摘要：對引進的靜葉可調(diào)軸流式通風機的主軸承裝配結構進行了優(yōu)化，并對原結構進行了一系列的改進，實踐證明，改進后的主軸承裝配運行效果良好。

　　關鍵詞：軸流式通風機；主軸承；裝配

　　中圖分類號：TH432.1；TH133.3 文獻標識碼：B

　　文章編號：1006-8155(2005)05-0024-03

　　Abstract: Main bearing assembly structure of imported stationary blade adjustable axial fan is optimized, a series of improvement is carried out on the primary structure, and Original proved that the main bearing assembly after improvement is in good operation condition.

　　Key words: Axial fan;Main bearing;Assembly

　　1引言

　　靜葉可調(diào)軸流通風機是我廠20世紀80年代從德國KKK公司引進的專有技術，相比于其它類型的軸流通風機，其顯著的特點就是強制風冷、油脂潤滑，這種冷卻和潤滑形式不需要水和稀油，杜絕了油水的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，非常有利于電廠的檢修工作和環(huán)保達標工作。通過總結電廠現(xiàn)場多年的實際運行經(jīng)驗和筆者的認真研究以及與KKK公司的技術交流,廠房負壓通風降溫設計，為進一步降低該類型風機主軸承的工作溫度、優(yōu)化主軸承裝配的結構、方便電廠工程技術人員的現(xiàn)場檢修，對原主軸承裝配(舊式)的結構進行了一系列的改進，改進后的主軸承裝配(新式)已在電廠經(jīng)過多年的實際運行，證實其改進效果是顯著的和良好的。

　　2改進前后主軸承裝配的不同結構特點

　　2.1 改進前(舊式)主軸承裝配

　　(1)主軸承由前端的一盤圓柱滾子軸承、后端的一盤圓柱滾子軸承和一盤角接觸球軸承以及前端的一個角環(huán)組成，正常運行時向左的軸向力(葉輪所承受的氣流的反作用)由角接觸球軸承承受，非正常運行(氣流擾動)時向右的軸向力由角環(huán)通過前端的圓柱滾子軸承的滾子及外圈傳遞到軸承殼，因此角環(huán)的端面與圓柱滾子軸承的滾子端面間存在較嚴格的間隙要求。

　　(2)軸承殼冷風道入口A處蓋上及出口B處的通風孔為圓孔(直徑較小)，且出口B處的冷卻盲區(qū)較大。

　　2.2 改進后(新式)主軸承裝配(見圖1b)

　　(1)將原(舊式)主軸承裝配后端的一盤圓柱滾子軸承和一盤角接觸球軸承改為兩盤同型號背對背安裝的角接觸球軸承,并取消了前端的角環(huán)，主軸所承受的兩個方向的軸向力分別由兩盤角接觸球軸承來承受。

　　(2)軸承殼冷風道入口A處蓋上圓孔改為與軸承殼冷風道入口處大小一致的方形孔，軸承殼冷風道出口B處的通風圓孔改為與冷風道垂直寬度一致的長橢圓孔,并將該孔位置盡量前移。

　　3改進的原因及優(yōu)點

　　(1)風機的轉動組軸系構成簡圖

　　1.葉輪；2.軸承殼；3.風機端聯(lián)軸器；4.5.軸承；6.傳扭中間軸(薄壁空心管)7.電機端聯(lián)軸器　　(2)軸系承載分析：電機功率通過傳扭中間軸直接傳遞給葉輪做功，傳扭中間軸只傳遞功率(扭矩)，主軸承裝配只承受葉輪和部分軸系的質(zhì)量而不傳遞功率(扭矩)，因此主軸承只承受徑向力和軸向力而不承受扭矩。

