大型泵站立式主机组调推力瓦新方法
朱丕春
山东省胶东调水局，山东 青岛 266100
黄金伟
河海大学，南京 210098
南水北调东线山东干线有限责任公司，济南 250013
李国
南水北调东线山东干线有限责任公司，济南 250013
李庆义
南水北调东线山东干线有限责任公司，济南 250013
刘世学
南水北调东线山东干线有限责任公司，济南 250013
机组安装质量是泵站工程质量控制的重点，难点。推力瓦调水平、调受力均匀是机组安装质量的关键。在研究分析传统的推力瓦调水平和调受力方法的基础之上，结合实际泵站机组安装和机组大修的实践成果，阐述了科学、简便、省时、可靠的三块瓦调推力瓦和十字形四块瓦调推力瓦的新工艺方法。
1 研究背景
推力瓦调水平即使镜板处于水平位置（允许偏差0.02 mm/m），通过装在电机轴顶端的盘车工具和装在推力头顶的自制的调整推力瓦水平用的水平梁上的框式水平仪或合像水平仪进行盘车测量调整的，故又称机组盘水平[1]。
在推力瓦调平后，每块瓦的受力并不均匀，在盘摆度时将会产生不规则变化，如转到未受力瓦处，主轴下端将向相反方向摆动，再转到受力的推力瓦处，主轴下端向相同方向摆动，尤其在轴长的机组中，这种反应特别灵敏，甚至摆度在圆周方向成正负间隔，摆度轨迹呈梅花形状[2，3]。这种没有规律的盘车摆度，是无法进行刮垫处理的，为此在盘车前一定要做好推力瓦调受力工作。
大型泵站[4]立式主机组推力瓦调水平、调受力是机组安装或大修的关键工序，对立式主机组安装或大修的质量影响较大，对立式主机组安装或大修的质量影响较大[5]。以南水北调东线一期工程长沟泵站为例介绍传统的和新的推力瓦调水平、调受力方法。长沟泵站泵型3150ZLQ—4型立式轴流泵（4用1备），总装机容量8960kW，镜板直径为0.9m、每台电机装有八块推力瓦、允许转子磁场中心低于定子磁场中心0～3.2mm。
2 传统的调推力瓦方法
目前我国大型泵站立式主机组安装或大修推力瓦调水平、调受力，采用常规的先调推力瓦水平，推力瓦调水平结束后再调推力瓦受力的方法，其中采用三块瓦和十字中心线两种方法调推力瓦水平（见图1）；采用人工锤击和百分表两种方法推力瓦调受力。传统的推力瓦调水平、调受力是分开的，推力瓦调水平不是难点，重点介绍推力瓦调受力方法。
图1 推力瓦调水平图
2.1 人工锤击法推力瓦调受力
镜板用三点法调水平时，1号、4号、6号瓦已经受力，将2号、3号、5号、7号、8号瓦升起靠紧时并未受力。为此光在每只抗重螺丝锁定板与瓦架之间打上记号，以便检查抗重螺丝上升后锁定板的旋转移动量。为防止因主轴中心位移而破坏镜板的水平度，可在联轴器上装两只互成90°的百分表来监视，其调受力方法如下。
（1）按机组大小选用3～6kg的铁锤及专用扳手，由一人操作，将抗重螺丝均匀地拧紧一遍。
（2）检查锁定板记号的移动距离，各抗重螺丝由于负载不同，锁定板的移动距离也不同，负载大的移动距离短，负载小的移动距离长。将每次锤击数和移动距离记录下来做分析用。
（3）在移动距离大的抗重螺丝上再补打1～2锤。
（4）对移动距离小的抗重螺丝可不打，可在附近的抗重螺丝上补打1～2锤，以减轻移动小的重量。
（5）每打一遍要分析记录，并找出抗重螺丝不同的移动原因，以便确定下一遍打锤的位置和锤数。
（6）在打锤过程中要注意镜板水平，若发现不平，即联轴器处的百分表数值变动，则应及时对镜板低的方位上（即百分表为负值方位）的抗重螺丝补打几锤，并对附近的抗重螺丝也适当补打几锤，使镜板保持水平。
