雙孔一面定位技術在泗陽二站機組大修中的應用

劉須朋+李偉鵬+王衛

摘 要：本文通過對泗陽二站機組大修過程中，電機定子與水泵軸窩同心度調整合格后，電機定子需吊出，裝入水泵大軸，電機定子二次吊入，采用雙孔一面定位的技術方法，保證機組的同心度位置不變，順利解決機組大修中的技術問題，保證了機組的大修質量，為同類型機組大修時，提供參考借鑒。

關鍵詞： 機組大修； 同心度； 雙孔一面定位

Double side positioning technology in the Siyang two station unit overhaul application

Liu Xupeng ，Li Weipeng， Wang Wei

（ Jiangsu province Luo Yun water project management office Jiangsu Suqian 223800 ）

Abstract： This article is to introduce these aspects， during the process of unit overhaul of Siyang Second Pumping Station， after adjusting stator and the concentricity of pump shaft， stator should be lifted out， and then placing pump shaft， and lifting out stator again. This adopts the technical approach of side positioning holes to ensure the invariability of units location of concentricity， and to solve the technical question during the process of unit overhaul smoothly. At the same time， it could ensure the quality of unit overhaul， For same type unit overhaul when，Provide reference learn.

Key words： Unit overhaul； Concentricity； Side positioning holes

1.引 言

泗陽第二抽水站（下稱泗陽二站）位于江蘇省泗陽縣城東郊，是江蘇省江水北調第四梯級站，淮水北調第一梯級站，其主要作用是抽引由二河閘下泄的淮水或淮陰站轉送的江水北送，滿足泗陽閘上游地區的用水需求。

該站建成于1996年，工程總投資6300萬元。總裝機容量5600KW，設計流量為66m3/s。裝設2.8ZLQ-7.0液壓全調節軸流泵2臺，單機流量33 m3/s，配套TDL325/56-40立式同步電機，電機與水泵采用剛性聯軸器直聯方式。泵站采用堤身式結構，肘形進水流道，虹吸式出水流道，真空破壞閥斷流。

2.泗陽二站機組情況及大修的工藝特點

泗陽二站機組由于設計、制造問題，水泵大軸下法蘭直徑比電機下油缸內孔直徑大5mm，水泵大軸不能通過電機下油缸內孔吊出，電機定子下機架聯接為一體，如圖1，電機定子通過下機架的4條支腿，每個支腿底鋼板（40cm×60cm×4.5cm）與混凝土基礎梁鋼板（60cm×60cm×4.5cm）由兩顆M48螺絲緊固聯接，地腳螺絲孔比M48地腳螺絲外徑大2mm。

因此，泗陽二站的機組大修就不能采用常規的機組大修工藝，在機組大修時，必須把同步電機全部拆除，才能把水泵軸吊出，便于零部件檢修；機組同心度調整后，必須進行電機定子下機架二次吊裝，其大修總裝工藝步驟簡述如下：

（1）吊葉輪部件至規定位置；

（2）吊裝水泵導葉體、出水錐管、泵蓋上蓋組合件；

（3）吊裝電機定子、下機架組合件；

（4）以水泵導葉體橡膠軸承軸窩上止口為基準，測量調整水泵、電機整體同心度；

（5）吊出電機定子下機架組合件；

（6）吊裝水泵大軸；

（7）二次吊裝電機定子下機架組合件；

（8）吊裝電機轉子、上機架；

（9）吊裝電機推力頭及其他有關附件安裝；

（10）測量、調整機組的擺度、水平、高程和其他有關技術數據等。

其特點是：機組解體和總裝時，因水泵大軸不能從電機下油缸內孔中吊出和裝入，電機部分先拆后裝，總裝時電機定子需二次吊裝，此道工序對機組的同心度調整有很大影響。

5.問題分析和解決方法

機組的同心度調整很關鍵，它是保證機組大修安裝質量的一個很重要技術質量指標。只有水泵、電機的同心度調整合格，才能保證電機的空氣間隙、水泵葉片間隙合格，才能保證電機的電磁拉力平衡、泵運行水力平衡，提高機組運行效率、保證機組運行安全。

由于泗陽二站機組的特殊性，必須保證定子下機架組合件整體二次吊裝時，水泵與電機的同心度不變？根據泗陽二站機組的實際情況，采用機械加工中的雙孔一面定位原理方法，在定子下機架支腿底鋼板與混凝土基礎梁鋼板聯接部位對邊打兩定位銷與兩鋼板為平面接觸為基準，形成雙孔一面定位，以確保定子二次吊裝后位置不變，以保證機組同心度。