　　(3)由于軸系結構緊湊，主軸承裝配位于葉輪芯筒內(nèi)部，經(jīng)過受力分析及計算，轉動組(葉輪和部分軸系)的合力重心在前后軸承之間，且非常靠近前端圓柱滾子軸承的中心，主軸承所承受的徑向力絕大部分由前端圓柱滾子軸承承受，而后端的兩盤軸承承受的徑向力較小，因此將原(舊式)主軸承裝配后端的圓柱滾子軸承改為角接觸球軸承是完全可行的，通過眾多電廠實際工程的計算表明，后端兩盤角接觸球軸承的壽命完全能滿足實際要求。

　　(4)在改進前(舊式)結構的裝配時，必須要調(diào)整前端角環(huán)的端面與圓柱滾子軸承的滾子端面之間的間隙，此間隙的調(diào)整要通過機加工進行，且角環(huán)的端面與圓柱滾子軸承的滾子端面的光潔度要求非常高，因此此處間隙調(diào)整比較麻煩。并且該風機絕大部分用于電廠引風機，安裝時要求對軸系進行適當?shù)念A拉伸(通過拉伸使軸系兩端的膜片聯(lián)軸器的膜片變形來抵消熱態(tài)運行時軸系的熱膨脹量)，改進前(舊式)主軸承裝配對軸系的預拉伸量要求較精確，如果預拉伸量偏差較大，則可能導致前端的角環(huán)與圓柱滾子軸承的滾子接觸并摩擦，使得前端圓柱滾子軸承的溫升較高，使用壽命縮短。改進后(新式)的結構取消了角環(huán)，既避免了此處間隙的調(diào)整，又避免了角環(huán)與圓柱滾子軸承滾子之間的摩擦而導致前端圓柱滾子軸承的溫升偏高，并使安裝和檢修時對軸系的預拉伸量要求降低。

　　(5)在改進前(舊式)結構的主軸承裝配中存在三盤主軸承的型號規(guī)格均不一致，內(nèi)外圈尺寸均不一致，導致軸承殼及主軸分別有3處尺寸不一致的彈位存在，且在三盤主軸承中前后各有一盤滾子軸承，其外圈與內(nèi)圈允許軸線偏斜度非常小(2′～4′)，因此對各彈位處軸線同軸度精度要求較高，增加了加工、裝配的難度。改進后(新式)結構中后端為兩盤同型號背對背安裝的角接觸球軸承，相當于軸承殼及主軸分別只有2處彈位存在，且后端兩盤角接觸球軸承的外圈與軸承殼孔的配合為間隙配合，因此各彈位處軸線同軸度要求降低，使得更易保證加工精度要求，后端兩盤角接觸球軸承的裝配和拆卸更加方便，兩盤角接觸球軸承的游隙通過外隔圈進行的寬度調(diào)整也較方便。

　　(6)通過對主軸承裝配冷風道的改進，減少了冷卻風在進出軸承殼時的流動損失，極大地減少了冷卻盲區(qū)，使得冷卻風在軸承殼中的流動更加通暢，冷卻效果也更加顯著。

　　4結束語

　　改進后(新式)的主軸承裝配通過眾多電廠多年實際運行，特別是在南方地區(qū)電廠夏天高溫天氣的運行，驗證了其改進效果是顯著的和良好的。據(jù)初步統(tǒng)計，其主軸承的溫升比改進前(舊式)結構的主軸承溫升平均下降了5℃左右，明顯地延長了主軸承壽命。

  主引風機是燒結生產(chǎn)的主要設備之一。其風壓、風量的變化，對燒結生產(chǎn)的影響很大，另外，其電耗一般占整個生產(chǎn)線的l/3左右。因此，合理地控制主引風機的運行狀態(tài)，對燒結生產(chǎn)的合理控制以及大量降低生產(chǎn)電耗有重要意義。

