锋速达通风降温系统
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车间降温水帘_静叶可调轴流通风机主轴承装配工艺的改进烧结厂同
关键词：轴流式通风机；主轴承；装配
中图分类号：TH432.1；TH133.3 文献标识码：B
文章编号：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
静叶可调轴流通风机是我厂20世纪80年代从德国KKK公司引进的专有技术，相比于其它类型的轴流通风机，其显著的特点就是强制风冷、油脂润滑，这种冷却和润滑形式不需要水和稀油，杜绝了油水的跑、冒、滴、漏现象，非常有利于电厂的检修工作和环保达标工作。通过总结电厂现场多年的实际运行经验和笔者的认真研究以及与KKK公司的技术交流,厂房负压通风降温设计，为进一步降低该类型风机主轴承的工作温度、优化主轴承装配的结构、方便电厂工程技术人员的现场检修，对原主轴承装配(旧式)的结构进行了一系列的改进，改进后的主轴承装配(新式)已在电厂经过多年的实际运行，证实其改进效果是显著的和良好的。
2改进前后主轴承装配的不同结构特点
2.1 改进前(旧式)主轴承装配
(1)主轴承由前端的一盘圆柱滚子轴承、后端的一盘圆柱滚子轴承和一盘角接触球轴承以及前端的一个角环组成，正常运行时向左的轴向力(叶轮所承受的气流的反作用)由角接触球轴承承受，非正常运行(气流扰动)时向右的轴向力由角环通过前端的圆柱滚子轴承的滚子及外圈传递到轴承壳，因此角环的端面与圆柱滚子轴承的滚子端面间存在较严格的间隙要求。
(2)轴承壳冷风道入口A处盖上及出口B处的通风孔为圆孔(直径较小)，且出口B处的冷却盲区较大。
2.2 改进后(新式)主轴承装配(见图1b)
(1)将原(旧式)主轴承装配后端的一盘圆柱滚子轴承和一盘角接触球轴承改为两盘同型号背对背安装的角接触球轴承,并取消了前端的角环，主轴所承受的两个方向的轴向力分别由两盘角接触球轴承来承受。
(2)轴承壳冷风道入口A处盖上圆孔改为与轴承壳冷风道入口处大小一致的方形孔，轴承壳冷风道出口B处的通风圆孔改为与冷风道垂直宽度一致的长椭圆孔,并将该孔位置尽量前移。
3改进的原因及优点
(1)风机的转动组轴系构成简图
1.叶轮；2.轴承壳；3.风机端联轴器；4.5.轴承；6.传扭中间轴(薄壁空心管)7.电机端联轴器 (2)轴系承载分析：电机功率通过传扭中间轴直接传递给叶轮做功，传扭中间轴只传递功率(扭矩)，主轴承装配只承受叶轮和部分轴系的质量而不传递功率(扭矩)，因此主轴承只承受径向力和轴向力而不承受扭矩。
(3)由于轴系结构紧凑，主轴承装配位于叶轮芯筒内部，经过受力分析及计算，转动组(叶轮和部分轴系)的合力重心在前后轴承之间，且非常靠近前端圆柱滚子轴承的中心，主轴承所承受的径向力绝大部分由前端圆柱滚子轴承承受，而后端的两盘轴承承受的径向力较小，因此将原(旧式)主轴承装配后端的圆柱滚子轴承改为角接触球轴承是完全可行的，通过众多电厂实际工程的计算表明，后端两盘角接触球轴承的寿命完全能满足实际要求。
(4)在改进前(旧式)结构的装配时，必须要调整前端角环的端面与圆柱滚子轴承的滚子端面之间的间隙，此间隙的调整要通过机加工进行，且角环的端面与圆柱滚子轴承的滚子端面的光洁度要求非常高，因此此处间隙调整比较麻烦。并且该风机绝大部分用于电厂引风机，安装时要求对轴系进行适当的预拉伸(通过拉伸使轴系两端的膜片联轴器的膜片变形来抵消热态运行时轴系的热膨胀量)，改进前(旧式)主轴承装配对轴系的预拉伸量要求较精确，如果预拉伸量偏差较大，则可能导致前端的角环与圆柱滚子轴承的滚子接触并摩擦，使得前端圆柱滚子轴承的温升较高，使用寿命缩短。改进后(新式)的结构取消了角环，既避免了此处间隙的调整，又避免了角环与圆柱滚子轴承滚子之间的摩擦而导致前端圆柱滚子轴承的温升偏高，并使安装和检修时对轴系的预拉伸量要求降低。
