CHTC5／5 SP-2型给水泵总窜动量和工作间隙的测量调整.pdf

第3 3卷 第 3期 2 0 1 1年 3月 华 电 技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 3 3 No 3 Ma r 2 01 1 C H T C 5 5 S P一 2型给水泵 总窜动量和 工作 间隙的测量调整 黄献华 ( 新疆华 电红雁池发 电有 限责任公司 ， 新疆 乌鲁木齐8 3 0 0 4 7 ) 摘要： 给水泵总窜动量、 工作间隙的测量与调整是给水泵检修工作中的重要环节， 其根本目的是使给水泵叶轮与导叶 槽道中心位置始终保持一致 ， 防止转动部件与静止部件摩擦， 提高水泵效率。从给水泵的平衡原理、 轴向推力的测量与 调整人手， 结合实际工作经验， 对提高给水泵检修质量的问题进行 了论述。 关键词 ： 轴 向力 ； 窜动量； 间隙 ； 调整 ； 测量方法 中图分类号 ： T K 2 2 3 5 2 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 0 6 0 0 2 1 给水泵的轴 向力及 平衡装 置 在机组运行过程 中， 由于液体是从给水泵 的吸 人侧 ( 驱动端) 吸人 ， 使作用在各叶轮吸人端 ( 驱动 端) 和吐出端(自由端 ) 的压力不相等 ， 从而产生一 个指向给水泵吸人侧并与轴平行的轴向力。在运行 工况下 ， 给水泵 的轴 向力很大 ( 可以达到几十千牛 甚至几百千牛) ， 如果不平衡该轴 向力 ， 给水泵转子 就会在该力 的作用下向给水泵吸入侧窜动 ， 使给水 泵动静部件发生摩擦而降低给水泵的效率 ， 严重时 可导致给水泵转子 、 叶轮与各静止部分咬死 ， 造成给 水泵损坏。在给水泵中设置平衡盘及推力轴承的目 的是平衡给水泵的轴 向力。给水泵在运行时 ， 通过 给水泵的平衡 管使平衡盘 ( 带平衡鼓 ) 两侧有一个 压力差 ， 因此 ， 液体在平衡盘 ( 带平衡鼓 ) 上有一个 作用力( 平衡力 ) 。给水泵平衡 力与轴 向力方向相 反 ， 当它们相等时 ， 给水泵的轴向力被完全平衡。当 运行工况改变时， 给水泵轴向力与平衡力的相对平 衡被破坏 ， 造成给水泵转子前后窜动。同时在运行 惯性的作用下 ， 当给水泵轴 向力与平衡力相等时 ， 给 水泵转子也不会立 即停止窜动 ， 而是继续前后窜动 并逐渐减弱 ， 直到在平衡位置停止。因此 ， 随着各工 况的变化 ， 在给水泵轴 向力和给水泵平衡 盘的作用 下 ， 给水泵的转子始终处 于动态平衡状态。由于平 衡盘 ( 带平衡鼓 ) 的 自动平衡效果较好 ， 因而大部分 多级离心泵都采用这种结构并与推力轴承相结合 。 2 给水泵转子总窜动量的测定 给水泵转子总窜动量 的测量方法 ： 将转子 向驱 动端推到泵体密封环与叶轮 口环紧密接触后测得一 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 1 0 5 ； 修回 日期 ： 2 0 1 1 0 1 2 0 个数值 ， 将这个数值作为零点 ， 再将转子向自由端推 到叶轮后盖板 紧密接触导 叶后测得一个数值 ， 这 2 个数值之和即为给水泵的总窜动量。 新疆华 电红雁池 发电有限责任公司 C H T C 5 5 S P一2型给水泵在机组安装运行后 ， 两端轴承在高 负荷时都长期存在驱动端 、 自由端水平振动大的问 题。