GB/T 33566-2017 潜水推流式搅拌机

　　ICS 13 . 030 . 40 J 88

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33566—2017

　　潜水推流式搅拌机

　　pushersubmersibleagitator

　　2017-05-12 发布 2017-12-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33566—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会提出。

　　本标准由全国环保产业标准化技术委员会(SAC/TC 275)归口 。

　　本标准起草单位：中冶华天工程技术有限公司、中冶华天南京工程技术有限公司、亚太水处理(天长)有限公司、蓝深集团股份有限公司、长沙星航齿轮传动机械有限公司、河海大学、中国标准化研究院、南京贝特环保通用设备制造有限公司、泰州泰丰泵业有限公司、中冶华天(安徽)节能环保研究院有限公司。

　　本标准主要起草人：王月萍、程寒飞、张鑫珩、常庆昌、陈斌、吴天福、詹茂华、毛国锋、李善庭、王兵、郑源、黄进、曾德全、汪文生、毛骥、吴进。

　　GB/T 33566—20 17

　　潜水推流式搅拌机

　　1 范围

　　本标准规定了潜水推流式搅拌机的术语和定义、分类与命名、技术要求、检验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存。

　　本标准适用于市政污水、工业废水净化处理厂(站)、给水处理厂(站)，对泥水混合液进行搅拌、混合及推流用潜水推流式搅拌机;也适用于水体面源治理，对水体人工造流、助流用潜水推流式搅拌机。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 307 . 3—2005 滚动轴承 通用技术规则

　　GB 755 旋转电机 定额和性能

　　GB/T 2828 . 1 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 3077 合金结构钢

　　GB/T 3452 . 1 液压气动用 O形橡胶密封圈 第 1 部分：尺寸系列及公差

　　GB/T 3480 . 5 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第 5 部分：材料的强度和质量

　　GB/T 3797 电气控制设备

　　GB/T 3811 起重机设计规范

　　GB/T 4942 . 1—2006 旋转电机整体结构的防护等级(IP代码) 分级

　　GB/T 4956 磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法

　　GB/T 5013 . 4 额定电压 450/750 V及以下橡皮绝缘电缆 第 4 部分：软线和软电缆GB 5903 工业闭式齿轮油

　　GB/T 6556 机械密封的型式、主要尺寸、材料和识别标志

　　GB/T 6822 船体防污防锈漆体系

　　GB/T 7324 通用锂基润滑脂

　　GB/T 9239 . 1 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求 第 1 部分：规范与平衡允差的检验GB/T 9944 不锈钢丝绳

　　GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则

　　GB/T 10095 . 1—2008 圆柱齿轮 精度制 第 1 部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值

　　GB/T 10095 . 2—2008 圆柱齿轮 精度制 第 2 部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值GB/T 12785 潜水电泵 试验方法

　　GB/T 13306 标牌

　　GB/T 33566—20 17

　　GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

　　GB/T 13871 . 1 密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈 第 1 部分：基本尺寸和公差GB/T 14711—2013 中小型旋转电机通用安全要求

　　GB 18613 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级

　　GB/T 24816 起重用短环链 吊链等用 8 级普通精度链

　　GB/T 26472 流动式起重机 卷筒和滑轮尺寸

　　JB/ T 6752 中小型水轮机转轮静平衡试验规程

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　潜水推流式搅拌机 submersibleagitator

