立式涡轮泵有多个部件，在美国石油协会（API）和工业应用中可能会使对中变得复杂。由于仅靠制造精度无法达到所需的公差，因此无法将公差控制得足够小以确保正确对中。需要技巧、时间和耐心来进行所需的微小调整，以确保正确对中。在对中立式涡轮泵的部件时，最终用户必须了解并评估以下设计的主要注意事项：

有关这两种泵的进一步定义，请参阅 API 610第11版第9.3.10和9.3.13节。与任何泵的安装一样，最终用户应密切关注泵的应用以及泵在性能曲线上的运行位置。尺寸合适的泵可以提供多年的无故障服务，并延长因磨损和诱发振动问题而导致故障的平均间隔时间。泵制造商通常会在其性能曲线上指定优先和允许的工作范围，以及最小连续稳定流量。泵和驱动器的对中对于实现驱动器、泵轴承和机械密封组件的最长使用寿命也至关重要。本文将重点介绍按照制造商建议安装和调平的泵（和泵罐）的驱动器、排放头（压出段 - 泵沙龙注）、联轴器和机械密封箱体的轴对中情况。

泵驱动器可由安装在泵排放头上的立式实心轴设计的电机、立式齿轮或蒸汽涡轮机组成。立式实心轴驱动器必须提供特殊的轴和底座法兰公差。API 610 第11版规定了图1中的公差。最重要的是轴的最大跳动和轴与驱动器配合面的垂直度，即0.001总指示跳动（TIR）。0.005 TIR最大轴向浮动在大多数情况下都可以实现，但某些超高推力设计可能需要更大的轴向浮动。应根据规范要求焊接泵的排放头。如果是碳钢结构，建议在制造后和加工前进行焊后热处理（PWHT），以防止最终加工后出现变形。用户应特别注意驱动器与排放头（阴/阳）凹凸面配合（register fit），通常称为美国电气制造商协会（NEMA）驱动器“AK”尺寸。

图 1. 图中显示了关键尺寸（确保泵和驱动器之间密封的正确对中是延长密封寿命和最大限度延长平均维修间隔时间的最佳保障）

排放头的设计应允许驱动装置在任何水平方向上自由移动 - 相对于排放头的垂直轴中心线至少有 0.020 英寸/英寸（in/in）的 TIR。安装驱动装置时，排放头不应使用螺纹孔，而应使用通孔螺栓。这一设计元素将有助于实现正确对中所需的额外水平移动。根据API 610第11版第9.3.8.3.2节的规定，任何重量超过500磅（250 kg）的驱动器都必须安装对中调整螺钉。在排放头设计中使用对中调整螺钉时，排放头与驱动装置之间的凹凸面配合必须具有开放式间隙。具有较大间隙的凹凸面配合装置可使驱动装置大致就位。对于500磅以下的驱动装置，依然建议使用对中调整螺钉，以方便对中。不应使用垫片对驱动器进行对中，尤其是在泵与带有变频驱动系统（VFD）的电动机一起使用时，因为这种设置会改变驱动器/排放头结构的共振频率。必须提供具有特殊公差的刚性法兰间隔联轴器。API 610第11版在第9.3.8.2节中规定了这些公差，要求联轴器面垂直于轴，其公差为面直径的 0.0001 英寸/英寸或总 TIR 的 0.0005 英寸/英寸范围内，以较大者为准。

焊接完成后，在加工之前，应消除制造好的排放头的应力。在加工过程中，焊接产生的应力会导致跳动。跳动问题会影响电机安装法兰的垂直度和/或与密封腔孔的同心度。密封腔必须提供凹凸面配合。根据 API 610 第11版第6.8.4节的规定，这种凹凸面配合必须与轴同心，并且具有0.005 in/in 的TIR。根据 API 610 第11版第6.8.5节的规定，密封腔端面的跳动量应为密封腔孔TIR的 0.0005 in/in。应将泵和驱动器连接起来，并检查跳动情况。轴跳动必须在密封制造商为特定机械密封所允许的最大值范围内。该值通常为0.001至0.002 TIR。用户还应检查密封止口和端面跳动。检查记录应包括泵和驱动器序列号以及测量值。联轴器应贴上标签，以便在特定泵上使用，并做出匹配标记。这些步骤将确保联轴器的正确装配。

在尝试对中泵和驱动器之前，清洁所有表面至关重要。如果出厂时未进行对中，则联轴器的键可能需要去毛刺，法兰面可能需要清洁以去除任何保护涂层。应使用与驱动器轴相连的千分表，以在密封腔止口处获得0.005 in/in范围内的TIR值。然后安装驱动器到泵的联轴器，以验证轴的TIR 不超过密封制造商推荐的限值。如果无法实现要求的轴跳动值，则可能需要对驱动器进行微调。泵/驱动器联轴器也可能需要调整。如果对中时联轴器未旋转到一圈，将无法测出真实的垂直度公差，从而导致问题。如果联轴器必须以特定方式安装，则应标明匹配标记。一旦轴跳动得到验证，应重新检查密封腔止口，以确认其跳动仍可接受，同时还必须检查密封腔的端面跳动。对中确认后，即可安装机械密封。

如果无法达到跳动公差，最终用户可考虑进行以下故障排除检查。首先要检查的最简单的工序是泵到驱动器的联轴器。每个联轴器部件可以单独检查，也可以将其作为一个组装单元进行检查。如果在此过程中发现了跳动问题，则可以重新加工或更换联轴器。在许多情况下，可以在不拆卸电机的情况下拆卸密封箱体。一旦拆下密封箱体，就可以检查和验证跳动情况。如果密封箱体跳动过大，则应重新加工或更换该零件。如果在密封箱体中未发现跳动问题，则应检查驱动轴与排放头上的密封箱体孔之间的跳动。如果检查时存在过大的跳动，则排放头是问题的根源。检查泵驱动器的轴跳动可以在不拆卸驱动器的情况下进行。如果到此为止的检查结果都令人满意，则需要卸下驱动器并检查轴与驱动器端面的垂直度。没有对中调整螺钉的泵也需要检查止口与轴的同心度。如果检查后发现这些项目都可以接受，那么问题就出在泵上 - 要么是排放头，要么是泵轴。

作者简介：Steve Peck 在卧式和立式泵制造业工作了36 年。在此期间，他担任过许多销售和管理职位。过去5年，他一直在National Pump Company工作。在过去的18个月中，他一直担任北美石油和天然气部经理一职。

泵沙龙注：封面图片来源于网络。