在负荷为 2 0 5 MW 时， 驱动端轴承处水 平振动 为 0 0 6 1 m m， 自由端 轴 径 向轴 承 处水 平 振 动为 0 0 6 1 0 0 6 3 m m、 推力轴 承处水平 振动为 0 0 7 8 m m。在大、 小修及 日常维护中： 对泵基础 、 泵基座地 脚螺栓 、 泵简体底部两端导向块及螺栓 、 泵座螺栓等 进行了全面检查 ； 解体检查该泵两端轴承 ； 解体检查 该泵平衡盘和平衡板 轴向之间 、 平衡盘和平衡板径 向之间、 平衡盘与节流衬套径 向之间是 否存在磨损 和问隙超标 ； 检查推力盘和扇形瓦块轴 向之间、 挡油 环和迷宫环径向之间是否存在磨 损、 间隙超标和调 整不当； 对两端轴承座进行抬量 、 中心检查 、 调整并 检查轴承座紧固螺栓 是否紧 固到位 ； 对该泵对轮中 心进行检查 、 调整， 并检查热工元件完好情况。在以 上检查中都未发现问题 ， 未能彻底解决该泵两端轴 承在高负荷时长期存在水平振动大的问题。经咨询 厂家得知 ， C H T C 5 5 S P一2型给水泵轴直径与叶轮 内径的厂家标准尺寸为： 轴内径， 9 5 ： ： ：0唧 13 m m； 叶 轮内径 ， 9 5 ： 0 0 。5 m m 。从厂家标准尺寸可以看出， 轴直径与叶轮内径在加工上存在间隙配合。 通过修前 、 修后的数据对比发现 ， 轴与叶轮之间 确实存在间隙配合。实际检查发现 ， 总窜动量 、 半窜 动量测量误差 达 0 2 0 00 3 0 0 m m。针 对上述情 况 ， 需采取 的方法为 ： 使用特殊工具 ( 假轴套 ) 固定 各级叶轮 ， 在 0 。 ， 1 8 0 。 位置分别进行盘轴测量， 从而 消除给水泵转子总窜动量测量误差较大引起的工作 第3期 黄献华： C H T C 5 5 S P一 2型给水泵总窜动量和工作 间隙的测量调整 6 l 窜动量等一系列间隙调整不 当的问题 ， 解决因测量 误差造成后续 工作调整错误而 引起 的轴承振动 等 问题 。 针对以上分析可以看出， 检修人员在大 、 小修及 日常检修维护中会 习惯地认为泵轴与叶轮 内径是过 渡配合的， 给水泵转子总窜动量在测量 中不会 出现 测量误差。这样 ， 在检修中往往不采取针对性措施 ， 造成给水泵转子总窜动量 出现较大偏差 ， 同时造成 给水泵转子工作窜动量在调整中出现较大偏差 ， 导 致因叶轮松动而直接引起水泵轴承振动增大 ， 严重 时会造成叶轮 、 平衡盘( 带平衡鼓 ) 磨损而使转子逐 渐偏离给水泵的水 口中心， 使给水泵的效率下降 ， 同 时使给水泵 的动、 静部件发生 摩擦而损坏 给水 泵。 通过在高负荷情况下的振动缺陷消除处理 ， 解决 了 此种泵型存在的轴承水平振动大的问题 。 3 平衡盘工作 间隙的测量调整 C H T C 5 5 S P一2型给水泵为平衡盘 、 平衡鼓联 合工作方式加装推力瓦结构 ， 该类 型泵为 5级芯包 式离心泵 。厂家 给定 的转 子总窜 动量 为 8 5 0 0 1 0 0 0 0 mi l l ， 工作窜动量为 4 2 5 05 0 0 0 I p , m， 最 小 窜动量为 2 5 0 0 m m； 推力间隙为0 4 0 0 0 7 5 0il l m。 给水泵推力间隙应远小于给水泵的工作窜动量 ， 保 证推力瓦较平衡装置先起保护作用 ， 从而保证 给水 泵安全、 可靠 、 稳定运行。 ( 1 ) 平衡 盘和平衡 板轴 向之 间工 作 间隙 的测 量。在完成测量给水泵转子总窜动量和工作窜动量 并装好各零部件组后 ， 通过来 回拉伸给水泵转 子且 U 可测出平衡盘问隙。 ( 2 ) 最佳窜动量 的选择。随着给水泵转子窜动 量在运行 中的变化 ， 当各 叶轮 出口与各导叶人 口的 中心不对 中时， 给水泵就会脱离最佳运行工况点 ， 此 时 ， 给水泵流量下降， 扬程增大 ， 耗 电量增加 ， 效率 明 显降低。若此种运行状况持续下去 ， 会导致平衡盘 轴向严重磨损 ， 使给水泵各动静问隙遭到破坏 。因 此 ， 必须将给水泵运行工作窜动量调整到最佳范围 内。对于 C HT C 5 5 S P一 2型给水泵而言， 其半窜动 量( 工作窜动量 ) 一般取给水泵转子 中最小一级 叶 轮来回窜动值的一半 ， 以保证叶轮与导叶轴向进 、 出 口的间隙相等 ， 从而降低给水泵的容积损失。 ( 3 ) 推力间隙的测量。当水泵工作窜动间隙调 整结束后 ， 正确组装平衡盘 、 盖板 、 机械密封及轴承 座、 轴承下瓦， 装入推力盘 、 推力瓦， 将转子分别 向水 泵高 、 低压端移动 ， 其窜动量差即为推力间隙。其最 佳调整量为 ： 当推力盘工作面与推力瓦块接触时， 平 衡盘与平衡板轴向间隙取 0 2 2 5 0 4 0 0 r n m。 ( 4 ) 平衡盘 工作问隙 的调整 。对于新泵 ， 厂家 已事先调好平衡盘( 带平衡鼓 ) 的间隙 ， 在安装过程 中必须进行复查、 确认 ； 对于大修 中的给水泵 ， 给水 泵平衡盘( 带平衡鼓 ) 有可能在运行中出现磨损， 若 需对平衡盘 ( 带平衡鼓 ) 进行更换 ， 就必须对平衡盘 ( 带平衡鼓 ) 间隙重新进行测量 、 调整 。若测得的平 衡盘( 带平衡鼓 ) 间隙值大于厂家标准 ， 可将推力盘 调整垫差值车去； 若测得值小于标准， 可将推力盘调 整垫加上差值 ， 然后重新测量 ， 直至符合标准为止。 4 测量工作中的注意事项 ( 1 ) 在给水泵检修 过程中， 测量 给水泵 总窜动 量 、 工作窜动量 、 推力间隙时必须保证泵体处于冷却 状态。根据实际工作经验 ， 其测得的冷、 热态差值可 达 0 2 0 0 0 3 5 0 mm， 容易形成调整偏差 ， 造成检修 事故。 ( 2 ) =9 1 4 量 、 调整给水泵总窜动量及工作窜动量 时 ， 因该型泵叶轮与泵轴几乎处于滑合状态， 必须用 专用工具 ( 假轴套 ) 固定未级叶轮 ， 使其 固定各级 叶 轮 ， 以防因叶轮松动造成测量偏差而引起水泵轴承 振动增大 。 ( 3 ) 选择合适 的测量工具 ， 直尺应平直 、 光滑、 有一定的刚度。假轴套放置正确， 轴套备帽紧力合 适。测量中不得改变测点位置 ， 尽量减少盘动转子， 防止泵轴拉毛。 5 结论 给水泵的轴 向窜动量 ( 包 含总窜动量 、 半 窜动 量) 是给水泵 检修 工作 中一个很重要 的技术数据 ， 检修中必须先测出总窜动量 ， 然后调整合适 的工作 间隙。在结合实际检修工作经验 的同时 ， 正确掌握 检修测量方法， 杜绝 因测量不准造成 的调整不当问 题 ， 才能保证给水泵的安全 、 经济 、 稳定运行 ， 提高运 行效率。 参 考文献 ： 1 丁怀高 汽轮机汽封 间隙调整 方法 J 华 电技术 ， 2 0 1 0 ， 3 2 ( 3)： 2 83 0 ( 编辑 ： 白银 雷 ) 作者 简介 ： 黄献 华( 1 9 7 1 一 ) ， 男 ， 山东 临清人 ， 副总工 程 师 ， 从 事技 术 和生产 管理 方面的工作( E m a i l ： h d h y c h x h 1 6 3 t o m) 。