電機與水泵的垂直同心度調整合格以后，電機、水泵位置固定都是靠地腳螺絲緊固來限制電機、水泵的位置變化的，對空間的一個物體，其在空間有六個自由活動度，即在XYZ三個坐標方向的位移及繞三個坐標方向轉角的θx、θy、θz的轉動。如通過設置某些限制條件，其自由度會相應減少，其位置運動、變化也就相應減少，自由度為零，物體也就相對固定了，把定子下機架看成空間自由物體，采用雙孔一面定位，即當其被二次吊裝在基礎混凝土梁鋼板上：endprint

①由于物體本身重量作用、鋼板平面支撐作用，物體向上、下運動被限制，即空間Z軸方向運動被限制；

②在兩鋼板間打入定位銷，打入一只豎直圓柱定位銷， 物體的在XOY水平面內X軸、Y軸運動被限制，繞坐標方向 轉角的θx、θy的轉動被限制；

③在對邊打入另一只豎直圓柱定位銷，繞坐標方向轉角的θz轉動被限制；見圖3

這樣，定子的空間6個運動自由度全部被限制，圓柱孔、圓柱銷為精加工，形成精確定位，在拆卸前、后，以兩定位孔（銷）和鋼板接觸平面為基準，以保證定子拆卸前后的位置的精確度，同心度就不會改變；否則，電機定子下機架在二次吊裝時，位置就會變動，因為電機定子下機架組合體在混凝土基礎梁鋼板平面上的水平、垂直方向和轉動方向有4mm變動范圍（地腳螺絲孔與螺絲的總間隙為4mm），就不能保證機組的同心度數據的精度。

6.具體解決辦法

采用在電機定子下機架底鋼板與基礎梁鋼板聯接部位適當位置對邊鉆雙空，兩個φ16mm圓柱孔；打入兩只φ16mm圓柱銷（一只加工成Φ16mm圓柱銷，另一只加工成Φ16mm圓柱削邊銷），即采用打雙孔定位銷與底鋼板接觸板平面來確保定子的定位準確，采用銷孔定位比較理想，比較精確，能保證安裝精度。

兩只定位銷不能都做成圓柱銷，如以兩個圓柱銷（孔）做定位時，常會產生過定位現象，即一只銷套上定位孔后，另一只銷很難同時套上，應將另一只銷在聯心線上的垂直方向上削去兩邊，機組大修的同心度度要求高，泗陽二站大修機組的同心度最大值為20絲，電機的定子中心到水泵的水導軸窩中心距離約為12.5米，定位孔、銷都屬于機械精加工，根據機械精加工原理，加工件有加工誤差，加工兩圓柱孔及兩孔的中心距有誤差，加工兩圓柱銷有誤差，為保證兩銷同時打入孔中，必須做成一只為圓柱銷，另一只為削邊銷。

如采用鉆一個孔，打一只定位銷，屬欠定位、不完全定位，定子下落后，圍繞單孔定位銷有轉動趨勢，不能定位在原位置。

如采用打三個、四個定位孔（銷）在電機下機架的三、四條支腿底鋼板，屬過定位，易發生干涉，無法同時準確裝入三只、四只定位銷。

所以，必須采用雙孔一面定位方法。

具體辦法：

（1）機組同心度調整合格后，用磁鉆在定子下機架支腿底鋼板與鋼筋混凝土基礎梁鋼板聯接部適當位置對邊鉆兩φ16mm圓柱孔，試裝兩定位銷（一只為φ16mm圓柱銷，另一只為φ16mm削邊銷）；

（2）拆卸兩定位銷，拆卸定子下機架地腳螺絲；

（3）吊出電機定子下機架，吊入水泵大軸；

（4）二次吊裝電機定子下機架，在電機定子下機架底腳鋼板與鋼筋混凝土基礎梁鋼板接觸時，把兩根安裝位置相互垂直的定位銷打入，以保證原安裝位置不變，待電機定子下機架下落后，緊固8顆M48地腳螺絲。

泗陽二站機組經過幾次大修，機組運行正常，各項技術數據合格，實踐證明雙孔一面精確定位方案正確，機組的大修質量能夠得到保證。

7.結語

在泗陽二站機組大修過程中，通過在定子下機架底鋼板與基礎梁鋼板適當位置的對邊鉆兩定位孔、裝入兩定位銷，利用鋼筋混凝土基礎梁鋼板支撐面為平面，形成雙孔一面定位的方法，實現定子的二次吊裝的精確定位，確保機組的同心度調整數據不變，保證了機組的安裝質量，解決了泗陽二站機組同心度調整的技術問題，為類似泵站的機組大修時，提供技術參考。

參考文獻

[1] 上海市大專院校機械制造工藝學協助組編.機械制造工藝學.福建科學技術出版社，1985

[2] 江蘇省質量技術監督局.大中型泵站主機組檢修技術規程.2006-12-20發布 2007-02-20實施

[3] 沈日邁主編.江都排灌站.水利電力出版社，第三版

【文章編號】1006-2688（2017）10-0005-03endprint