摘　要：通過對AV71-15風機軸承的實例研究，對其（qí）故（gù）障的原因進行分析，並實施有效的（de）結（jié）構（gòu）改進，通過（guò）對改進效果的展現（xiàn），總結出了關於軸（zhóu）承維護和保養的經驗，為以後AV71-15軸流風機持續的技術改造打下了堅實基礎。
　　關鍵詞：軸流風機（jī）；風機改造；軸承發熱
　　1　機組概述
　　高爐軸流風機機組承擔著向高爐熱風爐供風的任務，風機運行的（de）可靠性功能與否，直接影響高爐的穩定生產，機組的維護（hù）質量是機組安全穩（wěn）定運行的保障。
　　AV71-15軸流風機機（jī）組由風機、增速箱（xiāng）、電動（dòng）機和潤滑油係統等組成，具有結構緊湊、高效、節能、運行可靠及操作維護簡單等特點。風機及（jí）增速箱的（de）內部結構主要由（yóu）低速齒輪軸、支（zhī）承軸承、推力軸承和高速齒輪軸、支承軸承、推力軸承和轉（zhuǎn）子構成，軸承是該風機的關鍵件之一（yī）。由於軸承較（jiào）多，軸承性能的（de）優劣對整個機組能否穩定運行起（qǐ）著至關重要的作用。而該風機在運行過程中出現推力端軸承（chéng）溫度偏高（gāo）現象不利於機組安全運行。因此（cǐ）對其軸承進行（háng）研究與改進，提高軸（zhóu）承性能很（hěn）有（yǒu）必（bì）要。
　　2　原因分析
　　由於軸流風機的軸承集中於軸（zhóu）承箱內，置於進（jìn）氣室的（de）下方，當（dāng）發生軸承溫度高時，由於風機在運行，很難（nán）判（pàn）斷是（shì）軸承自身質量有問題還是潤（rùn）滑、冷卻的問題。
　　首先是油冷器（qì）效果是否良好。按照定期保養的（de）要求對油係統（tǒng）及（jí）輔機進（jìn）行了檢查。啟動油（yóu）泵後，Z遠點潤滑油壓滿足要求。關閉主油泵開啟輔助油泵（bèng）後壓力未見減小，經（jīng）過三次試驗，結果一（yī）樣。調試完後，停機對潤滑油（yóu）管道、閥件係統進行檢查，沒有發現問題。於是（shì）認為（wéi）該（gāi）主潤（rùn）滑係統及輔助潤滑係統不存在問題。
　　第二，重（chóng）點放在風機軸承本身。由於該軸流風機轉子為剛性軸（zhóu），軸向尺寸非常緊湊（còu），這（zhè）使軸承的徑向尺寸受到嚴格限製，由（yóu）於軸承結構受到限製，對軸承溫升有較（jiào）大影響。從圖1風（fēng）機（jī）結構簡圖可以看出，該風機是（shì）軸向進（jìn）氣，因此（cǐ）風機的（de）軸向受力包括三部分，壓縮機葉輪由於壓差產生的指（zhǐ）向進氣方向的軸向力F_a1，設為正方向；風機的軸向分力（lì）F_a2，葉輪（lún）鎖緊螺母產生的軸向力F_a3，為負方向。當F_a1>F_a2+F_a3時，推力軸承主推（tuī）力（lì）麵受力處於工作狀態；當F_a1<F_z+F時（shí），推力軸承副推力麵受力處於工作狀態，轉子軸向位（wèi）置處（chù）於不穩定狀態，由於主軸軸（zhóu）向間隙太小（xiǎo），無法補償軸的受熱膨脹量，造成軸承卡死，或運轉時摩擦發熱導致推（tuī）力端（duān）軸承溫度升高與周圍零部件（如密封裝置、軸承座）之間有摩擦。前期為解決（jué）漏油、漏（lòu）氣等問題，曾對轉子進行了改進，軸支承軸承以四油葉軸承為主，有少部分采用橢圓瓦等（děng），轉（zhuǎn）子為剛（gāng）性軸，對轉子改進後原有的支承軸承無法滿足要（yào）求。 　　在對其它類似風機的跟蹤調（diào）查中發現，有的機組推力軸承溫度達到78～82℃，出現這種情況的原因除上述提到的軸向力方向變化和軸向間隙小外，另（lìng）一（yī）個主要原因是隨著風（fēng）機進氣壓力（lì）和進氣溫（wēn）度的不斷提高，殘餘軸向力也在加大，並且推力軸承推力麵有效承載區線（xiàn）速度高，軸承（chéng）溫度必會升高，其它如軸承進油不暢、高（gāo）溫機殼的熱輻射等，也會使軸承（chéng）溫度升高。
　　3　技術研究與改進
　　分析出軸承發熱的原因後，解決問題的方法是對推力軸承結構進行改進。新設（shè）計的（de）支（zhī）承軸承（chéng）為四塊可傾瓦塊結構，見圖2，轉子的支承與旋（xuán）轉通過四（sì）個可傾瓦塊來實現。可傾瓦塊具有（yǒu）內外圓雙（shuāng）偏心的結構特點，在軸承體中的固定（dìng）采（cǎi）用徑向與（yǔ）軸向相結合的方式，根據（jù）可傾瓦塊（kuài）的支點位置來（lái）確定軸承的旋轉方向，四個可傾瓦塊在性能上（shàng）各向同性，因此軸承在所有方向（xiàng）上性能一致，可（kě）傾瓦塊之間可以互換。 　　該軸承具有抗（kàng）油（yóu）膜振蕩，承載能力大，高速穩定（dìng）性好，摩擦功耗小等優點，可完（wán）全滿足改（gǎi）進後轉子的穩定運（yùn）轉要求。原（yuán）有推力（lì）軸承由於承載能力小，無法承受軸流風機進氣壓力（lì）提（tí）高後所產（chǎn）生的軸向力，因（yīn）此（cǐ）將主推力麵改進為可自動（dòng）調心的活支瓦塊結（jié）構。
　　4　改進效果（guǒ）
　　經過上述軸（zhóu）承的優化改進後，經運行觀（guān）察（chá）由於（yú）軸（zhóu）向距離的加大及（jí）軸（zhóu）向力方向變化對（duì）推力軸承（chéng）的影響（xiǎng）減小，推力軸承溫度穩定在（zài）60℃左右，達到了預期效（xiào）果。機組的運行更加穩定、安全、可靠，同時該推力軸承結構，使摩擦功耗降低，機械效率提高，推力軸承有效承載區（qū）線（xiàn）速度（dù）降低，溫度下降，檢修周期延長一倍，從而降低了該風機的運行成本，提（tí）高了（le）運行效率和使（shǐ）用經（jīng）濟性（xìng）。
　　5　建議（yì）
　　風機在運行中軸承的管（guǎn）理不應當注意：適時進行保養和維修，是預防和減少軸承故障，保證風機軸承正常工作的（de）必要條件。定期檢查油量、油質，按要求選擇潤滑油，保持油質清潔是保（bǎo）證軸承良好運行的基礎；在維護和保養（yǎng）中，強化軸（zhóu）瓦的刮瓦質量（liàng）。並嚴格控製安裝間（jiān）隙；裝配時要特（tè）別注意主軸竄量的調整和軸承座安裝，軸承座蓋與座體聯接不能太緊也不能太鬆。盡量采用先進的診斷技術，實現設備運（yùn）轉的在線監測。如選用軸承故障診斷（duàn）儀、頻譜分析儀或設備在線監測專家係統，及時準確地確定（dìng）軸承故（gù）障部位、故障（zhàng）原因，實現風機的安全正常工作。