淺談離心風(fēng)機(jī)安裝技術(shù)要點(diǎn)

楊少輝

上海沃凱生物技術(shù)有限公司（上海 201506）

離心風(fēng)機(jī)廣泛用于化工廠、煤礦、鋼鐵廠、水泥廠和建筑物的通風(fēng)、排塵，鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)。按照壓力不同，離心風(fēng)機(jī)可分為低壓、中壓和高壓3 種。離心風(fēng)機(jī)包括機(jī)殼、葉輪、主軸、進(jìn)氣箱、集流器和進(jìn)口調(diào)節(jié)門等部件，葉輪安裝在主軸上，機(jī)殼將其封閉在內(nèi)并與出口管道連接。離心風(fēng)機(jī)的工作原理相對簡單，主要基于葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心效應(yīng)，使氣體從葉輪中心被拋向外殼，葉輪的旋轉(zhuǎn)不僅產(chǎn)生與氣體相互作用的推力，而且形成一定的離心力和能量，最終將這些能量傳輸給氣體。進(jìn)氣箱與機(jī)殼相連，進(jìn)口調(diào)節(jié)門與進(jìn)氣箱入口連接，進(jìn)口管道與進(jìn)口調(diào)節(jié)門相連，空氣通過調(diào)節(jié)門、進(jìn)氣箱、進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入葉輪，通過進(jìn)口調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)所需風(fēng)量。然而,在實(shí)際運(yùn)行中,離心風(fēng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)振動過大和軸承溫度超標(biāo)的問題。一旦振動和溫度超過允許的范圍，可能會導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重故障，給整體生產(chǎn)造成不可逆的損害，同時對公司的安全管理、生產(chǎn)組織及效益產(chǎn)生負(fù)面影響。造成異常振動[1-4]和軸承發(fā)熱[5]的原因有很多,其中安裝工序和技術(shù)要求是影響風(fēng)機(jī)質(zhì)量的首要因素[6-9]。因此，為了避免風(fēng)機(jī)出現(xiàn)振動及軸承溫度過高等情況，需要在前期安裝過程中控制好每一個工序環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)備圖紙要求進(jìn)行施工，確保其具有良好的性能。

1 基礎(chǔ)驗(yàn)收及處理

離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，振動較大，很容易產(chǎn)生不平衡力。因此，基礎(chǔ)驗(yàn)收和處理是設(shè)備安裝的關(guān)鍵工序?；A(chǔ)外觀質(zhì)量應(yīng)無裂紋、蜂窩及露筋等缺陷，且需要一次澆灌成型。在基礎(chǔ)表面畫出縱橫中心線，并標(biāo)記出基礎(chǔ)中心線和標(biāo)高等信息。根據(jù)安裝基準(zhǔn)線復(fù)測表1 中檢查項(xiàng)目[10-11]及基礎(chǔ)圖和設(shè)備外形圖，確定風(fēng)機(jī)和電機(jī)部分的預(yù)埋地腳螺栓孔的位置滿足安裝要求。如果有超差或其他不符合要求的情況，應(yīng)立即進(jìn)行返修處理。當(dāng)基礎(chǔ)檢查完畢之后，需要鏟除風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)表面的松散部分，并在基礎(chǔ)表面實(shí)施鑿毛。鑿毛的質(zhì)量要求是：在每100 cm2的區(qū)域內(nèi)，應(yīng)存在5～6 個直徑為10～20 mm 的鑿坑，并需要將基礎(chǔ)表面和預(yù)埋地腳螺栓孔中的混凝土殘片和雜物徹底用水沖洗干凈。確保在一次灌漿和二次灌漿的過程中，灌漿料和基礎(chǔ)緊密結(jié)合，以確保設(shè)備的穩(wěn)定性。在開始設(shè)備的安裝工作前，需要合理布設(shè)支撐墊鐵的位置：在每個地腳螺栓旁放置一組墊鐵，且這些墊鐵要放在靠近地腳螺栓和底座加強(qiáng)筋的下方；每組墊鐵不超過5 塊，布置過程中，較厚的墊鐵放在下面，較薄的放在上面，最薄的放在中間，而且墊鐵的厚度不低于2 mm，各組墊鐵之間的距離保持在500～1000 mm；墊鐵需平整通過0.1 mm 的塞尺檢查，塞入深度不應(yīng)超出墊鐵和底座基框接觸長度的20%；墊鐵之間接觸良好，且墊鐵間的接觸面積不低于70%。

表1 基礎(chǔ)驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及允許偏差

2 軸承座找平找正

軸承座是用來固定和支撐軸承的，因此軸承座的找平找正非常關(guān)鍵。將軸承座安裝在準(zhǔn)備好的基礎(chǔ)墊板上，確保底座墊的高度，可以在軸承座下方加入5 mm 厚的墊片。調(diào)節(jié)軸承座的間距，使其符合圖紙的要求；在軸承座的兩個平面方向上，采用框式水平儀來測量水平度，水平儀的精度要求（刻度線）達(dá)到至少能顯示0.02 mm/m，水平度的誤差不超過0.05 mm/m。