(5)在改进前(旧式)结构的主轴承装配中存在三盘主轴承的型号规格均不一致，内外圈尺寸均不一致，导致轴承壳及主轴分别有3处尺寸不一致的弹位存在，且在三盘主轴承中前后各有一盘滚子轴承，其外圈与内圈允许轴线偏斜度非常小(2′～4′)，因此对各弹位处轴线同轴度精度要求较高，增加了加工、装配的难度。改进后(新式)结构中后端为两盘同型号背对背安装的角接触球轴承，相当于轴承壳及主轴分别只有2处弹位存在，且后端两盘角接触球轴承的外圈与轴承壳孔的配合为间隙配合，因此各弹位处轴线同轴度要求降低，使得更易保证加工精度要求，后端两盘角接触球轴承的装配和拆卸更加方便，两盘角接触球轴承的游隙通过外隔圈进行的宽度调整也较方便。
(6)通过对主轴承装配冷风道的改进，减少了冷却风在进出轴承壳时的流动损失，极大地减少了冷却盲区，使得冷却风在轴承壳中的流动更加通畅，冷却效果也更加显著。
4结束语
改进后(新式)的主轴承装配通过众多电厂多年实际运行，特别是在南方地区电厂夏天高温天气的运行，验证了其改进效果是显著的和良好的。据初步统计，其主轴承的温升比改进前(旧式)结构的主轴承温升平均下降了5℃左右，明显地延长了主轴承寿命。
主引风机是烧结生产的主要设备之一。其风压、风量的变化，对烧结生产的影响很大，另外，其电耗一般占整个生产线的l/3左右。因此，合理地控制主引风机的运行状态，对烧结生产的合理控制以及大量降低生产电耗有重要意义。
1烧结主风机应用变频调速的重要性
我国钢铁企业的烧结厂都广泛存在着生产原料及工况变化的情况，为适应生产，目前只有改变主引风机的风门开度来满足烧结生产过程的需要，这在过去几乎成了一种统一的模式，存在着很多弊端。其一，这根本无法随时动态跟踪工艺进行风量调节以满足最佳工艺的要求；其二，据我们考察宝钢、首钢等烧结厂的主引风机，一般风门开度都在40％～60％之间，电能的损失和浪费很大：其三，风机起动困难，起动过程故障率高，对电网影响大等。为克服这些弊端，我们想到应用变频调速技术。
根据我们厂的生产经验，烧结生产过程中，对风量的要求，有一个动态平衡的过程，各项技术经济指标越先进，对平衡的要求就越高。因此，我们萌发了主引风机变频调速改造的设想，利用良好的现代化跟踪手段，实现配料大小循环，三机联调，把点火温度及主烧结负压，一同进入大闭环控制。这些设想的实现，最重要而且最困难的就是主引风机的调速问题，随着高新技术的迅猛发展，用高压变频器来实现上述连续、精确的调控，条件已经成熟。
实现主引风机变频控制，就能合理地、随时、动态地调节风的负压和流量，使风量和风压相对恒定，为均质烧结生产提供了有利条什。反之，没有良好的调节方法、烧结气流靠人工进行调节，根本无法合理应用，这样就有可能出现大量生料，成品率和工序能耗等指标都难以达到良好的指标。主引风机采刷变频调速后，原来风门控制的风量变成由转速来控制，从输出功率P与风机转速关系p=KW3（其中K为风机常数，W为电动机旋转角频率）可知，风量须减少时转速下降，P随转速立方倍下降，克服了以前调节风门功率损耗大的问题。另外电动机起动由原来全压或降压起动，变成变频起动后，起动性能大大改善，大电动机起动困难、冲击大、易损伤等问题便迎刃而解了。
,负压风机报价;2烧结大风机应用变频调速的可行性
目前，许多小功率的风机应用变频调速、效益已得到证实，但在国内，尚无烧结主引风机应用变频调的先例，烧结风机能否应用变频调速呢?目前，大型异步电动机变频调速也屡见不鲜，而大型同步机应用变频调速在国内还未有先例，同步电动机应用变频调速究竟如何?同轴主油泵在实现风机调速后，如何补充油量?这些问题，都是应用变频调速前要解决的。
1）为了证实烧结风机应用变频调速的可行性，我们在烧结杯试验中进行了变频调速试验，得到了一组令人满意的数据如表l所示,屋顶风机排风设备。
从试验数据可见，未装变频前，风门开度从0～90风量基本不变，风压从3.24～20.77kPa变化，整个试验过程，电流保持3.4A大致不变；装变频器后，风门全开，600mm料层时，测得风量从9800～20000m3/h时，负压从3.04～19.65kPa，电流从06～2．6A，节电效果十分明显。2001年1月，在罗克韦尔自动化和广西南宁怡得发展公司格州分公司（柳州市怡得安豪科技发展有限公司）的协助下，我们正式将A-B高压变频器用在2000kW同步电动机上，进一步验证了烧结主风机应用变频调速的实际效果。
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