循环水泵振动大的原因分析与检修方法

循环水泵振动大的原因分析与检修方法

摘要：本文通过对1000MW机组用循环水泵振动大故障的解体检修及分析，找

出了造成该循环水泵振动异常的原因。根据分析结论，对该循环水泵检修工艺及

泵组结构进行全面的技术改造。解决了泵组振动大的问题，提高了循环水泵的安

全稳定运行水平并延长了循环水泵的检修周期。

关键词：循环水泵；振动；轴系晃动；垂直度

引言

循环水泵是火力发电厂重要的辅机设备，直接影响循环冷却水系统及机组的

安全和经济运行。但是绝大部分电厂人员却认为循环水泵转速低，即使振动偏大

点也能将就着运行，所以一般导致循环水泵要么不出事故，一出事故就是大事故。还有就是检修人员对循环水泵检修工艺的不重视，导致运行周期短的问题。本文

主要通过对循环水泵运行的异常情况及解体发现的设备损坏情况进行全面的分析，并且提供行之有效的检修方法来解决循环水泵振动大的问题。

1设备概况

某公司1000MW火电厂6台循环水泵均为90LKXA-22.7型立式斜流泵，流量

为10.27m³/s，扬程为22.7米，最大轴向推力为57T，输送介质为海水；配套三

相异步电动机，电动机功率3150KW，电压为6000V，转速为370r/min。该泵的

特点是在泵外接管不拆卸的情况下，转子可单独抽出泵体外进行检修，电动机与

泵直联，泵吸入口垂直向下，吐出口水平布置并在泵基础层之下。

2 循环水泵运行及解体情况

某电厂6台循环水泵运行过程中均有程度不一的异音，且振动情况均偏大。

其中1B循泵投产约有1年多时间，运行有明显异音，并逐步发展。上机架水平

方向测振最大值为：0.15mm/s。由于振动偏大第一次解体由该厂项目部人员进行，解体发现：三道（全部）陶瓷轴承已全部损坏，陶瓷层已冲走，下陶瓷轴承紧锁

螺母松脱。因发电需要，制造厂与电厂研究决定仅更换三套新备品陶瓷轴承，全

部安装完毕1B循泵启动后上机架水平振动为0.07mm/s～0.11mm/s（峰峰值），

轴向振动为0.03mm/s～0.17mm/s（峰峰值）区间摆动且不稳定，试运过程中伴

有明显的动静间的撞击异音。该泵试运8小时后停用，我方决定对其进行全面的

解体检查。

水泵解体后发现上陶瓷轴承磨损较轻，中、下陶瓷轴承已全部损坏，陶瓷轴承、轴套均已磨损至金属部分；叶轮上、下密封环磨损，上密封磨损：8.6mm，

下密封磨损：8.9mm；与叶轮密封环配合的口环（静环）有约2mm的偏磨并且

脱落；对泵外接管台板水平进行测量发现水平偏差最大0.6mm/M，对外筒体垂直度测量发现进水喇叭口处最大偏差8mm。

3 导致循环水泵振动大的原因分析

3.1泵外筒体垂直度超标

循环水泵在长期运行发生基础沉降或第一次安装没调整好外筒体垂直度都有

可能导致外筒体垂直度超标。造成以下后果：

（1）在外筒体摆动过程中，其垂直度发生偏离，使得导轴承受力不均引起偏磨。

（2）当轴承偏磨到一定程度后，导轴承与轴套的径向间隙逐渐变大，泵轴摆幅增大，造成叶轮与叶轮腔室内壁开始发生摩擦，同时也出现偏磨现象。

（3）循环水泵在运行中出现多种偏磨现象，振动状况不断加剧，外筒体和法

兰出现变形。

3.2泵轴系晃动偏大

根据解体情况可以发现，泵组3对轴承最下面轴承损坏最严重，中间其次，

最上面损坏最轻；叶轮室出现偏磨。陶瓷轴承只有在承受径向载荷时才会发生碎

裂损坏，由此看出，整个轴系在运行过程中有很大的晃动才导致轴承在运行过程

中受到了径向力的冲击，同时动静部分出现碰磨、偏磨。对于90LKXA-22.7型多

轴联接的立式长轴泵，如果轴系不垂直出现拐点，整个轴系在运转过程中会产生

晃动。引起轴系出现拐点的因素一般由零部件加工精度不够以及安装质量不高引

起的。如图3-1、3-2所示，我们假设泵组的三对联轴器联接后轴系的直线度是好的，泵电联有0.05mm的张口，那么当泵电联联接后我们可以计算轴系端部的幌

动量(末端幌动半径)R=H×h/ D =17000×0.05/680=1.25mm。

图3-1

图3-2

由于多轴联接的立式长轴泵它的长度径较大，所以当联接法兰端面有几丝的

张口或联接法兰端面有几丝的瓢偏对轴系末端的晃动都有很大的影响。

3.3泵轴运行稳定性不足

循环水泵泵轴总长为17100mm，由4根分轴串联为一体，却只通过3个导轴

承对转轴进行限位，导轴承分别布置在泵2处导轴承支架及导叶体叶轮侧。在水

泵运行的情况下，泵轴叶轮部位的摆幅情况最大，由于下面2个导轴承间距最长，所以最下侧导轴承受的载荷及摩擦力最大。随着磨损的加剧，动、静间隙逐渐增大，摆幅也随之增大，最后通过振动形式表现出来。

3.4轴承选用不科学

循环水泵选用的陶瓷轴承虽然有极好的耐磨性且可以在短时间内干运转，但

其抗冲击性相对较差，由于电厂循环水泵启停较频繁，一旦运行过程中撞击碎裂，陶瓷碎片脱落在轴承与轴套之间，随着泵的运行会加重陶瓷衬套的脱落，增加动

静碰磨程度使得水泵运行不稳定，振动也会随之增大。

4 解决循环水泵振动大的主要检修方法

通过对循环水泵解体情况的分析，制订了以下检修方案：

4.1测量并调整外筒体垂直度

用“吊垂线”的方法检查外筒体的对中性，通过在泵座下面垫垫片来调整筒体

垂直度，使从上到下每个支撑定位点偏离中心线的数值在标准范围内。如基础板

的水平度和外筒体的铅垂度不能同时满足（理论上泵座水平合格，外筒体垂直度

也应能保证），则优先满足外筒体的铅垂度，泵座水平通过调整电机座架上法兰

面水平度弥补。

4.2泵轴系晃动值得测量、调整

由于多轴联接的立式长轴泵它的长径比较大，所以当联接法兰端面有几丝的

瓢偏，对轴系末端的晃动有很大的影响。

在实际的检修中测量出循泵1B调整前轴系末端的晃动差值达13.5mm。

对于法兰联接的联轴器，由于制造精度差等原因，整个轴系出现的拐点实际

上是任意的，有可能只有一个拐点，也可能有多个拐点。轴系拐点的实际存在势

必使得整个轴系在运动中产生晃动，进而对束缚它的轴承产生径向的冲击，径向

冲击力的大小在轴系自重以及转速恒定的情况下取决于它的晃动半径。

我们了解了轴系出现拐点的原因在哪里，那么我们下一步的工作是怎么样来