3 地腳螺栓灌漿

地腳螺栓是將設(shè)備與地基基礎(chǔ)牢固連接起來的部件。離心風(fēng)機(jī)的地腳螺栓灌漿前，應(yīng)將預(yù)留孔中的雜物清理干凈。檢測軸承座中心線相對于地腳螺栓預(yù)留孔的位置，確保軸承座的位置正確。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間，由于螺栓的自由膨脹和振動可能會對基礎(chǔ)和螺栓本身造成損壞，因此，地腳螺栓預(yù)埋前應(yīng)從頂部開始到整個螺桿的1/3 長部位纏繞一層厚的雙面膠和透明膠帶，以起到隔離和緩沖作用。風(fēng)機(jī)螺栓穿孔與螺栓之間放置隔離物，使螺栓居于孔洞中間，留有一定的間隙以便后期對風(fēng)機(jī)進(jìn)行微調(diào)[12]，詳見圖1。

圖1 地腳螺栓示意圖

4 風(fēng)機(jī)機(jī)殼安裝

風(fēng)機(jī)機(jī)殼用來收集從葉輪中甩出的氣體，使其流向排氣口。在起吊機(jī)殼之前，對吊索進(jìn)行微調(diào)，保證機(jī)殼處于水平狀態(tài)，并檢查安裝面是否干凈。在確定所有設(shè)置都正確后，將機(jī)殼吊至安裝面之上，進(jìn)行布局確認(rèn)。將機(jī)殼降落到墊片上后，將所有螺栓和方墊片放到對應(yīng)的螺栓孔中，并確保它們可以自由懸掛。重新畫定中心線后，基于軸的正確高度設(shè)置軸線，并以原有基準(zhǔn)點(diǎn)為參照進(jìn)行檢驗(yàn)。精確調(diào)整機(jī)殼與兩側(cè)中心線的位置，若有必要，對基礎(chǔ)墊鐵進(jìn)行調(diào)整，保證所有的墊鐵受力且不會隨意滑動。

5 軸承安裝

離心風(fēng)機(jī)的軸承分為滾動軸承和滑動軸承。與滑動軸承相比，滾動軸承摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤滑簡便，但抗沖擊能力較差、承載負(fù)荷較小、安裝需要熱裝或冷裝且工序較煩瑣。

5.1 滾動軸承

仔細(xì)檢查軸承，確保無損壞，確定定位軸承和非定位軸承，檢查并進(jìn)行標(biāo)記。將前端蓋裝在主軸上，將甩油環(huán)的定位銷安裝在軸承座的銷孔內(nèi)，再將前油封環(huán)、甩油環(huán)裝在主軸水平上。加熱軸承至溫度高于軸80～90 ℃，切勿將軸承加熱到高于125 ℃的溫度；加熱工具可使用油槽，烤箱式、感應(yīng)式和電熱板式加熱器，切勿使用火焰直接加熱的方式。在主軸安裝軸承處抹一層薄油，將加熱好的軸承安裝于主軸上。安裝軸承用鎖緊螺母和墊片，擰緊、鎖好，待軸承冷卻后用鉤形扳手重新擰緊螺母并鎖好墊片。將后油封環(huán)安裝在主軸上并用緊定螺釘將其固定在主軸上。安裝軸承座，并檢查軸承座底部表面，保證完全清潔。將盤根密封分別裝入前端蓋和后端蓋。檢查軸承頂部游隙M、軸承與軸承座端蓋側(cè)隙E/F 及軸承上表面與軸承座之間的間隙N 是否符合要求，如果存在偏差，通過加青稞紙或者切削軸承座的方式進(jìn)行調(diào)整。

5.2 滑動軸承

5.2.1 軸頸和軸承頂間隙和側(cè)間隙

頂間隙為軸徑的0.001～0.002 倍，側(cè)間隙為頂間隙的0.5 倍。頂部間隙的測量可用壓保險(xiǎn)絲的方法，保險(xiǎn)絲的直徑為被測間隙的1.5 倍，測量應(yīng)不少于兩次，取平均值。側(cè)間隙可用塞尺進(jìn)行測量，插入深度為15～20 mm。

5.2.2 軸承與軸承座上蓋的緊力或間隙

不同的軸承有不同的要求，一般有0.02～0.04 mm過盈（緊力）；對球面瓦，一般有±0.03 mm 的緊力或間隙。軸承與軸承座上蓋的緊力或間隙也可用壓保險(xiǎn)絲的方法測量，但不得與軸瓦間隙同時測取。球面的接觸面積可用著色法檢查，接觸點(diǎn)分布均勻，且接觸面積不小于75%。

5.2.3 推力間隙

根據(jù)設(shè)備的技術(shù)文件規(guī)定進(jìn)行測量，一般為0.3～0.7 mm。可用塞尺檢查，也可用百分表檢查。

5.2.4 軸頸與下瓦的接觸角

根據(jù)設(shè)備的技術(shù)文件規(guī)定進(jìn)行測量，一般為60°～90°。軸頸與下瓦沿軸瓦寬度方向的接觸面不小于75%，可用著色法檢查，接觸點(diǎn)均勻分布。

