AN型引风机轴承箱推力轴承检修工艺技术(图文教程)

摘　要：神华国华宁海电厂锅炉引风机是成都电力机械厂制造的AN型单级布置前导叶调节轴流式风机，2009年5月到8月期间，引风机运行过程中反复出现轴承温度高的故障，影响了机组的安全可靠运行。本文对AN型引风机轴承箱推力轴承的结构特性、运行机理、推力轴承间隙、故障原因进行论述，并总结了处理经验。
　　关键词：引风机；推力轴承；检修工艺
　　1　引言
　　引风机作为锅炉辅机设备在整台机组中起着至关重要的作用，主要为了保证炉膛压力在要求的范围内，炉膛压力高低关系锅炉安全、经济运行。炉膛压力过低会使大量的冷风漏入炉膛，增大引风机的负荷和排烟损失，炉膛压力过高会引起内爆或外爆，危及设备和人身安全。
　　2　设备概况
　　宁海电厂1～4号炉每台炉配置引风机两台，引风机型号为AN37e6（v19），风机采用并联运行。从形式上看，均属于AN系列静叶可调轴流通风机，是成都电力机械厂引进德国KKK公司技术生产的。此类风机具有结构简单、质量可靠、工艺先进、检修快捷等诸多优点，在大型锅炉辅机中应用较为广泛。
　　引风机轴承箱承力轴承使用NU260圆柱滚子轴承，两盘推力轴承使用7260角接触滚珠轴承（采用背靠背组合）；轴承箱内还有密封圈、轴套、内外隔环等部件。风机运行时，径向负荷由圆柱滚子轴承承担，轴向负荷由角接触滚珠轴承支承。滚动轴承所用油脂从外侧通过油脂管加入润滑，剩余油脂漏入排泄管排出。轴承箱外部装有一个冷风罩，用两台冷却风机作强制冷却。
　　3　推力轴承故障的危害性
　　推力轴承温度异常升高、波动是目前引风机主要存在的故障，也是导致轴承寿命短、轴承损坏的主要原因。目前，引风机推力轴承故障原因主要存在轴承润滑不良和推力轴承轴向间隙过小（以下简称轴向间隙）、轴承故障磨损等，而推力轴承间隙过小引起的轴承温度故障比较明显。
　　轴承温度的异常可导致轴承损坏，是引风机运行监视的重要参数。如果引风机故障检修，机组必然被迫降负荷运行。因此，引风机轴承故障是锅炉检修人员迫切需要解决的问题。
　　4　引风机轴承箱推力轴承间隙的重要性
　　当风机运行时，空心轴及中间轴因高温烟气的加热而膨胀，另外高负荷时排烟温度升高，排烟流速、流量增大，强大的轴向推力通过叶轮传递到轴承箱内部，造成悬臂轴的轴向窜动。而此时主要靠推力轴承组承受轴向载荷，当轴向推力变大时，推力轴承负荷加大，内部摩擦加剧，温度会逐渐升高，如果推力轴承轴向间隙小将造成轴承发热。
　　5　推力轴承间隙的调整工艺
　　5.1引风机轴承箱轴承结构布置
　　如图1所示，引风机轴承箱角接触推力轴承装配方式为背靠背成对组合。这种组合支点间距跨距较大，悬臂长度较小，故悬臂端刚性较大，当轴受热伸长时，轴承游隙增大。

图1

　　承力端单列圆柱滚子轴承为了防止热膨胀，轴承外圈允许在轴承箱内有0.1~0.7mm的热膨胀间隙，内圈由轴套定位。推力端滚珠轴承的内圈用轴端盖定位，形成稳定的转动部分；轴承外圈与轴承箱端盖采用紧力配合，为了保证配合紧力，装配前控制间隙为0.20~1.4mm，两盘推力轴承的内外圈使用内外隔环进行隔离，滚道内的油脂可以相通，形成可靠的固定支撑部分。
　　5.2轴向间隙的调整工艺
　　（1）将一盘向心推力球轴承、内隔套、另一盘向心推力球轴承安装到主轴正确位置，用轴端盖将轴承内圈定位。
　　（2）将轴竖立，向心推力球轴承向上，用角铁或扁钢放入两盘向心推力球轴承外圈之间并抬起整个主轴，使之悬空，使主轴垂直向下，此时两盘轴承应能自由转动。
　　（3）测量两盘向心推力球轴承外圈的间隙，不同方向的测量应不少于4个点，取其平均值，假定为A。设主轴承装配图中要求的此位置轴向间隙（即推力轴承间隙0.06~0.09mm）为B，则隔圈最终加工完成后的尺寸数值等于A~B。外隔环大小可进行喷涂和车削处理以达到轴承装配图中要求的轴向间隙0.06~0.09mm。
　　5.3轴向间隙的影响因素
　　按上述调整工艺，理论上可将推力轴承窜动间隙调整在规定范围内，但测量和加工过程中不能忽略以下几个误差：
　　（1）测量工具误差。因上述A间隙约在25.5~26mm之间，从几次使用游标卡尺和塞块测量总结看，测量误差较大，误差最大达到0.04mm，而最后的间隙要求在0.06~0.09mm之间，因此隔环的准确加工量很难把握。
　　（2）测量方法误差。两轴承外圈距离的测量方法是使轴竖立、向心推力球轴承向上，两盘轴承均能自由转动。由于此时需要用专用工具套在上轴承外圈上，这样就改变了实际运行中上轴承滚珠和滚道的实际位置。测量出的A会比实际的大，套式A~B得出外隔环要求厚度偏大，导致隔环车削量小，最后造成轴向间隙过小。检修人员在进行2B引风机轴承箱轴窜调整过程中出现过类似情况，造成反复测量和对隔环进行车削，最后的隔环加工量为三次加工量的总和，才能使推力轴承存在标准间隙。特别是旧轴承中滚道已基本形成，因此，测量方法更应该注意误差的出现。

图2

　　（3）加工误差。最后在计算隔环最后的加工量时不应忽略车削及铣床上的误差，应相应的进行加减，防止最后结果变化较大。
　　从几次对轴承箱轴向间隙的总结领会到，数据误差是不可避免的，但我们在工作中应尽量避免误差的出现，清楚误差可能出现的工序，提前判断、进行处理，争取一次性将轴向间隙调整在标准范围内。
　　6　结论
　　引起引风机轴承温度升高的原因是多样的。如果是由间隙不当引起的，可以从调整轴承膨胀间隙、窜动间隙等方面处理。如果是由于传热等问题引起的温度升高而导致烧损时，仅从机械和结构上分析，往往不易寻找出根本原因，这时必须从润滑和冷却原理上分析，寻找原因，从根本上解决轴承温度高的问题。
　　参考文献
　　[1]AN静叶可调轴流通风机使用说明书.成都电力机械厂编制.
　　[2]李培根.机械基础[M].北京:机械工业出版社，2006.1.