問(wèn)題的提出
深圳市防洪設(shè)施管理處羅雨泵站裝有630kW立式水泵機(jī)組６臺(tái)，配套電動(dòng)機(jī)YL630-20。機(jī)組在汛期運(yùn)行，非汛期停運(yùn)。起動(dòng)前必須先頂起機(jī)組轉(zhuǎn)子，給長(zhǎng)期靜止貼合的電機(jī)推力軸瓦表面充油，避免起動(dòng)時(shí)燒瓦。以前人工頂轉(zhuǎn)子，6臺(tái)機(jī)組需要4個(gè)人耗時(shí)1小時(shí)，且體力勞動(dòng)量很大；現(xiàn)在用液壓頂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，僅1個(gè)人需10分鐘便可完成，滿足了防洪排澇工作的快捷性要求。
裝置簡(jiǎn)介和主要技術(shù)參數(shù)
系統(tǒng)由頂環(huán)、千斤頂、油管系統(tǒng)、液壓閥、供油泵、控制柜等組成。
控制柜設(shè)有油泵起動(dòng)停止、液壓閥位置、過(guò)壓力保護(hù)、頂起行程指示等功能。供油泵由20l油箱、柱塞泵最高壓力32MPa（選用工作壓力16MPa，流量1L/min、電動(dòng)機(jī)功率1.5kW等組成。
液壓閥采用Ｍ型液壓閥，型號(hào)為HD-3C6-G02-LW，壓力等級(jí)60MPa。
油管系統(tǒng)采用DN10×2無(wú)縫鋼管，壓力等級(jí)70MPa。
千斤頂采用4組60柱塞，行程50mm，壓力等級(jí)60MPa，單個(gè)起頂負(fù)荷≥8t。轉(zhuǎn)子頂升高度5～8mm根據(jù)電機(jī)結(jié)構(gòu)確定，本裝置設(shè)定為7±0.5mm。
頂環(huán)是專(zhuān)用設(shè)計(jì)的零件。
裝置的頂升速度為15mm/min，保持時(shí)間5min，落下速度20～30mm/min，采用6臺(tái)機(jī)組同時(shí)起頂?shù)姆绞?，也可根?jù)需要調(diào)整單臺(tái)機(jī)組起頂。
關(guān)鍵技術(shù)措施
1、頂環(huán)
由于電機(jī)轉(zhuǎn)子的外緣法蘭面上有平衡塊，加之空間布置的實(shí)際情況，不能用千斤頂直接頂升轉(zhuǎn)子，因而設(shè)置一個(gè)頂環(huán)。由千斤頂頂升頂環(huán)，頂環(huán)再頂升轉(zhuǎn)子。頂環(huán)必須保證達(dá)到平行頂升的要求，防止偏頂。頂環(huán)的下法蘭面焊接４個(gè)環(huán)墊，套在千斤頂?shù)闹?，以使頂環(huán)定位。
2、防止偏頂
每臺(tái)機(jī)組設(shè)4個(gè)千斤頂，通過(guò)對(duì)頂環(huán)、千斤頂?shù)男谐炭刂?，并采用等壓供油，以保證各千斤頂油壓均衡，避免因頂升力和頂升速度的差異而造成偏頂。
3、防止轉(zhuǎn)子回落過(guò)快
轉(zhuǎn)子回落時(shí)，為防止速度過(guò)快，引起沖擊而損壞推力軸承瓦面，各機(jī)組進(jìn)油閥采用節(jié)流閥型式，便于調(diào)整轉(zhuǎn)子回落速度，控制在1～2min。
4、千斤頂
千斤頂按全行程限位設(shè)計(jì)，以防止轉(zhuǎn)子頂升過(guò)量。
5、防止油管進(jìn)氣、
將油箱、供油泵放置于系統(tǒng)的最高點(diǎn)電機(jī)層地面上 ，從而有效地防止了油管系統(tǒng)由于長(zhǎng)期停用后的進(jìn)氣問(wèn)題。
6、液壓閥
正向供油時(shí)，千斤頂頂升。反向供油時(shí)，千斤頂復(fù)位。處于中間位置時(shí)，油管系統(tǒng)保壓，千斤頂保持位置。這些功能滿足了轉(zhuǎn)子頂起后，需保持一定的時(shí)間一般為5min和頂升后需要強(qiáng)制復(fù)位的要求。
7、電氣控制
1 千斤頂行程指示。每個(gè)千斤頂設(shè)有頂升、復(fù)位到位的行程開(kāi)關(guān)和指示燈，并設(shè)有指示燈試驗(yàn)按鈕，以便檢查指示燈是否正常。
2 系統(tǒng)過(guò)壓保護(hù)。設(shè)有溢流閥和壓力繼電器雙重保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，溢流閥溢流。若系統(tǒng)壓力超過(guò)設(shè)定值一定范圍時(shí)，壓力繼電器動(dòng)作，液壓閥回復(fù)到中間位置，油泵停止運(yùn)行，同時(shí)，過(guò)壓力指示燈亮。
3 系統(tǒng)工作壓力計(jì)算。
千斤頂頂升壓力：
P0=W/nxs
式中：P0——千斤頂頂升力kg/cm2
W——轉(zhuǎn)子重量kg
ｎ——千斤頂數(shù)
S——千斤頂柱塞面積cm2
P0=W/nxs=15×1000/[4×(3.1415926/4)]=132.6kg/cm2
溢流閥工作壓力：PV=1.2～1.3P0
PV的設(shè)定應(yīng)滿足3個(gè)以上的千斤頂正常工作方可頂起轉(zhuǎn)子的要求，避免兩點(diǎn)偏頂。
過(guò)壓力保護(hù)繼電器工作壓力：
PK=1.1PV
4 電源。工作電源采用220V，行程開(kāi)關(guān)采用24V，以策安全。
應(yīng)用前景
本裝置已成功應(yīng)用于羅雨泵站6臺(tái)630KW水泵機(jī)組的頂轉(zhuǎn)子項(xiàng)目，收到了便捷、可靠的使用效果。本裝置著重于解決電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不規(guī)則，空間布置復(fù)雜，不能使用簡(jiǎn)單的頂升結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。
本裝置可推廣應(yīng)用到給排水、電力、化工等領(lǐng)域的較復(fù)雜的頂轉(zhuǎn)子項(xiàng)目，并為其他類(lèi)型的頂轉(zhuǎn)子裝置的設(shè)計(jì)、計(jì)算工作提供參考。