就能从耳机内听到 “咯咯”的响声。这样反复施测,并取各点测杆的最短长度,作为钢琴线到轴承边壁的距离,并将各点所测得的数值记入表格内。以上轴承东西向和南北向以1面为准 (见图5-15),从东西 (或南北)两数的差值中,分别减去2、3、4各面上两数的差值并除以2,就得上、下轴承的同轴度的数值。同轴度数值不能超过0.08mm ,否则说明两轴承同轴度不好。这时需根据同轴度值的情况,移动出水弯管。出水弯管移动后,再次检查泵体的垂直同轴度情况,直到达到要求的误差范围。然后在出水弯管和中间接管的两法兰面上,互成120°的地方,装3个定位销钉加以固定,以防垂直同轴度的变动。泵体校平后,就可浇筑水泵地脚螺栓和垫板的二期混凝土。但浇筑过程中,泵体的水平同轴度情况不能变化,否则,应重新调整。

图5-14 电气法测量水泵的垂直同轴装置

1—弯管;2—中间接管;3—底座;4—导叶体;5—下轴承;6—上轴承;7—求心器;8—中心架;9—内径千分表;10—耳机;11—电池;12—钢琴线;13—油捅;14—垂球;15—绝缘软导线

图5-15 上、 下轴承施侧面示意图

2.水泵主轴的安装

水泵主轴安装的主要要求是保证主轴联轴器结合面的高程和主轴的垂直。安装时先把主轴吊装到泵体上轴承法兰面上的3个千斤顶上(图5-16所示)。初步校正主轴的垂直情况,使其不大于0.015mm/m 。待叶轮安装好后,用千斤顶调节泵轴顶部联轴器的高程,使叶轮的中心线高程与叶轮外壳上的手孔盖中心高程一致,且符合设计高程,误差不得大于±0.1mm。

3.叶轮外壳的安装

大中型叶轮外壳,除有水平的法兰结合面以外,又有垂直的法兰结合面。安装时特别要注意垂直结合面加上垫板后的椭圆度情况。一般要符合设计要求,否则将会使叶轮和外壳间的间隙不一样,以致影响机组的正常运行。

(三)电动机的安装

电动机有同步和异步之分,安装的方法和要求也不一样。现以同步电动机为例,说明主要部件的安装和质量控制的方法。

1.下机架的安装

图5-16 水泵主轴和叶轮装置安装示意图

1—水泵联轴器表面安装高程;2—千斤顶;3—叶轮装置;4—上间隙;5—下间隙

安装在土建基础梁板上的电动机的下机架高程,取决于定子的高程以及转子磁极的高程。这些高程如果偏差过大,将会使电动机轴和水平联轴器的高度偏离已定好的高度,影响机组的正常运行。下机架的安装高程见图5-17,即

式中 H4——下机架的安装高程,相当于基础面的高程;

图5-17 电动机下机架安装高程示意图

1—定子;2—转子;3—电动机轴;4—水泵轴;5—下机架

H1——泵轴联轴器的安装高程;

H2——电动机轴下端联轴器端面到转子的磁场中心的高度;

H3——定子磁场中心至基础面的高度;

ΔH——定子磁场中心高出转子磁场中心的高度。ΔH 应小于或等于电动机定子矽钢片有效长度h的0.5%,即ΔH≤0.5%h。

根据计算求得的下机架高程,与利用垫铁调节下机架的高程,偏差不能大于±1.0mm。

2.定子的安装(www.xing528.com)

将定子吊装就位,接线盒对准进线和油水管路的方向。穿上地脚螺栓,用水平梁和框式水平仪,在定子平面上测量定子的水平度,利用垫铁调整水平和高程,其高程应符合设计要求,水平度误差不得大于0.1mm/m。

若以水泵的上轴承为准,用电气测量法分东、西、南、北方向,在定子铁芯上、下两端测量,要求电动机上、下机架两部位的同轴度控制在±1.0mm内,定子上下两部件的同轴度控制在±0.2mm内。

定子通过水平、高程和垂直同轴度的调整后,即可拧紧地脚螺栓,用电焊将各垫铁及基础板焊牢,最后浇筑二期混凝土。

3.转子的安装

转子是一个比较笨重的部件。吊装以前要检查转子的连接杆、风扇、阻尼环等零件之间的连接是否牢固。定子的矽钢片及通风沟内要进行检查和清扫。吊装时由于定子和转子之间的空隙很小,为了防止碰撞,可用厚度为空隙一半的纸箔,插在定子和转子的空隙内,然后慢慢将转子下落到支撑下支架的4个千斤顶上。调整千斤顶的高度,使转子的中心高程略低于设计高程1.5mm左右,应尽量居中,且间隙均匀。

4.上机架的安装

经检查油槽、油和水管路没有渗漏现象后,对准油管路的位置,将上机架吊装到定子上。要求上机架和定子结合面全部接触,用塞尺检查时,其局部间隙不能大于0.02mm,中心位置与定子中心的误差均为±1.5mm,水平度误差不大于0.02mm/m。