6 轉(zhuǎn)子葉輪吊裝

轉(zhuǎn)子葉輪旋轉(zhuǎn)帶動葉片之間的氣體轉(zhuǎn)動，使氣體獲得能量，把氣體甩往葉輪外緣。在轉(zhuǎn)子葉輪吊裝就位前，需要查看葉輪出廠時的動平衡報(bào)告，檢查振動值是否符合要求。如果出廠時葉輪未進(jìn)行動平衡，那么后續(xù)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時可能會因?yàn)槿~輪不平衡而出現(xiàn)振動大的情況。將集流器串在主軸上，暫時將它們連在一起，去掉主軸軸頸上的保護(hù)包裝和保護(hù)層，吊起葉輪/主軸組，確保主軸在進(jìn)入機(jī)殼的過程中完全水平，不會撞傷主軸和軸承。將葉輪/主軸組移動到風(fēng)機(jī)殼體上方，確定位置正確后，小心將其下落至軸承底座上，不要損壞軸肩、軸承和密封。當(dāng)主軸下落至軸承底座上時，必須極為小心，避免任何碰傷及損壞發(fā)生在主軸軸承和軸承座上。

7 主軸調(diào)整水平

風(fēng)機(jī)主軸支撐葉輪并帶動其旋轉(zhuǎn)，主軸與電機(jī)通過撓性聯(lián)軸器連接。檢查風(fēng)機(jī)主軸的找正和軸向位置，如果必要，調(diào)整軸承座下的墊片使主軸水平，其水平度的誤差范圍為0～0.1 mm/m。

8 主軸密封安裝

主軸上安裝密封是為了避免主軸與機(jī)殼之間的間隙產(chǎn)生的氣體泄漏。離心風(fēng)機(jī)碳環(huán)密封由密封殼體、夾緊盤簧、分瓣碳環(huán)和防轉(zhuǎn)銷等組成，分瓣碳環(huán)外徑處通過斜面配合夾緊盤簧實(shí)現(xiàn)軸向力和徑向力的施加。軸向力使碳環(huán)緊貼密封殼體，形成密封面。碳環(huán)與軸之間的微小間隙產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，形成氣膜，保證了良好的軸向密封。在密封殼體和分瓣碳環(huán)之間穿插一個圓柱銷，防止浮動的碳環(huán)體自由轉(zhuǎn)動。

9 電機(jī)和聯(lián)軸器的安裝和找正

聯(lián)軸器是牢固聯(lián)接電機(jī)的主動軸和轉(zhuǎn)子葉輪的從動軸，使二者一同旋轉(zhuǎn)并傳遞運(yùn)動和扭矩的機(jī)械部件。

安裝風(fēng)機(jī)和電機(jī)半聯(lián)軸器時，軸與聯(lián)軸器的配合為過盈配合。推薦在油中均勻加熱半聯(lián)軸器以便于安裝，聯(lián)軸器端面應(yīng)與軸端面平齊。聯(lián)軸器偏移會導(dǎo)致軸疲勞、軸承加速磨損和功耗增加。不管所用聯(lián)軸器是剛性的還是撓性的，都必須進(jìn)行對中；不論撓性聯(lián)軸器安裝在何位置，其撓性都是為了降低運(yùn)行條件下可能發(fā)生的偏移影響。如果期望補(bǔ)償初始偏移情況，其在運(yùn)行條件下的效率就會被嚴(yán)重削弱。定期檢查軸的對中情況，考慮到磨損，可在必要時進(jìn)行校正。

聯(lián)軸器的找正是非常必要的，偏心或找正不好會導(dǎo)致振動、軸疲勞、軸承磨損且能耗增加。如果兩個軸是完全剛性的，當(dāng)軸承就位后可以很好地進(jìn)行找正。實(shí)際上，這種情況是無法達(dá)到的，因?yàn)橹亓κ孤?lián)軸器頂部間隙增大，找正程序必須考慮這種偏差并提出解決措施。

驅(qū)動端和非驅(qū)動端各架設(shè)兩套百分表,各端兩套百分表間隔180°，以保證磁力表座的穩(wěn)定性。百分表架設(shè)完畢后檢查是否正常工作；盤車一周，檢查百分表是否與周圍碰撞；盤動聯(lián)軸器，每隔90°記錄百分表讀數(shù)，計(jì)算聯(lián)軸器張口數(shù)值及方向。

10 結(jié)語

要使離心風(fēng)機(jī)高效運(yùn)行，需要充分掌握其工作原理，并不斷總結(jié)安裝經(jīng)驗(yàn)。在前期安裝的每一道工序中，要嚴(yán)格質(zhì)量要求，使安裝數(shù)據(jù)控制在允許誤差范圍內(nèi)；在后續(xù)的運(yùn)行及維護(hù)方面，要進(jìn)行全面管理。這樣才能最大程度地實(shí)現(xiàn)設(shè)備價(jià)值，確保設(shè)備安全及經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。