　　一种潜于水体中工作的设备，叶轮在驱动装置作用下，以不同转速对泥水混合液等水体进行搅拌、混合，形成不沉积且连续流动的流场、流态。

　　潜水推流式搅拌机主要由电动机、电控设备、减速机构、叶轮和起吊机构组成。

　　3.2

　　叶轮 impeller

　　具有搅拌、混合及推流功能的水力构件。 叶片一般为 2 片或 3 片 。

　　3.3

　　比功率 operatingpower

　　在附录 A规定的试验条件下，实现每立方水体造流流速不小于 0 . 3 m/ s 时所消耗的总功率，单位为瓦每立方米(W/m3 ) 。

　　4 分类与命名

　　4 . 1 分类

　　潜水推流式搅拌机按叶轮转速及主要功能，分为低速、中速、高速三种类型。

　　4 . 1 . 1 低速潜水推流式搅拌机

　　叶轮转速低于 120 r/min,主要侧重远距离推流，提高流体流速，防止沉淀。

　　4 . 1 . 2 中速潜水推流式搅拌机

　　叶轮转速范围为 120 r/ min~ 350 r/min, 主要侧重介于远、近距离间推流，提高流体流速，防止沉积。

　　4 . 1 . 3 高速潜水推流式搅拌机

　　叶轮转速范围高于 350 r/min,主要侧重近距离推流，提高流体混合效果，防止沉积。 外加罩壳也可用于污泥回流。

　　4 . 2 基本命名

　　潜水推流式搅拌机的基本命名方法如下：

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　　Q -

　　l l l l—————— 叶轮旋转直径，cm

　　l l l—————————配套电动机额定功率，kW

　　l l———————————叶轮额定转速代号，D— 低速;Z— 中速;G— 高速

　　示例 1 : QD5 . 5-180 指电动机额定功率为 5 . 5 kW, 叶轮旋转直径 1 800 mm 的潜水推流式搅拌机。

　　示例 2 : QZ4-60 指电动机额定功率为 4 kW, 叶轮旋转直径 600 mm 的潜水推流式搅拌机。

　　示例 3 : QG3-40 指电动机额定功率为 3 kW, 叶轮旋转直径 400 mm 的潜水推流式搅拌机。

　　5 技术要求

　　5 . 1 使用工况

　　潜水推流式搅拌机在下列泥水混合液(以下简称混合液)中应能正常运行：

　　a) 混合液温度为 0 ℃ ~45 ℃ ;

　　b ) 混合液 pH 值为 5~10 ;

　　c) 混合液密度不大于 1 250 kg/m3 ;

　　d) 最大潜入水深不大于 20 m ;

　　e) 使用 50 Hz或 60 Hz交流电源。

　　5 . 2 技术要求

　　5 . 2 . 1 电动机、电气控制设备

　　5 . 2 . 1 . 1 电动机在额定输出功率下实测效率及能效等级应符合 GB 18613 的规定。

　　5 . 2 . 1 . 2 电动机的外壳防护等级应符合 GB/T 4942 . 1—2006 规定的 IP68 。

　　5 . 2 . 1 . 3 电动机的电气绝缘热分级应不低于 GB/T 14711—2013 规定的 B级要求。

　　5 . 2 . 1 . 4 电动机的其他性能应符合 GB/T 755 的规定。

　　5 . 2 . 1 . 5 电气控制设备性能应符合 GB/T 3797 的规定。

　　5 . 2 . 1 . 6 电缆应采用不少于 7 芯的防水橡套电缆，橡套应采用相对耐酸、耐碱材料，防水橡套电缆其他要求应符合 GB/T 5013 . 4 的规定。

　　5 . 2 . 2 减速机构

　　5 . 2 . 2 . 1 减速机构不应采用摆线针轮减速传动形式。

　　5 . 2 . 2 . 2 减速机构齿轮材料性能应不低于 20CrMnTi 合金钢的标准，材料牌号及力学性能应满足GB/T 3077 的规定;齿轮材料热处理工艺应符合 GB/T 3480 . 5 的规定。

　　5 . 2 . 2 . 3 减速机构圆柱齿轮加工精度应不低于 GB/T 10095 . 1—2008、GB/T 10095 . 2—2008 规定的7 级 。

　　5 . 2 . 2 . 4 减速机构齿轮润滑油选用应按 GB 5903 的规定。

　　5 . 2 . 2 . 5 减速机构运转应平稳，无撞击、振动及不正常啮合所产生的异常噪声。

　　5 . 2 . 3 叶轮

　　5 . 2 . 3 . 1 叶轮应采用高强度、耐腐蚀的轻金属合金、非金属材料或不锈钢。 不锈钢材料应为奥氏体不锈钢。

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　　5 . 2 . 3 . 2 叶轮应光滑、平整，无积瘤、凹凸和微裂纹等缺陷。

