我公司有一條 4 500t/d 生產(chǎn)線，窯尾高溫風(fēng)機(jī)（W5-2×48-14 №30F）配套主電動機(jī)（YPTQ800-6），功率 2 500kW，轉(zhuǎn)速 995r/min，變頻調(diào)速，聯(lián)軸器采用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，風(fēng)機(jī)軸承采用“油浴、油環(huán)-循環(huán)油”復(fù)合潤滑方式。自 2010 年 12 月投產(chǎn)以來，多次出現(xiàn)高溫風(fēng)機(jī)振動升高、風(fēng)機(jī)軸承損壞的故障，被迫停窯更換新軸承。

　　1 風(fēng)機(jī)振動情況及原因分析

　　導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動的原因很多，常見的有：轉(zhuǎn)子失衡、偏心、固定松動、滾動軸承故障、轉(zhuǎn)子彎曲、葉輪損壞和系統(tǒng)氣流不穩(wěn)定等。 對該風(fēng)機(jī)分析認(rèn)為，轉(zhuǎn)子主軸水平偏差大和風(fēng)機(jī)軸承損壞是其振動的主要原因。

　　1.1 轉(zhuǎn)子主軸水平偏差大

　　在試生產(chǎn)的前三個月， 風(fēng)機(jī)軸承振動一直都偏大，固定端和自由端的振動值都在 7mm/s 以上，且呈逐漸加大趨勢，固定端軸承的滾子及內(nèi)、外圈滾道已出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，需更換新軸承。

　　檢查轉(zhuǎn)子主軸水平度，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的固定端比自由端低了 4mm，遠(yuǎn)低于主軸水平度≤0.04/1 000 的要求。轉(zhuǎn)子主軸水平偏差大致使風(fēng)機(jī)振動過大，同時由于固定端低，且軸承固定，相比自由端所受力更大，因而風(fēng)機(jī)在高振動運轉(zhuǎn)三個月后，固定端軸承損壞，自由端軸承的間隙也變大到 450μm。主軸水平偏差大除安裝原因外，極有可能是風(fēng)機(jī)安裝完成后及運轉(zhuǎn)過程中基礎(chǔ)不均勻沉降引起的。

　　1.2 風(fēng)機(jī)軸承損壞

　　將主軸的水平偏差問題解決后，又出現(xiàn)過幾次風(fēng)機(jī)振動高報，風(fēng)機(jī)軸承損壞的故障。 具體情況是：

　　在每次更換新軸承后，風(fēng)機(jī)的運轉(zhuǎn)都很平穩(wěn)，兩端軸承的水平和垂直方向振動值均在 2mm/s 以下，而運轉(zhuǎn)一段時間后（短則半個月，長則二個月），會出現(xiàn)風(fēng)機(jī)固定端軸承振動突然增大，并迅速惡化的現(xiàn)象。在風(fēng)機(jī)振動值增加后，我們檢查均發(fā)現(xiàn)軸承潤滑稀油站的回油過濾器上總有很多金屬屑，說明軸承磨損很嚴(yán)重。停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)固定端軸承的滾子及內(nèi)、外圈滾道確實出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，需重新更換新軸承。同時檢查風(fēng)機(jī)葉輪磨損及黏結(jié)情況等，均正常，兩側(cè)進(jìn)風(fēng)門的開度也同步。從以上的實際狀況分析，基本可以確定是由于風(fēng)機(jī)固定端軸承損壞引起的風(fēng)機(jī)振動。

　　風(fēng)機(jī)兩端軸承均是 SKF 軸承，型號為 23048C3/W33。在逐一排除了軸承質(zhì)量、選型和潤滑方面的問題后，認(rèn)為軸承座安裝和聯(lián)軸器安裝是引起軸承損壞的兩大原因。

　　1）風(fēng)機(jī)軸承座采用的是剖分式，我們通過壓鉛絲的方法檢查發(fā)現(xiàn)，上蓋的壓緊力有問題。 通過廠家得知，軸承座加工時，在軸承座對分面墊有 0.2mm 厚的青稞紙，而在實際安裝時卻沒有墊，這樣造成軸承座上蓋與下座螺桿擰緊后，軸承變形，游隙變小，特別是自由端軸承外圈與軸承座間隙無法滿足高溫風(fēng)機(jī)工作時熱膨脹自由伸縮的要求，葉輪軸膨脹時，自由端軸承無法自由游動。我們在高溫風(fēng)機(jī)軸承振動值加大后，將自由端軸承座上蓋擰緊螺桿適當(dāng)擰松后，振動情況出現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn)，也印證了此點分析。因而可以認(rèn)定，自由端軸承無法自由游動是造成軸承過早損壞的主要原因。

