大型泵站立式主機組調推力瓦新方法

朱丕春

山東省膠東調水局，山東 青島 266100

黃金偉

河海大學，南京 210098

南水北調東線山東干線有限責任公司，濟南 250013

李國

南水北調東線山東干線有限責任公司，濟南 250013

李慶義

南水北調東線山東干線有限責任公司，濟南 250013

劉世學

南水北調東線山東干線有限責任公司，濟南 250013

1 研究背景

推力瓦調水平即使鏡板處于水平位置（允許偏差0.02 mm/m），通過裝在電機軸頂端的盤車工具和裝在推力頭頂的自制的調整推力瓦水平用的水平梁上的框式水平儀或合像水平儀進行盤車測量調整的，故又稱機組盤水平^[1]。

在推力瓦調平后，每塊瓦的受力并不均勻，在盤擺度時將會產生不規則變化，如轉到未受力瓦處，主軸下端將向相反方向擺動，再轉到受力的推力瓦處，主軸下端向相同方向擺動，尤其在軸長的機組中，這種反應特別靈敏，甚至擺度在圓周方向成正負間隔，擺度軌跡呈梅花形狀^[2，3]。這種沒有規律的盤車擺度，是無法進行刮墊處理的，為此在盤車前一定要做好推力瓦調受力工作。

大型泵站^[4]立式主機組推力瓦調水平、調受力是機組安裝或大修的關鍵工序，對立式主機組安裝或大修的質量影響較大，對立式主機組安裝或大修的質量影響較大^[5]。以南水北調東線一期工程長溝泵站為例介紹傳統的和新的推力瓦調水平、調受力方法。長溝泵站泵型3150ZLQ—4型立式軸流泵（4用1備），總裝機容量8960kW，鏡板直徑為0.9m、每臺電機裝有八塊推力瓦、允許轉子磁場中心低于定子磁場中心0～3.2mm。

2 傳統的調推力瓦方法

目前我國大型泵站立式主機組安裝或大修推力瓦調水平、調受力，采用常規的先調推力瓦水平，推力瓦調水平結束后再調推力瓦受力的方法，其中采用三塊瓦和十字中心線兩種方法調推力瓦水平（見圖1）；采用人工錘擊和百分表兩種方法推力瓦調受力。傳統的推力瓦調水平、調受力是分開的，推力瓦調水平不是難點，重點介紹推力瓦調受力方法。

2.1 人工錘擊法推力瓦調受力

鏡板用三點法調水平時，1號、4號、6號瓦已經受力，將2號、3號、5號、7號、8號瓦升起靠緊時并未受力。為此光在每只抗重螺絲鎖定板與瓦架之間打上記號，以便檢查抗重螺絲上升后鎖定板的旋轉移動量。為防止因主軸中心位移而破壞鏡板的水平度，可在聯軸器上裝兩只互成90°的百分表來監視，其調受力方法如下。

（1）按機組大小選用3～6kg的鐵錘及專用扳手，由一人操作，將抗重螺絲均勻地擰緊一遍。

（2）檢查鎖定板記號的移動距離，各抗重螺絲由于負載不同，鎖定板的移動距離也不同，負載大的移動距離短，負載小的移動距離長。將每次錘擊數和移動距離記錄下來做分析用。

（3）在移動距離大的抗重螺絲上再補打1～2錘。

（4）對移動距離小的抗重螺絲可不打，可在附近的抗重螺絲上補打1～2錘，以減輕移動小的重量。

（5）每打一遍要分析記錄，并找出抗重螺絲不同的移動原因，以便確定下一遍打錘的位置和錘數。

（6）在打錘過程中要注意鏡板水平，若發現不平，即聯軸器處的百分表數值變動，則應及時對鏡板低的方位上（即百分表為負值方位）的抗重螺絲補打幾錘，并對附近的抗重螺絲也適當補打幾錘，使鏡板保持水平。

（7）經幾次調整抗重螺絲；全部抗重螺絲用同樣的力錘打一遍，鎖定板記號處的移動值相差1～2mm范圍內，同樣鏡板處于水平位置，即認為推力瓦調受力。

2.2 百分表法推力瓦調受力

用人工錘擊法調受力時，由于抗重螺絲本身松緊不一，受力的均勻性很難掌握，往往使軸瓦受力不均，這時軸瓦溫差可達5～8℃。若采用百分表調受力，使軸瓦受力均勻些，軸瓦溫度可降至3～5℃。