5.推力轴承及导轴承的安装

清洗上油缸后,先把抗重螺栓调整至最低位置,再将推力轴瓦放在轴瓦面上,在轴瓦面上抹一层熟猪油或无水凡士林,然后放入镜板和绝缘胶木垫。

用专用拆装工具,将预热50~60℃的推力头套到轴上,如图5-18所示。当推力头顶部平面和轴上的长环槽相平时,装上长环,将推力头稍退出一点,压紧长环。将镜板与推力头组合螺栓套上绝缘套管拧紧。松脱下机架上支撑转子的千斤顶,使转子的重量落在推力轴承上。将推力轴承的8块推力轴瓦依次编号,在电动机主轴下端联轴器的西、南(或东、北)呈垂直的方向,放置两只千分表,并在主轴顶端放置水平梁,用框式水平仪校平推力轴瓦,如图5-19所示。校平时首先调整4号、6号推力轴瓦下抗重螺栓的高低,使框式水平仪在东西方向成水平,调整1号推力轴瓦,使框式水平仪在南北方向上也成水平,将两只千分表的指针对准零点。然后再调节3号和7号两块推力轴瓦的高低。首先调整3号推力轴瓦,使放于联轴器两边的千分表6的指针向正向偏转0.05mm。再调整7号推力轴瓦的高低,使千分表6的指针又回到原来的零位。假如放于联轴器南边的千分表7的指针向正的方向偏转,说明电动机轴向南倾斜。这时,应先调整2号和8号推力轴瓦,使千分表7的指针又回到原来的零位即可。相反,如果千分表7的指针向负方向偏转,说明主轴向北倾斜,则应先调整5号推力轴瓦,使千分表7的指针向正方向偏转0.06mm,再分别调整2号、8号推力轴瓦,使表7的指针以0.03mm 分两次回到零位即可。

图5-18 套入推力头的方法

1—装推力头;2—拆卸推力头;3—专用工具;4—轴;5—推力头;6—长环

图5-19 推力轴瓦调平装置图

1—框式水平仪;2—水平梁;3—推力头;4—推力轴瓦;5—联轴器;6、7—千分表

最后安装上导轴承支架,旋紧上导轴承瓦背面的螺母,使导轴承抱住电动机主轴。

6.电动机主轴轴线摆度的测量

当推力头绝缘垫和镜板安装组成一个整体后,由于绝缘垫薄厚不均,使镜板与推力轴瓦的接触平面和电动机轴线不垂直,主轴转动时,主轴线偏离理想轴线,形成一个圆锥形,围绕理想轴线而旋转,在轴下端围绕着一个圆周转。由此可知,在这种情况下,机组在运行时轴线就会产生摆动。测量轴线的摆度时,将电动机轴下部的联轴器和上部的导轴承沿圆周等分成8个点,如图5 20所示。各对应点均位于同一直线上。在轴承和联轴器处,互成90°放置两只千分表,使表的测杆接触被测物体的表面,并使表的读数调整指零。然后人工盘车,使电动机轴顺时针方向转动,分别记下两个千分表的读数。分别将两处互成180°的各点 (如上导轴承处的1—5,2—6,3—7,4—8)数值相减,其最大值就是摆度圆的直径,即该处的全摆度。用联轴器处的全摆度值减去上导轴承处的全摆度值,就得直线的净摆度值,有了净摆度值就可计算轴线的倾斜度。

式中 δ′——轴的倾斜度;

φ——电动机下部被测面的全摆度与电动机上部被测面的全摆度的差值,mm/m;

L1——镜板至下部被测面千分表之间的垂直距离,mm。

式 (5-4)表示从推力头镜板平面算起1m长的轴的摆度值,也称相对摆度。机组运行中,不同位置处轴的允许相对摆度可用施测物处的千分表至镜板面的距离乘以表5-3中所列相应值。

图5-20 摆度测量装置示意图

表5-3 机组轴线的允许相对摆度值 单位:mm/m

推力头下面绝缘垫应刮削的最大厚度为

式中 δ——绝缘垫应刮削的最大厚度,mm;

D——镜板的直径,mm;

其余符号意义同式(5-4)。

由式(5-5)可知,只要求得轴的相对摆度δ′后,乘以镜板的直径D 就可求得推力头下面绝缘垫应通过刮削去除的厚度值。若δ′为正值,说明该处需要刮磨绝缘垫或刮磨推力头;当δ′为负值时,则说明在该点的相对位置处需要刮削,以消除轴线的摆度。

7.主轴连接和机组轴线摆度的检测

当电动机摆度检测合格后,即可将电动机轴与水泵轴连接起来。连接后的联轴器结合面,用透光法或用0.05mm的塞尺检查时,应不透光或塞尺塞不进去。然后检测机组轴线的摆度。但由于联轴器的加工表面本身存在一定的误差,即使电动机轴线的摆度已调整合格,水泵轴和电动机轴连接后,水泵轴在运行时仍会产生一定的摆度,如果摆度超过表5-3所列的值或0.02mm/m时,则应刮磨电动机和水泵的联轴器贴合面。

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