　　5 . 2 . 3 . 3 叶轮最大旋转尺寸 D>800 mm 时，应参考 JB/ T 6752 进行静平衡试验;叶轮最大旋转尺寸 D ≤800 mm 时，应参考 GB/T 9239 . 1 进行动平衡试验，许用平衡品质级别为 G6 . 3 。

　　5 . 2 . 3 . 4 叶轮对称点的轴向偏差应小于 0 . 15%D。

　　5 . 2 . 3 . 5 叶轮旋转时的径向跳动偏差不得大于 0 . 15%D。

　　5 . 2 . 4 密封

　　5 . 2 . 4 . 1 机械密封应符合 GB/T 6556 的规定。

　　5 . 2 . 4 . 2 静密封件：旋转唇形密封应符合 GB/T 13871 . 1 规定;O 形橡胶密封圈应符合 GB/T 3452 . 1规定。

　　5 . 2 . 5 机壳

　　5 . 2 . 5 . 1 若采用铸铁件，材料性能不低于 HT250 或 QT400;若采用铸钢件，材料性能不低于 ZG230- 450;若采用焊接件，材料性能不低于 Q345 低合金高强度结构钢或不低于奥氏体不锈钢及其复合材料。

　　5 . 2 . 5 . 2 非不锈钢机壳表面防腐可采用喷漆、喷瓷、喷锌、喷塑、喷高分子材料等措施。 采用喷漆防腐时，防腐漆应符合 GB/T 6822 的规定;喷漆层厚度应大于 0 . 2 mm。

　　5 . 2 . 5 . 3 若采用铸铁外包不锈钢薄板结构，薄板应选用奥氏体不锈钢。

　　5 . 2 . 6 轴承、螺栓等标准件

　　5 . 2 . 6 . 1 设计选用轴承，应以 24 h 连续运转作为使用条件，按预期寿命 100 000 h 确定轴承的寿命系数 。轴承的旋转精度等级应不低于 GB/T 307 . 3—2005 规定的 6 级要求。

　　5 . 2 . 6 . 2 轴承润滑脂的选用按 GB/T 7324 的规定。

　　5 . 2 . 6 . 3 非与 水 直 接 接 触 的 紧 固 件 性 能 等 级 应 不 低 于 GB/T 3098 . 1—2010 规 定 的 6 . 8 级，及GB/T 3098 . 2—2015 规定的 6 级 。

　　5 . 2 . 6 . 4 直 接 接 触 水 体 的 紧 固 件 应 采 用 不 锈 钢 材 质，性 能 等 级 应 不 低 于 GB/T 3098 . 6—2014 和GB/T 3098 . 15—2014 规定的 A2-70 。

　　5 . 2 . 7 起吊机构

　　5 . 2 . 7 . 1 起吊机构可使用手动卷扬机或环链葫芦起吊机构，起吊机构应正、反向起吊灵活、轻便，无卡阻，并能在任意位置自锁。

　　5 . 2 . 7 . 2 起吊用不锈钢丝绳应符合 GB/T 9944 的规定;钢丝绳的最小安全系数按 GB/T 3811 的规定应不低于 6;环链应符合 GB/T 24816 的规定。