　　2）主電動機(jī)與葉輪之間的彈性柱銷齒式聯(lián)軸器安裝有問題。此聯(lián)軸器安裝校正方便，可以適應(yīng)由于微偏心產(chǎn)生的振動，同時對沖擊振動有較好的阻尼作用。 檢查發(fā)現(xiàn)，聯(lián)軸器的找平找正沒問題，但兩半聯(lián)軸器端面存在相互碰擦痕跡，說明聯(lián)軸器之間的軸向間隙過小。分析原因是聯(lián)軸器找平找正時忽略了主電動機(jī)軸承是滑動軸承，而在校正兩半聯(lián)軸器端面的軸向間隙時沒有注意到電動機(jī)的磁力中心線。另外，在軸承安裝時軸承加熱溫度過高 （高于120℃），也有可能對軸承產(chǎn)生不利影響。

　　2 解決措施

　　根據(jù)上述分析，我們從安裝環(huán)節(jié)入手，確保安裝質(zhì)量，以保障風(fēng)機(jī)的正常生產(chǎn)。

　　1）嚴(yán)格軸承的采購程序，尋找正規(guī)的SKF 軸承經(jīng)銷商，確保軸承的質(zhì)量。 新軸承安裝前開箱認(rèn)真檢查是否存在缺陷， 檢測軸承的徑向原始游隙應(yīng)為240～320μm。用油煮法加熱軸承時，使用干凈的油，將軸承放在支撐網(wǎng)架上，不直接與油箱底部接觸；均勻加熱，加熱溫度控制在 95～105℃，不能超過 110℃。 到預(yù)定時間后快速撈出，用干凈不脫毛的布巾將軸承上的油跡和附著物擦干凈后，盡快套到軸上。

　　2）精確校正主軸、兩軸承座對分面水平度，軸承座水平度要求軸向≤0.04/1 000，橫向≤0.08/1 000，主軸水平度≤0.04/1 000。 在找主軸的水平度時，考慮到葉輪自重對主軸的彎曲作用及主軸的結(jié)構(gòu)特點，在兩端軸承近端位置分別用框式水平儀找正，數(shù)值要相對應(yīng)。找正合格后，擰緊軸承座的地腳螺栓后，應(yīng)復(fù)查上述三項水平度。

　　3）主軸水平找好后， 用汽油將軸承箱內(nèi)清洗干凈，安裝軸承座上蓋和兩端蓋。 安裝上蓋時要在兩軸承座對分面墊上 0.2mm 的青稞紙，擰緊緊固螺桿，檢查兩端軸承的安裝游隙并做好記錄，特別要檢查自由端軸承外圈與孔的間隙，應(yīng)確保有 30～50μm 間隙。

　　4）主電動機(jī)軸承是滑動軸承，因而在校正兩半聯(lián)軸器端面的軸向間隙時要特別注意電動機(jī)的磁力中心線。本主電動機(jī)標(biāo)出的磁力中心線如圖 1 所示，從圖 1 上可得知電動機(jī)磁力中心線位置，通過電動機(jī)空轉(zhuǎn)也確認(rèn)了該數(shù)據(jù)是正確的。根據(jù)所知的磁力中心線位置，在安裝粗找時就用撬杠將電動機(jī)轉(zhuǎn)子移至其標(biāo)示的位置，然后再找兩半聯(lián)軸器端面的軸向間隙控制在 8～10mm。

　　5）在對電動機(jī)軸電流的檢測中，檢測到了電動機(jī)運轉(zhuǎn)時存在較大的軸電流。為了消除電動機(jī)軸電流對軸承損傷，我們在靠近主電動機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器上安裝了碳刷，碳刷具有彈性支撐，電動機(jī)運轉(zhuǎn)時能始終與半聯(lián)軸器保持緊密接觸，碳刷用金屬導(dǎo)線與支架相連，支架與地線相連，將軸電流引向大地。 同時在聯(lián)軸器的兩端面外擋板及外套內(nèi)表面與半聯(lián)軸器間用青稞紙絕緣。

　　3 實施效果

　　在 2012 年 7 月更換新軸承時， 我們嚴(yán)格按上述措施處理后，高溫風(fēng)機(jī)平穩(wěn)運行，基本解決了高溫風(fēng)機(jī)振動的問題，確保了回轉(zhuǎn)窯的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。