黄献华

(新疆华电红雁池发电有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830047)

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入侧(驱动端)吸入，使作用在各叶轮吸入端(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入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。

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0.200～0.300 mm。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°，180°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

CHTC5/5 SP－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8.500～10.000 mm，工作窜动量为4.250～5.000 mm，最小窜动量为2.500mm;推力间隙为0.400～0.750mm。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即可测出平衡盘间隙。

(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入口的中心不对中时，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，使给水泵各动静间隙遭到破坏。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CHTC5/5 SP－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0.225～0.400 mm。

(4)平衡盘工作间隙的调整。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0.200～0.350 mm，容易形成调整偏差，造成检修事故。

(2)测量、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。

［1］丁怀高.汽轮机汽封间隙调整方法［J］.华电技术，2010，32(3):28－30.