水泵機組軸向和徑向間隙測量與調整方法

劉家春

1 水泵機組概況

水泵機組廣泛用于農田灌溉和排水、城鎮給水和排水，對農業高產穩產起著決定性作用；也為城鎮居民生活、工礦、企事業單位的供水和排水提供了可靠保障。

水泵機組安裝時，如果水泵和電動機聯軸器的端面不平行或兩軸心線不在同一條直線上，運行中水泵軸和電動機軸受周期性彎曲應力影響，就會使水泵和電動機的軸承發熱，引起機組振動，甚至導致泵軸發生彎曲。

水泵機組的安裝質量不僅直接影響到用戶用水的需要，而且對水泵機組的正常和安全運行、管理、維護都有較大影響；同時會影響到水泵機組的運行效率以及使用壽命。

水泵機組安裝時，用百分表能夠準確、快速測量水泵和電動機連軸器的軸向和徑向間隙，根據測量的軸向和徑向間隙值對其進行調整，可確保水泵機組的安裝質量，并加快安裝進度。

2 軸向和徑向間隙測量

為了使水泵和電動機的軸線在同一條直線上，需要測量兩軸的相對位置，即測量水泵和電動機連軸器的軸向和徑向間隙。用百分表可精確測量水泵和電動機兩軸相對位置。

用2支百分表可同時測量兩軸的軸向和徑向間隙，如圖1所示。百分表的表架分別安裝在電動機軸和水泵軸的半聯軸器上。

圖1 用百分表測量間隙

轉動圖1中的水泵和電動機的兩聯軸器于0°、90°、180°、270°位置，同時讀取4個位置的百分表軸向和徑向間隙a和b值。軸向間隙為b1-b3或b2-b4；徑向間隙為a1-a3或a2-a4。《泵站安裝及驗收規范》（SL317-2004）要求：對于剛性聯軸器軸向間隙不能大于0.05～0.08 mm，彈性聯軸器軸向間隙不能大于0.08～0.15 mm；對于剛性聯軸器徑向間隙不能大于0.10～0.16 mm，彈性聯軸器徑向間隙不能大于0.12～0.24 mm［1］。如果軸向和徑向間隙超出以上要求的數值，需對水泵機組的軸向和徑向間隙進行調整，使其滿足安裝要求。

圖2 調整軸向間隙計算

3 間隙調整計算

根據上述測量成果，可通過在電動機底座下加減墊鐵厚度或左右移動電動機的位置進行調整。如圖2所示，在滿足徑向要求的前提下，加減墊鐵的厚度或左右移動電動機的位置根據相似三角形原理按式（1）和式（2）進行計算。

式中，y1為電動機前地腳螺栓處應加墊鐵的厚度，mm；y2為電動機后地腳螺栓處應加墊鐵的厚度，mm；L1為電動機前地腳螺栓至聯軸器端面的距離，mm；L2為電動機前后地腳螺栓之間的距離，mm；D為聯軸器的外徑，mm；Δb 為0°與180°處軸向間隙之差，即 Δb=b1-b3。

若b1-b3為負值，y1和 y2應為負值，即表示電動機底座下應減少的墊鐵的厚度。

當b2-b4或b4-b2超過允許值時，可用千斤頂或撬杠將電動機向左或向右移動，并用百分表控制移動的距離。

如果徑向間隙不能滿足要求，當a1-a3為負值時，同時在計算的電動機前地腳螺栓處應加墊鐵的厚度y1值和電動機后地腳螺栓處應加墊鐵的厚度y2上減去a1-a3值；當a1-a3為正值時，在計算的電動機前地腳螺栓處應加墊鐵的厚度y1值和電動機后地腳螺栓處應加墊鐵的厚度y2上加上a1-a3值［2］。

在調整軸向和徑向間隙時，應根據測量的數值，同時進行軸線和徑向間隙的調整，以減少調整的時間，加快安裝進度。

間隙調整結束后，應再一次測軸向和徑向間隙值，校核間隙是否在允許的范圍內，如不在允許范圍內，應再次進行調整，直至符合要求為止。

4 結語

水泵機組軸向和徑向測量裝置結構簡單、易于加工制作、造價低、操作簡便。用百分表能夠準確、快速的測量出臥式水泵機組的軸向和徑向間隙，若軸向和徑向間隙超出要求的數值，可根據測量的軸向和徑向間隙值進行調整，使之滿足安裝精度要求，確保水泵機組的安裝質量，并加快安裝進度。

［1］ SL317-2004泵站安裝及驗收規范［S］.

［2］ 劉家春，楊鵬志，劉軍號，等.水泵運行原理與泵站管理［M］.北京：中國水利水電出版社，2009.