　　5 . 2 . 7 . 3 手动卷扬机卷筒的卷绕直径与钢丝绳公称直径的最小比值按 GB/T 26472 的规定应为 16 。

　　5 . 2 . 7 . 4 与水体接触的导杆宜采用奥氏体不锈钢。

　　5 . 3 安全性能要求

　　5 . 3 . 1 潜水推流式搅拌机应设有泄漏、超温等报警保护装置。

　　5 . 3 . 2 电动机的安全要求应符合 GB/T 14711 的规定。

　　5 . 3 . 3 电气控制设备的安全保护要求应符合 GB/T 3797 的规定。

　　5 . 4 可靠性要求

　　5 . 4 . 1 潜水推流式搅拌机电机腔、减速机腔等有密封要求的空间，应能承受 0 . 3 MPa 的水压。

　　5 . 4 . 2 潜水推流式搅拌机无故障运行累计时间应不少于 2 年 。

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　　5 . 4 . 3 潜水推流式搅拌机使用寿命应不少于 8 年 。

　　5 . 4 . 4 应在明显位置设叶轮旋向指示标识。

　　注：故障指设备失去规定功能或技术性能降低，致使设备不能正常工作，直接影响正常生产的现象。

　　5 . 5 工作性能要求

　　5 . 5 . 1 低速潜水推流式搅拌机：实现推流流速不小于 0 . 3 m/ s 时，比功率不得大于 3 W/ m3 。

　　5 . 5 . 2 中、高速潜水推流式搅拌机：搅拌保持不沉积时，比功率不得大于 6 W/ m3 。

　　6 检验方法

　　6 . 1 电动机、电气控制设备检验

　　6 . 1 . 1 电动机性能检验方法按 GB/T 12785 进行。

　　6 . 1 . 2 电气控制设备性能检验方法按 GB/T 3797 进行。

　　6 . 2 叶轮检验

　　6 . 2 . 1 叶轮几何尺寸及对称性检查按附录 A进行。

　　6 . 2 . 2 叶轮的动平衡检验参考 GB/T 9239 . 1 进行。

　　6 . 2 . 3 叶轮的静平衡检验参考 JB/ T 6752 进行。

　　6 . 3 密封性检验

　　将装配成型的潜水推流式搅拌机(未注滑润油)静置于水中，向内腔通入压力为 0 . 3 MPa 的氮气或含水率低于 0 . 5%的干燥空气，保压 3 min,检查有无泄漏现象。

　　6 . 4 比功率的测定与计算

　　比功率的测定与计算按附录 B进行。

　　6 . 5 其他项目检验

　　6 . 5 . 1 外购材料、标准件等检查合格证或质量保证书。

　　6 . 5 . 2 叶轮等外观质量检查采用目测。

　　6 . 5 . 3 防腐涂层的检验使用磁性测厚仪参照 GB/T 4956 进行。

　　6 . 5 . 4 起吊机构灵活性检查采用手摇感觉体验，自锁制动性检查采用起吊 3 倍额定载重的重物，起吊500 mm 高静置 1 h,应无异常。

　　7 检验规则

　　7 . 1 出厂检验

　　7 . 1 . 1 每台潜水推流式搅拌机应进行出厂检验，检验合格后方可出厂。

　　7 . 1 . 2 出厂检验项目及检验方法按表 1 进行。

　　7 . 2 型式检验

　　7 . 2 . 1 当有下列情况之一时，应进行型式检验：

　　a) 新产品及新规格产品定型或老产品转厂生产;

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　　b ) 产品的结构、工艺及主要材料有较大改变，可能影响产品性能;

　　c) 连续停产一年以上恢复生产;

　　d) 正常生产三年。

　　7 . 2 . 2 抽样方法：按 GB/T 2828 . 1 的规定进行。

　　7 . 2 . 3 检验项 目：检验项目与检验方法见表 1 。

　　表 1 检验项目及检验方法

　　7 . 3 判定规则

　　7 . 3 . 1 检验结果应符合相应技术要求。

　　7 . 3 . 2 除检验项目序号 6、7 外，其余任一项目不合格，即判定为不合格。

　　8 标识、包装、运输和贮存

　　8 . 1 标识

　　产品应在明显部位设置标牌，标牌应符合 GB/T 13306 的规定，标牌上应注明下列内容：

　　a) 产品名称、型号;

　　b ) 主要技术参数：

　　1) 额定功率，kW;

