泗阳第二抽水站机组叶片调节机构改造

刘海艳 张浩 王琦 张洋 王浩男

摘要：泗阳第二抽水站建成于1996年，装设2.8ZLQk-7.0液压全调节轴流泵2台，由于机组运行时间长，设备老化严重，原始叶片调节机构操作油管为内外腔一体式结构，直接穿过水泵轴及电机轴，该技术设施已被现实淘汰，且操作机构本体和叶轮下操作油管密封性能差，加工精度不满足运行可靠性要求。在持续抗旱调水运行工作中，受油器密封铜套磨损、发热，导致在抽水运行时叶片调节机构甩油，为及时解决问题，消除机组运行安全隐患，决定对泗阳进行机组叶片调节机构进行改造。

关键词：叶片调节机构；密封性能；磨损；甩油；改造

1.工程概况

泗阳第二抽水站(下称泗阳二站)位于江苏省泗阳县众兴镇东郊约3公里的中运河上，是江苏省江水北调第四梯级站，淮水北调第一梯级站，主要作用是抽引由二河闸下泄的淮水或淮阴站转送的江水，以满足泗阳以北徐淮区工农业生产、生活及中运河航运用水之需要。该站建成于1996年，工程总投资6300万元，总装机容量5600kW，设计流量为66m3/s。装设高邮水泵厂2.8ZLQk-7.0液压全调节轴流泵2台，单机最大流量33m³/s，扬程6.0m，配套配套天津发电设备厂生产的TDL325/56-40立式同步电机，泵站采用堤身式结构，肘形进水流道，虹吸式出水流道，真空破坏阀断流^[1]。

2.叶片调节机构改造缘由

泗阳二站装设2台2.8ZLQk-7.0液压全调节轴流泵，系原高邮水泵厂1995年出厂的设备，电机功率2800kW，配套的液压叶片调节机构系早期铸造式结构，由配压阀、受油器、操作油管、连杆操作机构及相关附件组成^[2][3]。经过20多年的运行，设备老化严重，在抽水运行时突发叶片调节机构甩油，被迫停机检修，解体后发现，受油器受油管断裂，密封铜套磨损发热损坏。其存在的主要问题是操作机构本体和叶轮下操作油管密封性能差，原始加工精度不满足运行可靠性要求，受油器密封铜套极易磨损、发热，操作运行时极易渗漏油。其操作油管为内外腔一体式结构，直接穿过水泵轴及电机轴，该型号操作机构现已实现技术更新换代，原厂家已经不在生产^[4]。为了及时解决问题，消除机组运行安全隐患，经专家组研究决定，对泗阳二站叶片调节机构甩油机组进应急修复，即解体大修。

3.叶片调节机构改造方案

将对原有的叶片调节机构进行改造，达到稳定可靠运行与检修方便的目的，采用水电行业成功运行经验的浮动环密封结构。将原受油器更改为浮动式水泵叶片调节机构，将轴与套间的轴向密封改为浮动环与浮动体的平面密封，浮动环与轴接触，当轴产生摆动时浮动环与其起摆动，而在浮动环与浮动体间有一定的间隙。这一个间隙远大于国家标准规定的电机轴的摆动量，所以当电机轴在运行中产生摆动体时，浮动环与浮动体就不会产生磨擦，因此，使机组运行得到安全可靠，改造后受油器仍保留机械反馈，这样能保证水泵叶片角度保持在固定位置不会发生漂移。具体结构见图1，实施方案如下：

（1）选用天津市天骄水电成套设备有限公司BYKJ-BL型叶片调节机构对原叶片调节机构实施改造；

（2）更换操作油管，原双腔操作油管结构不变，在叶片调节机构上操作油管与原操作油管之间增加过渡接管，保持内外腔油路通畅，同时校核操作油管的同心度；

（3）改造叶轮头配套下操作油管及更换活塞密封件；

（4）更换叶轮轮毂上端面法兰密封；

（5）更换水泵轴及电机轴3道法兰面密封。

图1：叶片调节机构结构图

1—电机轴 2—操作油管 3—底座 4—溅油盘 5—浮动式调节机构

4.改造后的效果

经改造后，选用浮动环密封结构，当受油器内浮动环与上操作油管磨损严重发生甩油事故时，可将磨损的上操作油管与浮动环一起进行更换，只需机组中修就可，提高了机组检修质量，方便了设备的维护与检修。

5.结束语

泗阳二站是江水北调、淮水北调路线上重要的基础设施工程，为解决我省北部及山东地区缺水问题。泗阳二站建站历史比较长远，设备老化严重，为了加强机组运行的可靠性，节约运行成本，降低能源单耗，提高泵站装置效率，将利用机组大修时机对剩下一台机组叶片调节机构部件进行改造。

参考文献：

[1].张前进、周元斌、戴宜高、徐进.泗阳第二抽水站综合自动化改造[J].水利水文自动化.2005年6月.第2期.26-28

[2].刘须朋.南水北调泗阳站水泵叶片调节机构的选型设计[J].机械工程师.2013.第11期.197-198

[3].冯杰、徐楠、唐鹏.南水北调刘老涧二站主水泵叶片调节系统控制运用[J].农业科学.2012.04.40-41

[4].雍成林、朱承明、阚永庚、万泉.水泵叶片液压调节受油器结构形式的探讨[J].南水北调及水

利科技.2010年10月.第5期；162-166.

作者简介：刘海艳 女 1992年9月 本科 助理工程师 主要从事大型泵站设备安装、维修技术支持工作 1