利用電動機聯軸器上的兩只相互垂直的百分表進行調整，表面調到零位，為了使原來沒有受力的2號、3號、5號、7號、8號瓦受力，需將它們升起，升起后比受力的1號、4號、6號瓦高0.01mm。

按照鏡板直徑與自鏡板到主軸聯軸器平面的距離進行計算，百分表A在推力瓦5號正下面，百分表B在推力瓦3號下面，這兩個百分表成90度。當先升起的3號瓦比1號、4號、6號瓦高0.01mm時，聯軸器處百分表B的指示讀數應為+0.05；然后升高7號瓦，使百分表B的指示讀數回零，接著升高2號瓦，使B表的讀數為+0.03mm；再升高8號瓦，使百分表B回零，這時百分表A為負值；再升高5號瓦，使百分表A回零，推力瓦調受力即告結束。

3 新方法調推力瓦

在總結傳統的傳統的推力瓦調水平、調受力方法的基礎之上，結合具體大型泵站立式主機組安裝或大修實踐工作，反復總結對照，得出了科學、簡便、省時、可靠的三塊瓦法推力瓦調水平、調受力和十字形四塊瓦法推力瓦調水平、調受力（見圖2）。這種方法是推力瓦調水平、調受力是同時進行的。

3.1 三塊瓦法推力瓦調水平、調受力

安裝推力瓦時應測量計算其安裝高程，把推力瓦安裝在經測量計算確定的高程上，并且利用水平尺將推力瓦粗調水平，即推力瓦調水平、調受力前，預先將轉子磁場中心放低3 mm且粗調水平，以便升高抗重螺絲時轉子磁場中心高程保持在允許范圍內。

3.1.1 調6號、4號、1號推力瓦

按順時針方向盤動轉子，使水平梁處于與4號、6號推力瓦的連線平行 的位置，調整 框式水平儀下的調平螺絲，使氣泡居中，調高4號推力瓦使水平儀氣泡偏離1格，再調高6號推力瓦使水平儀氣泡歸零，再將轉子轉180°，記錄水平儀氣泡偏離中心的讀數，氣泡偏向哪一邊說明那一邊的推力瓦偏高，調高4號或6號推力瓦下的抗重螺絲，使水平儀氣泡回到偏離讀數的一半為止，調整水平儀使氣泡居中，再將轉子轉180°，觀察水平儀氣泡是否居中，如不居中，再調4號或6號推力瓦下的抗重螺絲，如此反復幾次調整4號、6號推力瓦的水平誤差為零時為止，這時4號、6號推力瓦高于其他六塊推力瓦且處于同一水平面上，4號、6號推力瓦調平后，將水平梁轉90度，使其與4號、6號推力瓦的連線垂直，升高1號推力瓦使水平儀氣泡歸零，再將水平梁轉180度，觀察水平儀氣泡是否歸零，如此反復幾次調整使1號、4號、6號推力瓦在同一水平面上。

3.1.2 調3號、7號推力瓦

1號、4號、6號推力瓦調平后，將水平梁轉到與3號、7號推力瓦連線方向一致，調高3號推力瓦（或先調高7號推力瓦），使水平儀氣泡歸零后偏離2/3格（水平儀精度為0.02mm/m，此時3號推力瓦高于1號、4號、6號推力瓦為2/3×0.02×0.9=0.012mm），再調高7號推力瓦使水平儀氣泡歸零，再將水平梁轉180°，觀察水平儀氣泡是否歸零，反復幾次調整使3號、7號推力瓦在同一水平面上，此時3號、7號推力瓦已經調好。

3.1.3 調8號、2號、5號推力瓦

1號、3號、4號、6號、7號推力瓦應處于同一水平面上，再將水平梁轉到8號推力瓦處，調高8號推力瓦，使水平儀氣泡歸零后偏離2/3格，再將水平梁轉到2號推力瓦處，調高2號推力瓦，使水平儀氣泡保持偏離2/3格，再將水平梁轉到5號推力瓦處，調高5號推力瓦，使水平儀氣泡歸零，這時盤車檢查8塊推力瓦應在0.02mm/m的允許范圍內，并且8塊推力瓦受力均勻。

