挠性膜片联轴器研究及应用论文_张金凡

挠性膜片联轴器研究及应用论文_张金凡

(大唐宝鸡热电厂 陕西省宝鸡市 721300)

摘要:定冷水泵及热网疏水泵均属于电厂重要辅机设备,生产运行期间,多次出现振动超标导致轴承、机封、泵轴损坏。针对这一问题,认真分析调研,挠性膜片联轴器可以有效降低振动。决定将设备原联轴器改造为挠性膜片联轴器,以提高定冷水泵及热网疏水泵运行可靠性。

关键词:定冷水泵 热网疏水泵 挠性膜片联轴器 振动

前言

定冷水泵属于电厂中的重要辅机,我厂1、2号机组共设计4台定冷水泵,均采用单级悬臂泵结构,每台机组各设置两台,一用一备。自我厂投运以来,1、2号机4台定冷水泵均多次出现振动超标导致轴承、机封、泵轴、叶轮损坏现象,直接影响机组的安全稳定运行。

我厂热网系统共设计6台热网疏水泵,均采用单级双吸泵结构,每台机组各设置3台,热网满负荷运行时两用一备。在我厂热网系统投运起,6台热网疏水泵均多次出现振动超标导致轴承、机封损坏现象,直接影响我厂热网系统运行安全稳定性。

定冷水泵及热网疏水泵采用的是一般联轴器,经过调研,膜片联轴器可以有效降低振动。为解决定冷水泵及热网疏水泵振动超标现象,决定将联轴器改造为挠性膜片联轴器,以提高水泵运行可靠性。

一、设备实际运行情况及分析

(一)设备实际运行情况及分析

1.设备实际运行情况

自我厂投运以来,定冷水泵及热网疏水泵均多次出现出现振动超标,导致水泵轴承、机封、泵轴、叶轮损坏现象,直接影响机组及热网系统的安全稳定运行。

2.设备振动原因分析

根据现定冷水泵及热网疏水泵运行参数及结构分析泵产生振动原因有以下几点:

2.1 安装原因:

2.1.1.泵在安装中与电机的中心同心度相差太大。

2.1.2.校调的水平度没有保证。

2.1.3.地脚脚螺栓没有拧紧。

2.1.4.联接管路自身没有可靠的固定点,开机时管路有较大的横向推力,造成泵的位移。

2.2 机械原因:

2.2.1.轴承损坏。

2.2.2.油质太脏,有杂质。

2.2.3.叶轮与蜗壳的配合尺寸不精确,有轻微碰擦。

2.3 设计原因:

2.3.1.泵的设计安装高度太高。

2.3.2.所选择型号的气蚀裕度不足。

2.4 其他原因:

2.4.1.运行时间较长,叶轮气蚀穿孔而没有及时发现更换。

2.4.2.开泵时没有排净蜗壳内空气。

2.4.3.取水位已低于设计要求标高情况已较为严重。

2.4.4.电机故障。

定冷水泵及热网疏水泵均采用的是一般联轴器,经过调研及分析,膜片联轴器可以有效降低振动,我厂汽泵前置泵、除盐水泵、热网补水泵等联轴器全部采用膜片联轴器,自运行以来,未出现过振动超标的现象。

三、挠性膜片联轴器工作原理及特点

膜片联轴器能补偿主动机与从动机之间由于制造误差、安装误差、承载变形以及温升变化的影响等所引起的轴向、径向和角向偏移。膜片联轴器属金属弹性元件挠性联轴器,其依靠金属联轴器膜片来联接主、从动机传递扭矩,具有弹性减振、无噪声、不需润滑的优点,是当今替代齿式联轴器及一般联轴器的理想产品。

挠性膜片联轴器是金属弹性元件挠性膜片联轴器,具有以下特点:

1.设计合理、拆卸方便、减震、隔震、吸震性强。

2.能补偿原动机与从动机之间由于制造误差、安装误差、承载变形以及温度变化所引起的轴向、径向和角向等多种偏移。

3.应用了国外同类产品的先进技术,在选材、冷加工、理化检测及质量检验等方面均按ISO9001-2000质量体系严格执行。

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4.广泛应用于航空、船舶、炼油、化工、电力、制药、制冷、造纸、科研等行业。

