1.基本情况

某灌溉工程安装了某厂生产的16CJ-80型全调节轴流泵7台（泵的性能见表7-19）、某厂生产的362LB-70型轴流泵2台，累计运行91223台时，抽水19.72×10⁸ m³。

表7-19 16CJ-80型轴流泵性能

16CJ-80型轴流泵是按清水介质设计的，但该灌溉工程要抽送含沙量高的黄河水，该泵在运行过程中出现了诸多问题，主要表现为以下方面：

1）技术供水装置设计不合理，泥沙水流侵入橡胶导轴承，使泵主轴轴颈过快偏磨，机组运行中出现振动，噪声超过90dB，大修周期平均仅368.92h。以致泵站难以形成生产能力，严重影响灌区正常灌溉。

2）水泵转轮叶片为普通碳素钢制造，且表面加工粗糙，型线不准，一般运行2000～2500h就磨蚀报废。

3）水泵转轮采用国外20世纪40年代的水力模型，机组装置效率低。

4）技术供水耗量大。经测试，每台机组运行需水量45t／h，是设计要求10t／h的4.5倍。

2.泵再制造升级改造方案的确定^［10］

（1）泵再制造升级试验研究目标 16CJ-80型泵运行20余年，泵体老化，各项技术性能指标严重下降，已无法满足灌区要求。1996～2002年，对7台16CJ-80型泵进行了全面的再制造技术升级。在装置扬程为5m左右时，泵改的目标是：水泵单机流量8.0～8.5m³／s，机组装置效率≥65％，水泵大修周期500h。

（2）泵再制造升级的关键环节和主要部位 该项再制造升级保留原电动机、原水泵60°弯管，其他埋入件、混凝土结构不变，只对原水泵的技术供水装置、转轮、转轮室、导叶体、主轴连接方式等部件的水力性能和结构进行改造，重新进行设计和制造。

1）加设主轴套管，改造下水导轴承技术供水装置，在水泵主轴上水导轴承与下水导轴承之间加装一密封套管，技术供水由下水导轴承进入，经过套管，在下水导轴承底部排出。供水压力在0.20～0.25MPa，从而使含沙水流完全隔绝在套管之外，防止泥沙进入轴承内部，确保了主轴不过早偏磨。

2）采用性能优良的水力模型来设计和制造水泵转轮和新型导叶。

3）改全调节式转轮为定桨式转轮，将球形转轮室改为圆柱形转轮室。

4）用0Crl3Ni5Mo不锈钢替代普通碳素钢制作叶轮叶片，用Q235钢板替代铸铁材质制作导叶和转轮室。

3.再制造升级泵零部件的加工与质量控制

对各件的几何尺寸、型线误差、静平衡度、表面粗糙度提出了比较严格的质量标准，并要求按照国际电工委员会（IEC）水轮机制造标准对改造泵零部件进行再制造升级加工。

（1）泵改部件加工采用的技术标准(www.daowen.com)

1）水轮机基本技术条件。

2）小型水轮机通流部件技术条件。

3）水轮发电机组安装技术规范。

4）组焊件结构焊接规范。

（2）质量控制及验收

1）叶片型线按坐标尺寸加工，叶型误差±1.0mm。叶片成形后与转轮体组焊。转轮直径在ϕ1560mm时静平衡不大于25g。

2）主轴与转轮连接结构由原法兰连接改为锥度轴连接。要求主轴与转轮连接段的配合面，其研合接触面积在85％以上。

3）导叶叶片采用型线压模两次热压成形，进出水边用型线样板修正合格后和导叶体组焊成整体，以保证流道的匀称性和进出水边的形位尺寸。

4）分半转轮室采用大型分半电机壳体工艺制作，先整圆成形，退火后采用等离子弧切割分面；再精加工，确保转轮室的加工精度。经过验收，加工质量符合IEC的标准，可以出厂交付安装。

4.再制造升级改造后泵的特点

再制造升级改造泵组运行后和原泵组相比较，具有以下特点。

1）水泵运行平稳，噪声小，基本无振动。在河床水位变动、泵站扬程变幅较大时泵运行工况没有明显变化。

2）通过技术供水装置的改造，使黄河水与水泵下导轴承彻底隔绝，泥沙无法进入下导轴承。水泵累计运行6000余小时，水泵主轴轴颈检查光滑无偏磨，运行6年无大修。

3）技术供水量明显降低，原泵过去耗水量45m³／h，而改造泵保持在10m³／h，仅为原泵的22.2％。

4）改造泵运行中流量大，功率反而小，原泵抽水7.04m³／s时，轴功率710～720kW；而改造泵流量8.0～8.37m³／s时，轴功率只有602～642kW。

5）原泵轮毂和叶片之间有3～6mm的间隙，杂草缠绕叶轮后，难以除掉，水泵运行振动剧烈，影响水泵效率和正常运行。改造泵抗草能力明显好于原泵。

6）由于改造泵叶轮具有良好的水力特性，运行6000余小时，叶型仍然保持完好，较原泵只能运行2000～2500h叶片即报废，使用寿命提高1～2倍。