離心式鼓風(fēng)機(jī)故障分析和對(duì)策

邯鋼焦化廠6座焦?fàn)t使用的D750-2-1和D900煤氣鼓風(fēng)機(jī)是一種葉輪式高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，是焦化廠保證生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。鼓風(fēng)機(jī)是一種將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸送氣體、給予氣體能量的機(jī)械，它是現(xiàn)代焦?fàn)t生產(chǎn)中不可缺少的機(jī)械設(shè)備。如果焦?fàn)t鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，將會(huì)引起焦?fàn)t荒煤氣放散，嚴(yán)重影響焦?fàn)t的正常生產(chǎn)，同時(shí)污染環(huán)境。因此，迅速判斷風(fēng)機(jī)運(yùn)行中故障產(chǎn)生的原因，采取得力措施加以解決是焦?fàn)t連續(xù)安全生產(chǎn)運(yùn)行的保障。風(fēng)機(jī)的故障類型繁多，原因也很復(fù)雜，但根據(jù)焦化廠多年來(lái)生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行中風(fēng)機(jī)故障較多的是:風(fēng)機(jī)機(jī)組振動(dòng)、軸承溫度高。

1、風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障分析殛對(duì)簧

1.1 風(fēng)機(jī)振動(dòng)分析

風(fēng)機(jī)滑動(dòng)軸承振動(dòng)是運(yùn)行中常見的故障，滑動(dòng)軸承的振動(dòng)，按其機(jī)理可分為兩種形式:一是強(qiáng)迫振動(dòng)，又稱同步振動(dòng)，主要是由軸系上組件不平衡、聯(lián)軸器不對(duì)中、滑動(dòng)軸承安裝不良等原因造成?；瑒?dòng)軸承安裝不良主要表現(xiàn)軸承間隙不當(dāng)，接觸點(diǎn)及接觸角不合理，軸承盡力不符合要求。其振動(dòng)的頻率為轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率及其倍頻，振動(dòng)的振幅，在轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速前，隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加;超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速，則隨著轉(zhuǎn)速的增加而減小，在臨界轉(zhuǎn)速處有一共振峰值。另一種振動(dòng)是自激振動(dòng)，又稱亞同步振動(dòng)，即油膜渦動(dòng)及油膜振蕩，它的振動(dòng)頻率低于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率(約為轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率的一半)，常常在某個(gè)轉(zhuǎn)速下突然發(fā)生，具有極大的危害性。

1.2 處理風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障的對(duì)策

1.2.1 保證軸承有足夠的接觸點(diǎn)和接觸角

接觸點(diǎn)是指軸頸和軸承相對(duì)接觸摩擦后顯現(xiàn)的接觸斑跡。接觸點(diǎn)的多少、接觸點(diǎn)是否連續(xù)均勻，是建立穩(wěn)定壓力油膜的關(guān)鍵。當(dāng)軸在曲面軸承上高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，依靠油的粘性和油與軸的附著力，軸將帶著油層一起旋轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油在由深到淺的楔形油隙中受到轉(zhuǎn)軸負(fù)荷的作用被擠壓，提高壓力，產(chǎn)生了動(dòng)力。當(dāng)壓力升高到足以平衡軸的載荷時(shí)，

軸便在軸承中浮起，在軸和軸承中間形成了一定厚度穩(wěn)定的壓力油膜。這個(gè)油膜即保證了軸和軸頸的相互隔離，這就形成了液體的動(dòng)力潤(rùn)滑。

生成油膜的楔形油隙是通過(guò)刮研形成的連續(xù)而又分布均勻的接觸點(diǎn)所組成的，兩個(gè)接觸點(diǎn)間由深到淺的刮刀刀花就是楔形油隙，在無(wú)數(shù)連續(xù)的楔形油隙形成的壓力油膜，組成一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)的壓力油膜層。因此，只有足夠的接觸點(diǎn)，才能形成足夠多的楔形油隙，才能形成達(dá)到浮起軸頸的壓力油膜。接觸角太小會(huì)使軸承承受的壓力增加，加劇軸承的變形;接觸角太大，或接觸點(diǎn)太少，又會(huì)影響油膜的形成，從而加劇軸承與軸的磨損，使機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)。

