改善大型立式水泵机组推力瓦受力措施

　　[摘 要]根据对大型立式水泵机组推力瓦常见故障的了解和多年来对大型立式水泵机组的维修经验，提出采取相应措施改善推力瓦在安装过程中的受力情况，从而减小烧瓦的可能性。
　　[关键词]大型立式水泵机组；推力瓦；措施
　　中图分类号：TH38 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0212-01
　　1 前言
　　推力瓦是大型立式水泵机组推力轴承组件的关键部件，推力瓦瓦温过高或烧损是机组运行的常见故障，它会造成推力轴承不能工作，影响水泵机组的可靠性和耐久性，严重影响泵站正常运行。
　　引起推力瓦瓦温过高或烧损的因素有很多，例如推力瓦质量差、油冷却器断水或流量不够、油位偏低或无油、机组安装质量差和推力轴承超负荷运行、润滑油油质差等。为此，我们要针对不同的因素有针对性的进行解决。
　　2 推力瓦瓦温过高或烧损原因分析
　　根据推力轴承正常运行要求及其实际运行情况，引起推力瓦瓦温过高或烧损的因素有：①推力瓦质量差②润滑油油质差③油冷却器断水或流量不够；油位偏低或无油④机组安装质量差⑤推力轴承超负荷运行等。
　　2.1 推力瓦质量问题
　　推力瓦质量差主要是瓦面巴氏合金浇铸不好，有较大气孔或砂粒，与钢坯接缝处易脱落等。合格的推力瓦应无脱壳、裂纹等缺陷。
　　2.2 润滑油油质差
　　润滑油含有过量杂质或颜色发黑都不能用，润滑油粘度、油质都应符合要求。
　　2.3 油冷却器水量不足；油位偏低问题
　　推力瓦在运行时温度控制在40～60℃，最高不得超过70℃。但在实际运行中如果有放油阀关闭不严、油槽损坏、因机组振动而发生油槽断油或少油、因冷却器进水闸阀没有打开使轴承摩擦热量不断积聚等情况发生，都会引起油温不断升高而致使推力瓦烧损。
　　2.4 安装质量问题
　　经过多年来机组大修经验，我们发现推力轴承在安装过程中如果处理不当很容易引起推力瓦瓦温过高或烧损。
　　在安装过程中要求推力瓦及瓦面各区域受力均匀。如果8块推力瓦运行受力不均，某一块或少数几块瓦受力特别大，达极限荷载就会引起烧瓦；此外，要求推力瓦与镜板之间保证有0.04～0.1mm厚度均匀的油膜。但如果转子磁极高差太大，则电机轴向振动厉害，不利于推力轴承油膜形成，也会引起瓦温过高或烧损。因此，机组在安装过程中安装质量问题直接影响推力瓦受力大小、分布及润滑情况，进而对推力轴承的运行产生影响，以致不能达到推力轴承正常工作要求，引起推力瓦瓦温过高或烧损。
　　2.5 推力轴承超负荷运行
　　根据立式轴流泵向水推力近似与扬程成正比的计算公式G水=9.8Kπ/4D2H（式中G水为轴向水推力（KN）；H为泵扬程（m）；系数K=0.9—1.0）可以得知：泵站出口水位差较大时，则推力瓦承受的荷载接近极限，如果在此前的机组安装质量稍有欠缺，安装时8块推力瓦受力不均，则此时受力最大的推力瓦荷载超过极限值，就会引起烧损。不过，大部分水泵机组通常运行扬程为7m时，其推力轴承荷载率小于1.0，如果不出现推力瓦质量问题；润滑油油质差；油冷却器水量不足、油位偏低这三种情况，推力瓦不会烧损。
　　3 改善推力瓦受力措施
　　针对推力瓦瓦温过高或烧损原因分析，我们提出以下改善措施：
　　3.1 推力瓦质量问题
　　在机组安装前认真检查推力瓦质量，保证使用合格的推力瓦。
　　3.2 润滑油油质差