3.2 十字形四塊瓦法推力瓦調水平、調受力

3.2.1 調1號、5號推力瓦

按順時針方向盤動轉子，使水平梁處于1號、5號推力瓦的連線的位置，調整 框式水平儀下的調平螺絲，使氣泡居中，調高1號推力瓦 使水平儀氣泡偏離1格，再調高5號推力瓦使水平儀氣泡歸零，再將轉子轉180°，記錄水平儀氣泡偏離中心的讀數，氣泡偏向哪一邊說明那一邊的推力瓦偏高，調整1號或5號推力瓦下的抗重螺絲，使水平儀氣泡回到偏離讀數的一半為止，調整水平儀使氣泡居中，再將轉子轉180°，觀察水平儀氣泡是否居中，如不居中，再調1號或5號推力瓦下的抗重螺絲，如此反復幾次調整1號、5號推力瓦的水平誤差為零時為止，這時1號、5號推力瓦高于其他六塊推力瓦且處于同一水平面上。

3.2.2 調3號、7號推力瓦

1號、5號推力瓦調平后，將水平梁轉90°，使其處于3號、7號推力瓦的連線位置，升高3號推力瓦（或先調高7號推力瓦）使水平儀氣泡歸零，再升高7號推力瓦使水平儀氣泡微動為止，調整水平儀使氣泡居中，再將水平梁轉180°，觀察水平儀氣泡是否歸零，如不歸零，再調高3號或7號推力瓦下的抗重螺絲，如此反復幾次調整使1號、3號、5號、7號推力瓦在同一水平面上。

3.2.3 調6號、2號推力瓦

1號、3號、5號、7號推力瓦調平后，將水平梁轉到與2號、6號推力瓦連線方向一致，調高2號推力瓦（或先調高6號推力瓦），使 水平儀氣泡歸零后偏離2/3格，再調高6號推力瓦使水平儀氣泡歸零，再將水平梁轉180°，觀察水平儀氣泡是否歸零，反復幾次調整使2號、6號推力瓦在同一水平面上，此時2號、6號推力瓦已經調好，1號、2號、3號、5號、6號、7號推力瓦應處于同一水平面上。

3.2.4 調8號、4號推力瓦

將水平梁轉到與4號、8號推力瓦連線方向一致，調高4號推力瓦（或先調高8號推力瓦），使水平儀氣泡歸零后偏離2/3格，再調高8號推力瓦使水平儀氣泡歸零，再將水平梁轉180°，觀察水平儀氣泡是否歸零，反復幾次調整使4號、8號推力瓦在同一水平面上，此時盤車檢查8塊推力瓦應在0.02mm/m的允許范圍內，并且8塊推力瓦受力均勻。

經過多次大型泵站立式主機組安裝和大修實踐證實，上述推力瓦調水平、調受力的新方法科學、簡便、省時、適應、可靠。三塊瓦法推力瓦調水平、調受力和十字形四塊瓦法推力瓦調水平、調受力方法已應用到南水北調大型泵站和引黃泵站工程中。

4 總結

（1）傳統推力瓦調水平和調受力的方法，用時較長，并且對于機組安裝或大修經驗不足的人員，很難保證推力瓦受力均勻，可以說是一種熟悉程度的控制操作過程，要求過高，無廣泛應用價值，推力瓦受力不均勻對機組安裝質量或大修的危害很大。

（2）利用三塊瓦法推力瓦調水平、調受力，對鏡板的平面度精度要求很高，如果鏡板發生翹曲變形，則無法利用三塊瓦調推力瓦水平，可以利用三塊瓦調推力瓦水平的方法，檢查鏡板是否翹曲變形。

（3）與三塊瓦法調推力瓦相比，十字形四塊瓦法調推力瓦對鏡板的平面度精度要求不高，應用更廣泛。

（4）推力瓦調水平、調受力的新方法科學、簡便、省時、適應、可靠。

參考文獻

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