　　2) 额定转速，r/min;

　　3) 叶轮旋转直径，mm;

　　4) 额定电压，V;

　　5) 额定电流，A ;

　　6) 频率，Hz ;

　　7) 产品质量，kg;

　　c) 出厂编号和生产日期;

　　d) 制造商名称;

　　e) 执行标准。

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　　8 . 2 包装

　　8 . 2 . 1 包装应符合 GB/T 13384 的规定。

　　8 . 2 . 2 包装、贮运标识应符合 GB/T 191 的规定。

　　8 . 2 . 3 包装箱内应附下列文件：

　　a) 装箱清单;

　　b ) 产品合格证;

　　c) 产品使用说明书(应符合 GB/T 9969 的规定);

　　d) 设备安装基础图、电气原理图。

　　8 . 3 运输和贮存

　　运输、贮存时应采取防损、防腐、防雨、防潮等措施;为防曝晒引起电缆线老化不允许露天存放。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　比功率测定与计算

　　A.1 总则

　　采用模型测试的方法测定潜水推流式搅拌机的比功率。

　　A.2 测试条件

　　A.2 . 1 检测水池

　　潜水推流式搅拌机的比功率测定应在环形测试水池内进行，水池流道宽度 B 为 5 m,有效水深 H为 5 m,水池直段长度为 50 m。 池壁应光滑，不得有突出的筋柱或凹槽。 图 A. 1 为检测水池的平面图。

　　图 A.1 检测水池平面图

　　A.2 . 2 检测用水水质

　　检测用水为清洁冷水，水温为 0 ℃ ~25 ℃ 。

　　A.2 . 3 模型样机

　　低速潜水推流式搅拌机采用叶轮旋转直径为 1 100 mm 的模型样机进行功率测定;中、高速潜水推流式搅拌机采用叶轮旋 转 直 径 为 300 mm 的 模 型 样 机 进 行 功 率 的 测 定。 模 型 样 机 的 配 备 功 率 为

　　1.5 kW~3 kW。

　　A.2 . 4 模型样机安装位置

　　模型样机安装在水池直段的一端，叶轮旋转所在平面距离弯道出口约 5 m, 叶轮旋转中心线平行于流道中心线，位于 B/2 处，到池底距离为 H/3。 前端无障碍阻流、吸入端无阻隔。

　　A.3 测试计算

　　A.3 . 1 坐标系建立

　　沿环形流道的中心线将环形流道展开为等效的直流道，以叶轮旋转中心点为坐标原点，展开的流道中心线作为 X 轴(水流方向为 X 正方向)，沿流道宽度方向建立Y轴，沿流道深度方向建立 Z 轴 。详见图 A. 2 。

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　　图 A.2 坐标系建立示意图

　　A.3 . 2 流速测定

　　模型样 机 开 启 运 行 45 min 后(或 水 流 循 环 5 周 后)开 始 采 集 数 据。 流 速 仪 的 精 度 不 得 低 于±0 . 02 m/ s。测量时需确保流速仪的轴线平行于 X 轴，即测量各点流速的 X 方向分量。 每个测点测量5 次，每次测量停留时间为 20 s~25 s。 取 5 次测量的平均值为该测点流速。

　　A.3 . 2 . 1 中间流面内等速线绘制

　　A.3 . 2 . 2 叶轮旋转中心线所在的水平面为中间流面，即坐标系中的 X-Y 面 。在中间流面内均布若干个(i行 ×j列)流速测定点：X 方向的列间距不得大于 2 m;起始列距离坐标原点 6 m;Y 轴方向的行间距不得大于 0 . 5 m,边界处的测点与池壁的距离为 300 mm。