四、挠性膜片联轴器改造方案

1.挠性膜片联轴器选型

1.1根据设备的轴径、电机轴径、轴间距、最大功率等参数选出所需要的联轴器型号。

1.2测量水泵及电机轴径、键宽、节长等内容。

1.3应按实际需要选型,切不可人为地增大或减小产品规格。选型过大,会增加启动力矩,造成浪费;选型过小,使得膜片承受的扭矩超载,会过早疲劳损坏,降低膜片使用寿命。

2.挠性膜片联轴器安装

2.1 安装前准备:

准确地测出轴间距、轴径等尺寸并与联轴器的各部尺寸逐一对照,在确定无误的条件下,方可进行装配。

2.2 半轴节安装:

2.1 对于直轴孔:

半轴节的内孔与轴的配合一般设计为“过渡配合”,因此安装前一定将轴与孔擦净,配合面不得有污物与毛刺。将键装入键槽后,用水浴、油浴、或蒸汽把半轴节加热至80-120℃,迅速装入轴要求的位置上。一般情况下,半轴节端面下轴端面平齐。禁止局部加热或锤击装配,以免变形,影响使用。

2.2 对于锥形轴:

同2.1要求,将键装在轴上,然后将半轴节装于轴上,并用手推紧,再用螺母紧固,让半轴节固定于轴上的安装位置。

3.找正

尽管膜片联轴器具有较强的补偿能力,但在安装时也要严格找正,使机组工作平稳,以提高联轴器的使用寿命。在标准公差范围内寿命可达十万小时,其中作为易损件的膜片一般不低于1.2万小时更换一组,补偿量越大寿命越短.所以在安装中要保证挠性件平整无变形。

检测两半轴节之间的距离时,应将半轴节置于运转位置,然后测取两半轴节之间的距离(测三到四个点的平均值),此尺寸应符合安装总图上的尺寸和要求。

联轴器的调中是安装中的最重要的环节,可采用如下三种方法来实现:

a.用千分表分别对联轴器半轴节的端面和外圆测取跳动值。

b.用二个千分表在联轴器半轴节外圆上同时测得数据。

c.用内卡钳和直尺的方法,适用于精度要求不高的场合。

推荐用前两种,后一种可根据经验应用。

4.安装膜片组件与中间节

将膜片组件、中间节放在两法兰之间,分别将两端的螺栓、补偿垫块、垫圈、螺母等对号装入,先紧固一端的螺栓,紧固时要尽量注意使螺栓不要转动,按拧紧力矩要求,用扳手按对角线十字交叉法分三—四次均匀拧紧,然后复测另一端半轴节与中间节之间的间距H值。

在半轴节与中间节法兰面的圆周上取四点测H值,其平均值应在膜片组的实际厚度基础上再加0.5,该四个点的数值相差不允许大于0.1mm。全部调试合格后才可按拧紧力矩的要求均匀地拧紧螺母。

五、改造过程

在机组及热网停运机会,将4台定冷水泵及6台热网疏水泵联轴器改造为挠性膜片联轴器。改造后,设备运行各参数及振动良好,正常运行周期大大提高,为我厂机组安全稳定运行奠定了良好的基础。

六、经济性及安全性分析评价

1.经济性分析

改造后,定冷水泵及热网疏水泵运行1年多时间,未出现振动超标及轴承、机封、泵轴、叶轮损坏现象。

每年可节约检修成本约13万元,4个月时间内可收回挠性膜片联轴器成本。

2.安全性分析

通过将4台定冷水泵及6台热网疏水泵联轴器改造为挠性膜片联轴器。设备运行各参数及振动良好,正常运行周期大大提高,为我厂机组及热网系统安全稳定运行奠定了良好的基础。

七、结论

挠性膜片联轴器在我厂定冷水泵及热网疏水泵上使用良好,证明了此联轴器改造方案的可行性,为同类型泵检修提供了很好借鉴。是将先进技术应用于火电系统中的一个成功范例,对先进技术在火电系统中的推广应用起到了模范带头作用。

参考文献:

《汽轮机设备检修》 《汽轮机辅机检修》

论文作者:张金凡

论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期

论文发表时间:2017/4/26

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