1.2.2 較大的頂間隙

形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件之一是軸承必須有適當(dāng)?shù)捻旈g隙。軸承頂間隙的作用，一是為形成油膜軸頸浮起后有足夠高的上浮空間;二是為潤(rùn)滑油的流出和摩擦熱的散發(fā)提供有效空間。如果間隙過(guò)大，軸承與軸頸間的油壓相對(duì)減小，降低油楔的揚(yáng)舉力，當(dāng)間隙增大到一定程度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。頂間隙的大小，對(duì)于高速輕載荷軸承來(lái)說(shuō)，技術(shù)文件中一般規(guī)定了一個(gè)范圍值，即軸頸的1/1000-3/1000，根據(jù)焦化廠多年的實(shí)踐，取較大間隙運(yùn)行穩(wěn)定，軸頸的2.5/1000適當(dāng)。

1.2.3 調(diào)整軸承外圓與軸承箱孔上的接觸面與壓緊力

在軸承的裝配中，不僅要保持轉(zhuǎn)軸原有的對(duì)中度和應(yīng)有的接觸角和接觸斑跡，更重要的是軸承外圓與軸承箱孔須大道良好的接觸與相應(yīng)的過(guò)盈量，保證軸承的穩(wěn)固性，以免造成因轉(zhuǎn)子的作用力影響軸承產(chǎn)生搖擺引起振動(dòng)。

1.2.4 消除轉(zhuǎn)子不平衡量

轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生彎曲變形、轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中葉輪損傷、鉚釘斷裂脫落、齒輪聯(lián)軸器的不平衡等都是造成轉(zhuǎn)子不平衡的原因。另外，轉(zhuǎn)子在制造過(guò)程中做動(dòng)平衡校驗(yàn)時(shí)，剩余不平衡量超標(biāo)，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生不斷變化的離心力，引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)。每次檢修都要檢查齒式聯(lián)軸節(jié)內(nèi)外齒形是否完好，是否有斷齒現(xiàn)象，檢查轉(zhuǎn)子葉輪損傷情況。每次檢修都要對(duì)轉(zhuǎn)子軸的彎曲度進(jìn)行校驗(yàn)，如果最大值和最小值之間相差超過(guò)0.05mm時(shí)，就要更換新轉(zhuǎn)子。如果檢查確定軸的彎曲度不超過(guò)0.05mm，就要對(duì)轉(zhuǎn)子作平衡校驗(yàn)，消除不平衡量。這樣才能保證轉(zhuǎn)子的平衡而不引起振動(dòng)。

根據(jù)不同情況采取不同的處理方法。引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)的原因很多，其它如葉輪松動(dòng)使葉輪晃動(dòng)度大、連軸器中心偏差大、基礎(chǔ)或機(jī)座剛性不夠、原動(dòng)機(jī)振動(dòng)引起等等，有時(shí)是多方面的原因造成的結(jié)果。實(shí)際工作中應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，多積累，數(shù)據(jù)，掌握設(shè)備的狀態(tài)，摸清設(shè)備劣化的規(guī)律，出現(xiàn)問(wèn)題就能有的放矢地采取相應(yīng)措施解決。

2、軸承溫度高故障分析及對(duì)策

2.1 軸承溫度高故障分析

鼓風(fēng)機(jī)的軸承在運(yùn)行中的一項(xiàng)重要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是要有盡可能小的軸承溫升，風(fēng)機(jī)軸承溫度高也是風(fēng)機(jī)常見故障之一，一般不允許超過(guò)75℃。軸承溫度異常升高的主要原因有:潤(rùn)滑不良、軸承異常。