　　A.3 . 2 . 3 按 A. 4 的方法测定各测点流速，宜采用多点同时测量的方法进行。

　　A.3 . 2 . 4 以各点流速℃(i，j)为 Z 向坐标值，绘制出中间流面内的流速分布曲面，如图 A. 3 。

　　图 A.3 流速分布曲面图

　　A.3 . 2 . 5 绘制 0 . 3 m/ s 的等速平面，该等速平面与流速分布曲面相交形成的曲线即为 0 . 3 m/ s 的等流速线。 如图 A. 4 。

　　图 A.4 等流速线

　　A.3 . 3 当量有效推流长度

　　当量有效推流长度为 0 . 3 m/ s 的等流速线所能达到的最远距离，记为 L，单位为 m,详见图 A. 5 。

　　图 A.5 当量有效推流长度

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　　A.3 . 4 当量有效容积计算

　　按式(A. 1)计算当量有效容积 V。

　　V=B × H × L …………………………( A.1 )

　　式中：

　　V — 当量有效容积，单位为立方米(m3 ) ;

　　B —流道宽度，单位为米(m) ;

　　H—流道深度，单位为米(m) ;

　　L — 当量有效推流长度，单位为米(m) 。

　　A.3 . 5 输入功率测算

　　电动机输入功率 P 可采用有功功率仪直接测得，也可测量电动机进线的线电流 I(A)和电压U(V)计算得到，单位为瓦(W) 。

　　A.3 . 6 比功率计算

　　按式(A. 2)计算比功率 E。

　　E …………………………( A.2 )

　　式中：

　　E — 比功率，单位为瓦每立方米(W/m3 ) ;

　　P — 电动机输入功率，单位为瓦(W) ;

　　V — 当量有效容积，单位为立方米(m3 ) 。

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　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　叶 轮 检 测

　　B.1 组合样板检测法

　　按 A、B、C……定点制成组合样板，逐个在叶轮规定位置处靠检(见图 B. 1),用塞尺测得偏差数据，偏差应在规定范围内。

　　图 B.1 组合样板检测法

　　B.2 坐标检测法

　　B.2 . 1 叶轮平放检测

　　B.2 . 1 . 1 将叶轮固定在万能回转工作台上，保证叶轮旋转轴与万能回转工作台旋转轴同轴(见图 B. 2) 。

　　图 B.2 叶轮平放检测

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　　图 B.2(续)

　　B.2 . 1 . 2 按叶轮旋转直径大致分出 A、B、C……任意径向圆。

　　B.2 . 1 . 3 调整测量标尺，测量第一点 A11 ,并记录标尺上的读数YA11 。

　　B.2 . 1 . 4 旋转万能回转工作台 120°(叶轮叶片为 2 片时，万能回转工作台旋转 180°),测量 A11 的对称点A21 ,并记录标尺上的读数YA21;以此类推逐一测量叶轮上其他的点，并分别记录测量标尺上的读数YA31 、……

　　B.2 . 1 . 5 将各对称点测得的读数相比较，计算出最大轴向偏差值 δYA1……所有偏差值应在允许偏差范围内。

　　B.2 . 2 叶轮模拟工作状态检测

　　B.2 . 2 . 1 将叶轮模拟工作状态固定安装在回转盘上，保证叶轮旋转轴与回转盘旋转轴同轴(见图 B. 3) 。

　　图 B.3 叶轮模拟工作状态检测

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　　B.2 . 2 . 2 按叶轮旋转直径大致分出 A、B、C……任意径向圆。

　　B.2 . 2 . 3 调整测量标尺，测量第一点 A11 ,并记录标尺上的读数 xA11 。

　　B.2 . 2 . 4 旋转回转盘 120°(叶轮叶片为 2 片时，回转盘旋转 180°) ,测量 A11 的对称点 A21 ,并记录标尺上的读数 xA21 ;以此类推逐一测量叶轮上其他的点，并分别记录测量标尺上的读数 xA31 、……

　　B.2 . 2 . 5 将各对称点测得的读数相比较，计算出最大轴向偏差值 δXA1……所有偏差值应在允许偏差范围内。