多级泵串量的分析和调整

多级泵串量的分析和调整责任编辑:cheanshun点击次数:75更新时间:2007-07-0907:47:54刘培德矿山井下排水泵的耗电量很大，一般占总耗电量的20％左右，搞好排水设备的经济运行，对于节约能源、降低电耗十分重要。一、多级泵串量的概念运行中的多级泵由于轴向力的存在和平衡装置的作用，使泵转子处于动态平衡状态，即转子不停地左右串动。根据试验资料，串动量约在0.1～0.15mm之间，串动次数10～20/min。这个串动量并不是此处讨论的水泵串量，本文要分析的串量是随着平衡装置的磨损，在轴向力的作用下，叶轮向吸入侧的移动量。水泵的串量，历来有不同看法，一种看法认为，当泵装配完后，不装平衡盘，用螺母将转子连成一个刚体，先把转子推向吸入方向，使叶轮吸入口环紧靠泵体口环，然后将转子拉向吐出侧，使叶轮后盖板靠紧导叶，这样左右串动间隙之和称为泵的串量，见图1中的b1+b2即为串量；另一种看法认为（b1十b2）/2为水泵串量。这两种看法均不够启动瞬间向吐出侧串动一下外，运行中在轴向力作用下转子总是向入侧运动。真正起作用的是图1的b1，而b2没什么实际意义。于泵加工装配中误差等因素，一般，b1≠b2，所以无论是把（b1十b2）或（b1十b2)/2定义为串量都是不正确的。串量应是叶轮导叶两中心对准时，叶轮吸入侧到导叶的距离（图1的b、值），确切地说是泵的最大串量。多级泵运行中当导叶中心与叶扮中心正好对准时，水泵的水力损失较小，效率较高，是理想的几滚性状态。新泵出厂或大修装配完毕后，均要达到这个状态。但是泵在运行中，由于平衡盘的磨损，逐渐使转子在轴向力作用下，向吸入侧移动，只大盆碰上导叶为止。原煤炭部颁布的设备完好试行标准中，“平衡盘调整气串量为1～4mm（或按厂家规定）”的规定本来是正确的，可无于在“串量”概念上存在的混乱在执行标准时也士分得伙如：大修一台100TSH型7级泵时，由于把原来的铜叶轮全部换成了铸铁叶轮，轮壁加厚，安装后测得（b1十b2）的值才1.5mm，就认为已经符合部颁标准，实际上泵却无法正常运行。二、水泵串量的调整对于一般水泵，特别是新泵的串量（图1中的b1值）由水泵本身的结构所决定，无须进行调整。只是当平衡盘逐渐磨损，接近b1值后，调整和更换平衡盘，使叶轮回到中心位置，这里要谈的调整是以下两种情况。1．经济运行的串量从图2水泵的性能由线可以看出，水泵运行中只要叶轮中心和导叶中不对准就会离开最佳工况点M，一般表现为流量减少，扬程增加，即工况点向左移动，耗电相对增加，如果任其下去，可以运转很长时同走全部串量值b1。这样就减少了调整维修平衡盘的时间，但效率越来越低，耗电量越来越大。为此，必须选一个维修量不大，耗电量又较小串量值，使水泵运行能有一个较高的效率。根据实践经验，串量值一取部颁标准的中间值2～3mm为宜。这个值基本保证叶轮入口宽度的范围内，使水泵的容积损失较小，我们维修的100TSH型水泵的最大串量为5.5mm，经济运行的串量为3mm。这个3mm的串量是兼顾了水泵效率和调整衡盘等维修量之后确定的。2．水泵大修总要更换、修复部分或全部叶轮，由于存在着制造误差，保证不了原来的串量值，需要重新调整。有的泵没有原始资料，大修后对串量也必须调整。其方法是先把进水段叶轮的最大串量测出，并以此为准，然后再逐个测出各个叶轮的最大串量，其值大于进水段者，均算合格，小于进水段，必须调整。一般采取在泵壳之间加垫或剥薄叶轮的厚度等方法。最终装配后，由于制造质量和安装工艺等原因，串量还要稍微有些变化，必须以这时所测的值为最大串量的标准值。如100TSH型水泵，经调整后最大串量为b1=5.5mm，b2=4mm，符合部颁标标准。三、多级泵平衡盘和联轴器间隙的调整1．平衡盘间隙的调整原煤炭部颁发的设备完好标准和设备维修质量标准对平衡盘与平衡环之间轴向间隙没做规定，只是规定要调整合适。却要求平衡盘密封面与轴线的垂直度＜0.03mm，实际只要叶轮对中后，平衡盘与环之间就不应留间隙。有的资料认为叶轮对中后，应留有0.1mm的间隙，以20a5防平衡盘与环之间直接发生研磨。这实际上是没有必要的。其一是平衡盘所在的高压室内的高压液体总要使平衡盘远离平衡环运动。即使启动时泵内压力没建立，由于液体反冲力所造成的轴向力作用，也会产生这个效果。其二是平衡装置是允许磨损的。通过它的磨损才保证叶轮不被磨损，实际上由于高压液体的作用，正常工作时的最小间隙总是保持在0.lmm左右，直接研磨的机会不多。研磨严重往往是由于安装和制造不良，使平衡盘歪斜造成的。事实已经证明了这一点。原冶金部颁发的有色金属矿山主要机械设备检修规程中，关于水泵检修质量标准“第10条”，平衡盘与平衡环的轴向间隙应为1.5～2.5mm的规定，实际是行不通的。2．联轴器间隙的调整联轴器间隙在泵的运行中越变越小，直至叶轮达到最大串量值时为最小。原煤炭部颁发的完好标准和检修标准均规定“端面间隙比轴的最大串量大2～3mm”，也就是说联轴器的最大间隙为b1+(2～3)mm（这时叶轮对准导叶的中心）；最小间隙为2～3mm（这时叶轮与导叶相碰），这2～3mm作为联轴器安装的歪斜和泵轴受热的伸长等因素的补偿。检查联轴器间隙可以作为考核水泵经济运行串量的手段。现场常用在轴上刻痕的方法来检查串量，调整平衡盘。综合上述认为，水泵串量的概念必须统一，才能正确执行原煤炭部的设备检修和完好标准。