摘 要：天然气生产的连续性要求集气站生产监控设备、井口注醇泵必须处于连续运转状态，因此集气站需要自备发电机使用，子米气田集气站使用KOHLER 35RZG型发电机，该型发电机水泵在使用过程中出现铝轴松动，风扇叶片打坏的状况，子米气田经过屡次探索对该型水泵进行了技术改造，本文对技术改造进行了进一步的探讨。
　　关键词：水泵 护碗 铝轴 紧固件
　　一、前言
　　发电机组运转过程中，为减少高温燃气对发动机零部件、润滑系统以及进气量的不利影响，需要对发动机气缸进行冷却，以保证发动机能长期、安全、可靠、高效地运行。水泵强制循环冷却系统具有效率高、体积小的优点，因而为燃气发动机所广泛采用。该系统的关键部件是冷却水泵，要求冷却水泵保持运转的连续稳定性。
　　二、KOHLER 35RZG发电机水泵冷却原理及使用现状
　　1.KOHLER 35RZG发电机水泵冷却原理
　　发电机通过皮带带动护碗连接泵轴旋转，泵轴带动叶轮旋转产生离心力，在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，液体经蜗壳收集送入排出管.液体从叶轮获得能量， 使压力能和速度能均增加，并依靠此能量将液体输送到工作地点. 在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心处形成了低压， 在蜗壳和叶轮中心处的液体之间就产生了压差，水箱中的液体在这个压差作用下，不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。
　　2.水泵结构与基本参数
　　该型水泵为闭式离心式水泵，扬程20米，主要由涡轮、进液口、出液口、蜗壳组成，具有结构简单，易于安装等优点。，具体安装位置和外形图示如下。
　　3.使用现状与存在问题
　　子米气田各集气站站内电源由当地市电网络接入，站内配备KOHLER35R2G发电机一台作为备用电源。改型发电机在子米气田使用过程中整体运行效果良好，只有附属水泵出现问题较多。运转中产生具体问题如下：1、铝轴与护碗连接面松动，护碗对螺栓产生切割作用，导致螺栓产生塑性形变，逐步喪失紧固作用导致护碗与铝轴产生相对运动。2、水泵运转过程中，由于皮带的拉力作用，铝轴径向摆幅超过设计要求，导致水箱冷却风扇叶片转动过程中与水箱护套产生碰撞，从而导致叶片被打断。
　　原因分析：原设计中四条M14的螺栓机械强度和刚度较差、不能起到相应紧固作用。水泵护碗和铝轴在护碗受皮带拉力作用下轴线不同向、导致铝轴在运转过程中横向摆度超过允许值；水泵临界转速出现与机组固有频率一致引起的共振产生较强烈的振动。
　　三、技术改造方案的确定
　　1.热熔法
　　2007年年初针对以上存在问题，将产品返回厂家进行热熔加工，具体方法为：将水泵主轴与护碗（材质同为锰钢）加热后熔接在一起。
　　由于护碗与泵轴均为定型产品，加热温度太高会导致产品变形。使用热熔法熔接温度不能完全达到要求温度，致使产品连接强度不够，在后续使用中水泵护碗和铝轴运转中连接不稳导致风扇打断的问题仍旧不断出现。
　　2.焊接法
　　将水泵护碗与泵轴连接面内侧切割3mm宽圆环作为坡口，使用焊条将护碗和泵轴焊接在一起。
　　一般材料焊接，需要焊条应具有与母材相同或更高的拉伸强度以及相似的化学性能，水泵护碗材质为中碳钢，水泵泵轴材质为锰钢，焊条采用普通中硬度钢焊条，由于水泵泵轴和护碗二者材质不同，导致焊接效果较差，使用此方法改造的水泵运转一段时间后焊接处逐渐出现各类细小裂纹，裂纹随运转时间扩大，最终导致焊接失效。
　　3.机械紧固法
　　原铝轴材料为普通铝材，现将按其如下图尺寸进行加工（底部加工￠42 H30沉孔一个，R6H44通孔一个）。另外加工一件不锈钢材质紧固件（寸如图2所示），紧固件与水泵泵体之间使用螺纹连接。
　　四、改造后现场运行及效果评价
　　1.现场运行
　　该项技改方案在实件加工成型后在子米气田各集气站试运行，期间各项运行数据良好，具体数据见下表：
　　2.效果评价
　　2.1设备改造后，整体运行状况良好，设备震动与噪音均有所降低。
　　2.2提高了发电机设备运转时间。
　　2.3发电机水泵维护周期明显延长，维修频率降低，降低了操作员工的劳动强度。
　　2.4减少了发电机的维修费用。
　　五、结论及建议
　　KOHLER 35RZG发电机发电机水泵的改造在子米气田的应用取得了比较明显的效果，该项改造后水泵至今未出现任何问题，有效降低了发电机水泵的维修频率，提高了发电机的可运转时间。建议将此项改造在子米气田推广使用。
　　作者简介：王鑫（1968-）男，汉族，甘肃平凉人（高级技师），主要从事设备管理工作。