立式循環泵振動大故障消除

黃立新

摘要：我廠立式循環泵由于在安裝、調試運行中存在不同程度的質量缺陷和問題，致使水泵運行2個月后振動增大。通過對循環泵填料函體的改造、泵體加裝支撐、循環泵出口管加裝套管、調整電機汽隙方式的改造，使循環泵振動明顯降低。

關鍵詞：循環泵；支撐；填料函體；套管

1概述

我廠300 MW燃煤發電機組各配套安裝2臺長沙水泵廠生產立式循環水泵，型號為64LKXB-21，流量為20412m3/h，轉速為495r/min，最小淹沒深度3.5m，從上向下看逆時針轉動，軸承潤滑采用本身輸送水。泵組采用立式、單基礎層安裝，吐出口在基礎層下。泵的外筒體除吸入喇叭口為鑄件外，其余殼體部分為鋼板焊接，葉輪為開式整體結構，用鍵聯接在軸上，葉輪與葉輪室之間有0.5-0.7mm的間隙。泵軸由上下2根，通過套筒式聯軸器有間隙聯接。上中下各有一道賽龍軸承裝在導葉體和填料函體內，轉子的提升高度為3.5-4.0mm，通過軸端調整螺母來調節。其中一臺循環泵自2004年3月投產， 由于在安裝、調試運行中存在不同程度的質量缺陷和問題，致使水泵運行2個月后振動增大，發生泵體振動大故障，進行檢修。投產使用后運行狀況一直很不穩定，電機上部的水平振動日益嚴重。2014年07年29日 8：00檢修人員設備巡檢時，發現4A循環泵垂直振動變大至0.08mm；并泵內發出異音。對4A循環泵進行解體檢查。發現主要有問題：1.吐出彎管斷裂，與上下外接管法蘭處連接螺栓大部分脫落。2.導流體下賽龍軸承安裝內孔磨損嚴重，下賽龍軸承殼體與導葉體內孔最大間隙約6.38mm。3.導流體與外接管接觸面磨損嚴重，其中外接管側有多處裂紋。

2 循環泵振動大原因分析

通過對立式循環泵構造研究、設備檢修匯總討論及查閱相關資料，確定了下面三大方面是引起循環泵振動大的主要原因。

2.1設計方面：

循環泵出口與循環水管道穿墻內側連接處沒有設計伸縮節，造成泵運行時管道推力傳遞

到泵體，增加了循環泵的振動。

2.2水泵的安裝工藝方面

2.2.1水泵在安裝過程中，由于循環水泵安裝過程中筒體垂直度和臺板水平度沒有嚴格的保證存在偏差，導致轉動部件在筒體內發生偏磨，引起水泵振動。

2.2.2上、中、下三個賽龍軸承安裝內孔同心度偏差大，造成軸承與泵軸之間的動靜摩擦，引起泵的振動。

2.2.3水泵零部件的機械強度及剛度較差；泵支撐板到喇叭口的距離為6350mm，且整個外筒體通過5個法蘭連接。由于泵外筒體整個跨度長或水泵外筒體各部件及法蘭連接時緊固不均勻，很容易引起水泵的振動。

2.4.4水泵聯軸器和電機主軸聯軸器不對中，電機水平度差，導致振動。

2.3電機方面因素：

電機定子與轉子的磁力中心不同心或徑向氣隙差超過允許值，造成磁力不平衡，均會引起電機的振動。

3 改造措施

3.1由于在循環泵出口至循環水穿墻內側管道距離、空間及這段管道帶有錐度的限制，在此處加裝伸縮節非常困難。從實際出發，設計了帶有錐度的外套管，將泵出口法蘭與出口管很好的連接起來，有效避免了因焊接過程中焊接應力對外筒體垂直度的影響。

3.2水泵檢修工藝方面：

為了保證整個外筒體垂直度及軸系的同心，將泵支撐墊板（與安裝墊板、泵蓋板）、泵蓋板（與泵支撐墊板、電機支架）接觸面按圖紙要求重新車削；便于準確的測量外接管垂直度，技術人員設計了專業工具，用吊鉛錘的方法通過調整上方的螺桿，確保泵蓋板內孔與吊線間四個方向誤差在0.02mm以內。測量時發現三個賽龍軸承安裝內孔同心度偏差4mm，并且與外筒體垂直度方向偏差相一致。專門設計了在填料函體上（與泵蓋板徑向接觸部位）加工偏心套的方法，通過精確計算保證三個賽龍軸承安裝內孔同心度為0，確保了泵體的上下主軸同心。

3.3由于水泵軸系及外筒體較長，泵各部件易發生剛度不足，形成振動。為了增加整個外筒體的剛度，在外接管與喇叭口法蘭上側三個方向加裝支撐桿。如圖所示，支撐桿安裝在水泵筒體外部與水池壁面之間。在架設支撐時為保證外筒體的垂直度以及水泵部件的同心度不發生變化，專門設計了可調整支撐，調整時在兩個方向各架設百分表將外筒體變化量控制在0.02mm以內。同時為了保證支撐的可靠性，在支撐管與外界管結合處加上與外筒體弧度一樣的不銹鋼板；它們之間用M12單頭螺栓連接，并且支撐桿與外接管安裝了加固肋板。支撐桿與水池壁面用植鋼筋的方法，確實保證了支撐杠的牢固性。

3.4由于水泵設計形式中，導流體在筒體內部依靠自身重力和導流體前后的水力平衡在筒體內固定，沒有外部機械固定措施，在水泵運行過程中，容易造成導流體內兩個賽龍軸承與上面賽龍軸承不同心。檢修人員決定在導流體和外接管之間，增加固定塊，以保證導流體在水泵筒體內部不發生竄動。

3.5為了保證電氣定子與轉子中心一致，循環泵電機調整汽隙時，汽機部技術人員按照先保證上側軸承室與推力頭兩側間隙誤差在0.05mm以內，電機部測量東西方向汽隙差值為0.40mm，汽隙不做調整。

4 結束語

通過對循環泵的改造，泵運行情況良好。循環泵單獨運行：電機上側東西水平振動0.025mm，南北水平振動0.05mm，垂直振動：0.008mm。雙泵運行循環泵振動：電機上側東西水平振動0.045mm，南北水平振動0.060mm，垂直振動：0.017mm。循環泵振動大大降低，確保了機組的安全穩定運行。

參考文獻

1. 全國化工設備設計技術中心站.工業泵選用手冊.1998.