引言

在火力發(fā)電廠中,一般使用柴油進行鍋爐點火、助燃操作,由于燃油系統(tǒng)不間斷循環(huán),故供油泵的運行情況直接關系到燃油系統(tǒng)能否安全經(jīng)濟運行。本文就多級離心式供油泵因水平振動超限導致的設備故障進行了原因分析,并提出了相應的檢修方案。

1設備概況

姚電公司6臺燃煤機組共用一套燃油系統(tǒng),該系統(tǒng)安裝了4臺由四川自貢勝達油泵設備制造公司生產(chǎn)的80AY50-8型多級離心泵,采用變頻運行方式。

供油泵為徑向剖分節(jié)段式結構,由穿杠將吸入段、中段、吐出段連成一體,裝在軸上的葉輪、平衡盤等零件組成泵轉子。軸向力由平衡盤和推力軸承平衡。軸承采用徑向滑動軸承和向心推力球軸承,軸承采用水冷卻方式,軸封采用機械密封方式。80AY50-8型多級離心泵結構如圖1所示。泵通過聯(lián)軸器與電機直連,轉向從電機側看為逆時針旋轉。其主要性能參數(shù)為:額定流量54m3/h,額定揚程378m,必需汽蝕余量3.2m,效率61%,葉輪直徑200mm,電機功率132kw,額定轉速2970r/min。

圖1#0AY50-#型多級離心泵結構圖

2供油泵故障現(xiàn)象及原因分析

經(jīng)長周期運行,#2供油泵兩側軸承座水平振動均達到0.1mm,伴有異音。解體檢查發(fā)現(xiàn),首級導葉定位銷脫落,導葉旋轉、導葉與中段軸向間隙0.5mm左右,推力側滑動軸承軸瓦磨損、脫胎,如圖2所示,首級葉輪磨損,如圖3所示,平衡軸套磨損,泵軸彎曲度0.12mm。

圖3軸瓦脫胎

圖3首級葉輪磨損

分析故障原因:(1）導葉與中段軸向間隙超標,造成導葉與中段隔板平面被高速液體沖刷,增加液體泄漏量,降低泵的效率,工況變化負載沖擊銷釘,造成銷釘疲勞斷裂,使動靜部件摩擦損壞。(2）設備加工工藝不合格。固定銷釘與導葉配合松動,中段銷孔大,銷釘與中段配合間隙為4mm。檢查庫存?zhèn)浼瑯影l(fā)現(xiàn)導葉與中段之間的徑向、軸向間隙較大,其軸向間隙為0.22mm。(3）葉輪與導葉間隙增大到3mm(標準間隙0.5mm）:泵殼體與導葉間隙增大到6mm(標準間隙2mm）,導致供油泵工作狀況惡化,油泵效率嚴重下降,直至無法維持運行。(4）固定銷釘強度不夠。

3供油泵的檢修與性能恢復

根據(jù)多級泵的工作原理、構造及檢修工藝、相關技術標準,我們制定了如下檢修方案:

3.1零部件修復

(1）首先清洗各零部件,根據(jù)質量標準,核對各部件規(guī)格尺寸。

（2）重新加工固定銷釘,銷釘與中段配合要過盈0.02～0.04mm,與導葉配合間隙為0.08～0.10mm。導葉與中段的徑向間隙標準為0.04～0.06mm。

（3）用壓鉛絲法測量導葉在中段內(nèi)軸向間隙,在導葉背面沿圓周方向,盡量靠近外緣均勻地鉆4個孔,加上紫銅釘,紫銅釘長度為間隙值加0.5mm,這樣各中段壓緊后,導葉具有一定的預緊力。

(4）更換軸瓦,泵軸各部分尺寸符合要求,接觸部位光滑,將軸瓦與軸磨合著色、刮研,下瓦接觸角852,上瓦頂間隙留0.18mm。

（5）更換首級葉輪及平衡軸套。

（6）泵軸校直,彎曲度<0.05mm。

3.3裝配

裝配時,導葉進口中心必須和葉輪出口中心對正,轉子、定子各部間隙均勻,否則會降低供油泵效率。

3.2.1試裝轉子

3.2.1.1試裝的意義

轉子試裝能提高水泵組裝質量,有效消除轉子的緊態(tài)晃度,確定各葉輪間的軸向距離,使各葉輪和導葉的流道中心都能對正,確定調整套的尺寸。試裝前,復檢部件規(guī)格尺寸,保證各部件可靠可用。試裝好的轉子部件支撐在V型鐵上進行轉動,檢查各零件的徑向跳動和端面晃動,各葉輪密封環(huán)外圓和平衡盤外圓徑向跳動允差≤0.04mm,軸套外圓徑向跳動允差≤0.05mm,平衡盤端面跳動允差≤0.04mm。

3.2.1.2轉子試裝的步驟

(1）各葉輪配鍵,防止出現(xiàn)鍵與軸套配合不良的現(xiàn)象,

(2）檢查密封件安裝是否到位,旋緊鎖緊螺母,標記出口側鎖緊螺母至軸端的尺寸,正式組裝以此為依據(jù)。

(3）標記泵軸方位,旋緊軸套鎖緊螺母,力矩適當,以各套裝部件無間隙,不產(chǎn)生晃動為準,使用百分表測量轉子晃動值、徑向跳動值,根據(jù)晃動值調整各部件排序,若徑向跳動值超標,需再次檢查各套裝部件端面跳動值,直至各數(shù)據(jù)符合要求,測量完畢松開鎖緊螺母,再次測量按標記重復緊固鎖緊螺母。

(4）檢查各級葉輪出水口中心距離是否相符,測量末級葉輪至平衡盤間隙以確定調整套尺寸。

3.2.2組裝供油泵

按順序回裝各部件,回裝一級葉輪時使葉輪緊靠軸套,移動泵軸時,一級葉輪出口中心與其導葉進口中心保持一致,在泵軸與填料壓蓋端面處標記,用于檢查導葉與葉輪是否對中。裝入中段前加紙墊片,按順序裝入中段、二級葉輪、擋套、三級葉輪、泵殼及螺栓,最后鎖緊平衡盤。

平衡盤貼緊平衡環(huán)后,檢查泵軸前端的標記,若標記不符,需調整平衡盤輪轂與末級葉輪輪轂之間的墊片厚度。

推力軸承為背靠背安裝,測量軸承壓蓋的凸臺與滾動軸承的外座圈沿軸向留有0.20mm竄動間隙(標準值為0.13～0.22mm）。

3.3試運行

供油泵裝配完成后,異音消除,運行平穩(wěn),出口壓力為2.55MPa,振動值如下:

(1）驅動端振動值:水平0.031mm、垂直0.060mm、軸向0.005mm:

(2）非驅動端振動值:水平0.048mm、垂直0.014mm、軸向0.005mm。

4結語

本次檢修減小了導葉軸向間隙,增大了固定銷釘強度及銷釘配合緊力,從根本上消除了設備缺陷,使供油泵運行正常,滿足長周期運行需求。