　　使用优质合格的润滑油，且润滑油应定期抽样检验，不合格时需更换或处理后才能使用。安装时应严格按照规范要求对冷却器进行耐压、密封试验，仔细检查外壁，特别是接头、接缝处有无水珠渗出，若发现渗漏，及时用银焊或铜焊进行焊堵。机组运行过程中要注意检查油缸油位，若油位升高，说明冷却器漏水，应及时停机进行处理。保证电机轴承绝缘，以避免润滑油发黑变质情况发生。
　　3.3 油冷却器水量不足；油位偏低问题
　　这属于运行管理问题，应加强对操作人员进行素质教育，增强其责任心，提高其业务能力。此外，为了便于操作人员观测检查，还需在冷却器管路上装设压力表和示流信号器，以避免由于油冷却器断水或流量不够、油位偏低或无油造成推力瓦瓦温过高或烧损情况发生。
　　3.4 安装质量问题
　　3.4.1 推力瓦安装顺序：
　　抗重螺栓—推力瓦（先由三至四块瓦受力）—镜板—推力头（推力头与镜板中间安装绝缘垫）—调整推力瓦受力
　　3.4.2 采取以下措施改善在机组安装中推力瓦受力情况：
　　3.4.2.1 抗重螺栓应安装牢固，晃动值不应超过0.1mm，为避免人工锤击调整易造成推力瓦受力不均，应采用千分表检查抗重螺栓松动情况。
　　3.4.2.2 为防止个别推力瓦因负荷过重而导致过度磨损或烧毁，推力瓦在刮平的基础上，中部宜刮低0.05～0.06mm。
　　3.4.2.3 防止镜板翘起最关健的措施是减小轴线剩余摆度，相应减小电机下导轴承和水泵导轴承间隙。导轴承间隙不应随意放大，目的是在主轴不别劲的前提下尽量减小轴线在导轴承间隙内的偏斜量，从而减小镜板的翘起角。
　　3.4.2.4 推力头卡环与卡环槽四周应均匀接触，其轴向间隙不得大于0.05mm。
　　3.4.2.5 推力头与镜板连接螺丝配合尺寸必须符合设计要求，不应过长。推力头与镜板组装前后的不平面度应小于0.03mm。
　　3.4.2.6 按要求放好绝缘垫，特别要注意轴线摆度的处理，绝缘垫经多次磨削后凹凸不平，组装后引起镜板不平，解决此问题比较好的做法是：一是用杠杆百分表监视镜板不平度以便确定绝缘垫的局部磨削值，尽量掌握绝缘垫的平整度达到0.02mm以内；二是绝缘垫磨削值与方位应准确无误，力求轴线摆度一次处理成功，绝缘垫磨削不宜超过4次，若因磨削次数过多，轴线出现不规则摆度，应换用新绝缘垫。
　　3.4.2.7 推力轴承的受力调整应和机组转动部分的垂直度调整结合起来进行，使每块受力瓦受力均匀，推力瓦调受力采用千分表较为精确。
　　3.4.2.8 准确测量确定的转子磁场中心，在保证转子磁场中心不得高于定子磁场中心，也不得低于定子磁场中心有效磁场的0.5%的前提下，减小转子磁极悬挂高差，从而减轻推力轴承载荷。
　　3.5 推力轴承超负荷运行
　　此问题可通过提高机组安装质量来解决。
　　4 结论
　　要使推力轴承正常运行，避免推力瓦瓦温过高和烧损，首先就是要保证推力瓦自身质量和润滑油品质的前提下，加强对操作人员的素质教育，严格执行相关操作规程，保证水泵机组正常运行。再有，就是机组大修后必须提高和改善推力瓦在安装中的受力情况：安装时对推力瓦受力、磁场中心高差和轴线摆度等安装质量进行严格控制，适当增大推力瓦中部刮低值，尽可能减小导轴承间隙，从而改善推力轴承运行受力和润滑情况，使其充分满足推力轴承正常工作要求，避免推力瓦瓦温过高和烧瓦情况发生，提高机组的可靠性和耐久性。
　　参考文献
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