（7）经几次调整抗重螺丝；全部抗重螺丝用同样的力锤打一遍，锁定板记号处的移动值相差1～2mm范围内，同样镜板处于水平位置，即认为推力瓦调受力。
2.2 百分表法推力瓦调受力
用人工锤击法调受力时，由于抗重螺丝本身松紧不一，受力的均匀性很难掌握，往往使轴瓦受力不均，这时轴瓦温差可达5～8℃。若采用百分表调受力，使轴瓦受力均匀些，轴瓦温度可降至3～5℃。
利用电动机联轴器上的两只相互垂直的百分表进行调整，表面调到零位，为了使原来没有受力的2号、3号、5号、7号、8号瓦受力，需将它们升起，升起后比受力的1号、4号、6号瓦高0.01mm。
按照镜板直径与自镜板到主轴联轴器平面的距离进行计算，百分表A在推力瓦5号正下面，百分表B在推力瓦3号下面，这两个百分表成90度。当先升起的3号瓦比1号、4号、6号瓦高0.01mm时，联轴器处百分表B的指示读数应为+0.05；然后升高7号瓦，使百分表B的指示读数回零，接着升高2号瓦，使B表的读数为+0.03mm；再升高8号瓦，使百分表B回零，这时百分表A为负值；再升高5号瓦，使百分表A回零，推力瓦调受力即告结束。
3 新方法调推力瓦
在总结传统的传统的推力瓦调水平、调受力方法的基础之上，结合具体大型泵站立式主机组安装或大修实践工作，反复总结对照，得出了科学、简便、省时、可靠的三块瓦法推力瓦调水平、调受力和十字形四块瓦法推力瓦调水平、调受力（见图2）。这种方法是推力瓦调水平、调受力是同时进行的。
图2 推力瓦调水平图
3.1 三块瓦法推力瓦调水平、调受力
安装推力瓦时应测量计算其安装高程，把推力瓦安装在经测量计算确定的高程上，并且利用水平尺将推力瓦粗调水平，即推力瓦调水平、调受力前，预先将转子磁场中心放低3 mm且粗调水平，以便升高抗重螺丝时转子磁场中心高程保持在允许范围内。
3.1.1 调6号、4号、1号推力瓦
按顺时针方向盘动转子，使水平梁处于与4号、6号推力瓦的连线平行 的位置，调整 框式水平仪下的调平螺丝，使气泡居中，调高4号推力瓦使水平仪气泡偏离1格，再调高6号推力瓦使水平仪气泡归零，再将转子转180°，记录水平仪气泡偏离中心的读数，气泡偏向哪一边说明那一边的推力瓦偏高，调高4号或6号推力瓦下的抗重螺丝，使水平仪气泡回到偏离读数的一半为止，调整水平仪使气泡居中，再将转子转180°，观察水平仪气泡是否居中，如不居中，再调4号或6号推力瓦下的抗重螺丝，如此反复几次调整4号、6号推力瓦的水平误差为零时为止，这时4号、6号推力瓦高于其他六块推力瓦且处于同一水平面上，4号、6号推力瓦调平后，将水平梁转90度，使其与4号、6号推力瓦的连线垂直，升高1号推力瓦使水平仪气泡归零，再将水平梁转180度，观察水平仪气泡是否归零，如此反复几次调整使1号、4号、6号推力瓦在同一水平面上。
3.1.2 调3号、7号推力瓦
1号、4号、6号推力瓦调平后，将水平梁转到与3号、7号推力瓦连线方向一致，调高3号推力瓦（或先调高7号推力瓦），使水平仪气泡归零后偏离2/3格（水平仪精度为0.02mm/m，此时3号推力瓦高于1号、4号、6号推力瓦为2/3×0.02×0.9=0.012mm），再调高7号推力瓦使水平仪气泡归零，再将水平梁转180°，观察水平仪气泡是否归零，反复几次调整使3号、7号推力瓦在同一水平面上，此时3号、7号推力瓦已经调好。
3.1.3 调8号、2号、5号推力瓦
1号、3号、4号、6号、7号推力瓦应处于同一水平面上，再将水平梁转到8号推力瓦处，调高8号推力瓦，使水平仪气泡归零后偏离2/3格，再将水平梁转到2号推力瓦处，调高2号推力瓦，使水平仪气泡保持偏离2/3格，再将水平梁转到5号推力瓦处，调高5号推力瓦，使水平仪气泡归零，这时盘车检查8块推力瓦应在0.02mm/m的允许范围内，并且8块推力瓦受力均匀。
