離心式鼓風機故障分析和對策

邯鋼焦化廠6座焦爐使用的D750-2-1和D900煤氣鼓風機是一種葉輪式高速旋轉(zhuǎn)機械，是焦化廠保證生產(chǎn)的關(guān)鍵設備。鼓風機是一種將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為輸送氣體、給予氣體能量的機械，它是現(xiàn)代焦爐生產(chǎn)中不可缺少的機械設備。如果焦爐鼓風機出現(xiàn)故障，將會引起焦爐荒煤氣放散，嚴重影響焦爐的正常生產(chǎn)，同時污染環(huán)境。因此，迅速判斷風機運行中故障產(chǎn)生的原因，采取得力措施加以解決是焦爐連續(xù)安全生產(chǎn)運行的保障。風機的故障類型繁多，原因也很復雜，但根據(jù)焦化廠多年來生產(chǎn)實際運行中風機故障較多的是:風機機組振動、軸承溫度高。

1、風機振動故障分析殛對簧

1.1 風機振動分析

風機滑動軸承振動是運行中常見的故障，滑動軸承的振動，按其機理可分為兩種形式:一是強迫振動，又稱同步振動，主要是由軸系上組件不平衡、聯(lián)軸器不對中、滑動軸承安裝不良等原因造成。滑動軸承安裝不良主要表現(xiàn)軸承間隙不當，接觸點及接觸角不合理，軸承盡力不符合要求。其振動的頻率為轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率及其倍頻，振動的振幅，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。另一種振動是自激振動，又稱亞同步振動，即油膜渦動及油膜振蕩，它的振動頻率低于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率(約為轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率的一半)，常常在某個轉(zhuǎn)速下突然發(fā)生，具有極大的危害性。

1.2 處理風機振動故障的對策

1.2.1 保證軸承有足夠的接觸點和接觸角

接觸點是指軸頸和軸承相對接觸摩擦后顯現(xiàn)的接觸斑跡。接觸點的多少、接觸點是否連續(xù)均勻，是建立穩(wěn)定壓力油膜的關(guān)鍵。當軸在曲面軸承上高速旋轉(zhuǎn)時，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)，潤滑油在由深到淺的楔形油隙中受到轉(zhuǎn)軸負荷的作用被擠壓，提高壓力，產(chǎn)生了動力。當壓力升高到足以平衡軸的載荷時，

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。這個油膜即保證了軸和軸頸的相互隔離，這就形成了液體的動力潤滑。

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

1.2.2 較大的頂間隙

形成液體動壓潤滑的條件之一是軸承必須有適當?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;二是為潤滑油的流出和摩擦熱的散發(fā)提供有效空間。如果間隙過大，軸承與軸頸間的油壓相對減小，降低油楔的揚舉力，當間隙增大到一定程度時，就會產(chǎn)生振動。頂間隙的大小，對于高速輕載荷軸承來說，技術(shù)文件中一般規(guī)定了一個范圍值，即軸頸的1/1000-3/1000，根據(jù)焦化廠多年的實踐，取較大間隙運行穩(wěn)定，軸頸的2.5/1000適當。

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)軸原有的對中度和應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的過盈量，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。

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)子在制造過程中做動平衡校驗時，剩余不平衡量超標，在高速旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生不斷變化的離心力，引起風機振動。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。每次檢修都要對轉(zhuǎn)子軸的彎曲度進行校驗，如果最大值和最小值之間相差超過0.05mm時，就要更換新轉(zhuǎn)子。如果檢查確定軸的彎曲度不超過0.05mm，就要對轉(zhuǎn)子作平衡校驗，消除不平衡量。這樣才能保證轉(zhuǎn)子的平衡而不引起振動。

根據(jù)不同情況采取不同的處理方法。引起風機振動的原因很多，其它如葉輪松動使葉輪晃動度大、連軸器中心偏差大、基礎或機座剛性不夠、原動機振動引起等等，有時是多方面的原因造成的結(jié)果。實際工作中應認真總結(jié)經(jīng)驗，多積累，數(shù)據(jù)，掌握設備的狀態(tài)，摸清設備劣化的規(guī)律，出現(xiàn)問題就能有的放矢地采取相應措施解決。

2、軸承溫度高故障分析及對策

2.1 軸承溫度高故障分析

鼓風機的軸承在運行中的一項重要質(zhì)量標準是要有盡可能小的軸承溫升，風機軸承溫度高也是風機常見故障之一，一般不允許超過75℃。軸承溫度異常升高的主要原因有:潤滑不良、軸承異常。

2.2 處理軸承溫度高的對策

2.2.1 改善潤滑系統(tǒng)，提高潤滑效果

潤化不良是造成風機軸承溫度升高的原因之一，造成潤化不良的原因主要有:油的性能指標不符合技術(shù)要求、油量不足、軸承進油溫度高、潤滑油內(nèi)混有水分或油變質(zhì)等原因造成。進油量不足可以通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力或軸承進油口節(jié)流圈孔徑大小來改變。造成軸承進油溫度高的原因是冷卻水量小和冷卻水溫度高，可以通過調(diào)節(jié)冷卻水量和在夏季采用制冷水來解決。風機潤滑油冷卻采用管束冷卻器或板式冷卻器，冷卻器泄漏現(xiàn)象時有發(fā)生，造成潤滑油內(nèi)混有水分，潤滑油變質(zhì)。風機運行時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·風機停運時切記關(guān)閉冷卻水。

2.2.2 調(diào)整軸瓦，保證技術(shù)要求

離心式風機轉(zhuǎn)速高，對滑動軸承質(zhì)量要求嚴格，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、軸承與軸頸的間隙過小、軸承的接觸點和接觸角不符合要求、軸承開的油囊太小。

2.2.2.1 嚴格控制軸承的合金材料材質(zhì)

離心式風機軸承內(nèi)襯一般采用巴氏合金(25ChSnSbll-6)，若不符合材質(zhì)標準，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。一般可以通過聽軸承聲音和測量振動等方法來判斷，嚴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，雖然可以減少潤滑油循環(huán)的阻力，通過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，但會引起軸承振動，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

配有壓力僅有強制潤滑的軸承是依靠高速旋轉(zhuǎn)的軸帶動潤滑油使軸頸與軸承形成可靠的壓力油膜來潤滑的。軸承與軸頸之間接觸點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接觸點時，摩擦力最小，溫度低，效果好。

2.2.2.4 軸承上開有合適的

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

3、結(jié) 論

實踐證明，在鼓風機檢修中抓住上述各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理，鼓風機會得到良好的運行水平。根據(jù)邯鋼焦化廠的使用的D750-2-1煤氣鼓風機為例，風機機組振動基本控制在0.01mm以內(nèi)，風機滑動軸承溫度在48℃左右，風機運轉(zhuǎn)周期明顯延長，周期由原來的4個月延長到6個月以上，備件費用降低了10%以上。