2.2 處理軸承溫度高的對(duì)策

2.2.1 改善潤(rùn)滑系統(tǒng)，提高潤(rùn)滑效果

潤(rùn)化不良是造成風(fēng)機(jī)軸承溫度升高的原因之一，造成潤(rùn)化不良的原因主要有:油的性能指標(biāo)不符合技術(shù)要求、油量不足、軸承進(jìn)油溫度高、潤(rùn)滑油內(nèi)混有水分或油變質(zhì)等原因造成。進(jìn)油量不足可以通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力或軸承進(jìn)油口節(jié)流圈孔徑大小來(lái)改變。造成軸承進(jìn)油溫度高的原因是冷卻水量小和冷卻水溫度高，可以通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水量和在夏季采用制冷水來(lái)解決。風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油冷卻采用管束冷卻器或板式冷卻器，冷卻器泄漏現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成潤(rùn)滑油內(nèi)混有水分，潤(rùn)滑油變質(zhì)。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)在保證冷卻效果的前提下，盡可能降低水壓，確保水壓低于油壓·風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)切記關(guān)閉冷卻水。

2.2.2 調(diào)整軸瓦，保證技術(shù)要求

離心式風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，對(duì)滑動(dòng)軸承質(zhì)量要求嚴(yán)格，軸承異常是造成軸承溫度升高的重要原因。軸承異常主要表現(xiàn)在:軸承的合金材料材質(zhì)不對(duì)、軸承與軸頸的間隙過(guò)小、軸承的接觸點(diǎn)和接觸角不符合要求、軸承開的油囊太小。

2.2.2.1 嚴(yán)格控制軸承的合金材料材質(zhì)

離心式風(fēng)機(jī)軸承內(nèi)襯一般采用巴氏合金(25ChSnSbll-6)，若不符合材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，軸承容易軸承疲勞磨損，出現(xiàn)脫皮、麻坑、間隙增大引起的溫度升高。一般可以通過(guò)聽軸承聲音和測(cè)量振動(dòng)等方法來(lái)判斷，嚴(yán)格控制軸承的合金材料材質(zhì)是解決溫度升高的主要手段。

2.2.2.2 保證軸頸與軸承有合適的間隙

軸承間隙直接影響軸承的使用效果，軸與軸頸太小，進(jìn)入軸瓦內(nèi)的油量減少，摩擦力增加，產(chǎn)生的熱量帶不走，造成軸承溫度升高，甚至容易因發(fā)熱而發(fā)生抱軸事故。軸承間隙太大，雖然可以減少潤(rùn)滑油循環(huán)的阻力，通過(guò)軸頸上部的油量增加，把軸頸與軸承因摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，降低軸承溫度，但會(huì)引起軸承振動(dòng)，一般控制在軸頸的2.5/1000，效果較好。

2.2.2.3 軸承與軸頸有合適的接觸角和接觸點(diǎn)

配有壓力僅有強(qiáng)制潤(rùn)滑的軸承是依靠高速旋轉(zhuǎn)的軸帶動(dòng)潤(rùn)滑油使軸頸與軸承形成可靠的壓力油膜來(lái)潤(rùn)滑的。軸承與軸頸之間接觸點(diǎn)和接觸角度是否合適直接決定軸瓦溫度的高低。一般接觸角度調(diào)整在55-60度之間，接觸范圍內(nèi)刮研出每平方厘米2-4接觸點(diǎn)時(shí)，摩擦力最小，溫度低，效果好。

2.2.2.4 軸承上開有合適的

滑動(dòng)軸承上開一些合適的楔形油隙，在無(wú)數(shù)連續(xù)的楔形油隙形成的壓力油膜，組成一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)的壓力油膜層，增加軸承和軸頸之間潤(rùn)滑油量，f也是降低軸承溫度的有效措施。

3、結(jié) 論

實(shí)踐證明，在鼓風(fēng)機(jī)檢修中抓住上述各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理，鼓風(fēng)機(jī)會(huì)得到良好的運(yùn)行水平。根據(jù)邯鋼焦化廠的使用的D750-2-1煤氣鼓風(fēng)機(jī)為例，風(fēng)機(jī)機(jī)組振動(dòng)基本控制在0.01mm以內(nèi)，風(fēng)機(jī)滑動(dòng)軸承溫度在48℃左右，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)周期明顯延長(zhǎng)，周期由原來(lái)的4個(gè)月延長(zhǎng)到6個(gè)月以上，備件費(fèi)用降低了10%以上。