    1燒結主風機應用變頻調(diào)速的重要性

    我國鋼鐵企業(yè)的燒結廠都廣泛存在著生產(chǎn)原料及工況變化的情況，為適應生產(chǎn)，目前只有改變主引風機的風門開度來滿足燒結生產(chǎn)過程的需要，這在過去幾乎成了一種統(tǒng)一的模式，存在著很多弊端。其一，這根本無法隨時動態(tài)跟蹤工藝進行風量調(diào)節(jié)以滿足最佳工藝的要求；其二，據(jù)我們考察寶鋼、首鋼等燒結廠的主引風機，一般風門開度都在40％～60％之間，電能的損失和浪費很大：其三，風機起動困難，起動過程故障率高，對電網(wǎng)影響大等。為克服這些弊端，我們想到應用變頻調(diào)速技術。

    根據(jù)我們廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，燒結生產(chǎn)過程中，對風量的要求，有一個動態(tài)平衡的過程，各項技術經(jīng)濟指標越先進，對平衡的要求就越高。因此，我們萌發(fā)了主引風機變頻調(diào)速改造的設想，利用良好的現(xiàn)代化跟蹤手段，實現(xiàn)配料大小循環(huán)，三機聯(lián)調(diào)，把點火溫度及主燒結負壓，一同進入大閉環(huán)控制。這些設想的實現(xiàn)，最重要而且最困難的就是主引風機的調(diào)速問題，隨著高新技術的迅猛發(fā)展，用高壓變頻器來實現(xiàn)上述連續(xù)、精確的調(diào)控，條件已經(jīng)成熟。

    實現(xiàn)主引風機變頻控制，就能合理地、隨時、動態(tài)地調(diào)節(jié)風的負壓和流量，使風量和風壓相對恒定，為均質(zhì)燒結生產(chǎn)提供了有利條什。反之，沒有良好的調(diào)節(jié)方法、燒結氣流靠人工進行調(diào)節(jié)，根本無法合理應用，這樣就有可能出現(xiàn)大量生料，成品率和工序能耗等指標都難以達到良好的指標。主引風機采刷變頻調(diào)速后，原來風門控制的風量變成由轉速來控制，從輸出功率P與風機轉速關系p=KW3（其中K為風機常數(shù)，W為電動機旋轉角頻率）可知，風量須減少時轉速下降，P隨轉速立方倍下降，克服了以前調(diào)節(jié)風門功率損耗大的問題。另外電動機起動由原來全壓或降壓起動，變成變頻起動后，起動性能大大改善，大電動機起動困難、沖擊大、易損傷等問題便迎刃而解了。

    ,負壓風機報價;2燒結大風機應用變頻調(diào)速的可行性

    目前，許多小功率的風機應用變頻調(diào)速、效益已得到證實，但在國內(nèi)，尚無燒結主引風機應用變頻調(diào)的先例，燒結風機能否應用變頻調(diào)速呢?目前，大型異步電動機變頻調(diào)速也屢見不鮮，而大型同步機應用變頻調(diào)速在國內(nèi)還未有先例，同步電動機應用變頻調(diào)速究竟如何?同軸主油泵在實現(xiàn)風機調(diào)速后，如何補充油量?這些問題，都是應用變頻調(diào)速前要解決的。

    1）為了證實燒結風機應用變頻調(diào)速的可行性，我們在燒結杯試驗中進行了變頻調(diào)速試驗，得到了一組令人滿意的數(shù)據(jù)如表l所示,屋頂風機排風設備。

    從試驗數(shù)據(jù)可見，未裝變頻前，風門開度從0～90風量基本不變，風壓從3.24～20.77kPa變化，整個試驗過程，電流保持3.4A大致不變；裝變頻器后，風門全開，600mm料層時，測得風量從9800～20000m3/h時，負壓從3.04～19.65kPa，電流從06～2．6A，節(jié)電效果十分明顯。2001年1月，在羅克韋爾自動化和廣西南寧怡得發(fā)展公司格州分公司（柳州市怡得安豪科技發(fā)展有限公司）的協(xié)助下，我們正式將A-B高壓變頻器用在2000kW同步電動機上，進一步驗證了燒結主風機應用變頻調(diào)速的實際效果。
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