3.2 十字形四块瓦法推力瓦调水平、调受力
3.2.1 调1号、5号推力瓦
按顺时针方向盘动转子，使水平梁处于1号、5号推力瓦的连线的位置，调整 框式水平仪下的调平螺丝，使气泡居中，调高1号推力瓦 使水平仪气泡偏离1格，再调高5号推力瓦使水平仪气泡归零，再将转子转180°，记录水平仪气泡偏离中心的读数，气泡偏向哪一边说明那一边的推力瓦偏高，调整1号或5号推力瓦下的抗重螺丝，使水平仪气泡回到偏离读数的一半为止，调整水平仪使气泡居中，再将转子转180°，观察水平仪气泡是否居中，如不居中，再调1号或5号推力瓦下的抗重螺丝，如此反复几次调整1号、5号推力瓦的水平误差为零时为止，这时1号、5号推力瓦高于其他六块推力瓦且处于同一水平面上。
3.2.2 调3号、7号推力瓦
1号、5号推力瓦调平后，将水平梁转90°，使其处于3号、7号推力瓦的连线位置，升高3号推力瓦（或先调高7号推力瓦）使水平仪气泡归零，再升高7号推力瓦使水平仪气泡微动为止，调整水平仪使气泡居中，再将水平梁转180°，观察水平仪气泡是否归零，如不归零，再调高3号或7号推力瓦下的抗重螺丝，如此反复几次调整使1号、3号、5号、7号推力瓦在同一水平面上。
3.2.3 调6号、2号推力瓦
1号、3号、5号、7号推力瓦调平后，将水平梁转到与2号、6号推力瓦连线方向一致，调高2号推力瓦（或先调高6号推力瓦），使 水平仪气泡归零后偏离2/3格，再调高6号推力瓦使水平仪气泡归零，再将水平梁转180°，观察水平仪气泡是否归零，反复几次调整使2号、6号推力瓦在同一水平面上，此时2号、6号推力瓦已经调好，1号、2号、3号、5号、6号、7号推力瓦应处于同一水平面上。
3.2.4 调8号、4号推力瓦
将水平梁转到与4号、8号推力瓦连线方向一致，调高4号推力瓦（或先调高8号推力瓦），使水平仪气泡归零后偏离2/3格，再调高8号推力瓦使水平仪气泡归零，再将水平梁转180°，观察水平仪气泡是否归零，反复几次调整使4号、8号推力瓦在同一水平面上，此时盘车检查8块推力瓦应在0.02mm/m的允许范围内，并且8块推力瓦受力均匀。
经过多次大型泵站立式主机组安装和大修实践证实，上述推力瓦调水平、调受力的新方法科学、简便、省时、适应、可靠。三块瓦法推力瓦调水平、调受力和十字形四块瓦法推力瓦调水平、调受力方法已应用到南水北调大型泵站和引黄泵站工程中。
4 总结
（1）传统推力瓦调水平和调受力的方法，用时较长，并且对于机组安装或大修经验不足的人员，很难保证推力瓦受力均匀，可以说是一种熟悉程度的控制操作过程，要求过高，无广泛应用价值，推力瓦受力不均匀对机组安装质量或大修的危害很大。
（2）利用三块瓦法推力瓦调水平、调受力，对镜板的平面度精度要求很高，如果镜板发生翘曲变形，则无法利用三块瓦调推力瓦水平，可以利用三块瓦调推力瓦水平的方法，检查镜板是否翘曲变形。
（3）与三块瓦法调推力瓦相比，十字形四块瓦法调推力瓦对镜板的平面度精度要求不高，应用更广泛。
（4）推力瓦调水平、调受力的新方法科学、简便、省时、适应、可靠。
参考文献
[1]杜刚海.大型泵站机组安装与检修[M].北京：水利水电出版社，1995.
[2]江苏省水利工程管理处.江都排灌站[M].北京：水利水电出版社，1986.
[3]徐泽林.泵站机电设备维修工与泵站运行工[M].郑州：黄河水利出版社，1997.