甘 政，吉 青

四川白馬循環(huán)流化床示范電站，四川內(nèi)江 641005

四川白馬循環(huán)流化床示范電站1×300MW機組，引進法國阿爾斯通公司的技術(shù)。于2005年12月30日并網(wǎng)發(fā)電。其中石灰石粉的輸送全靠4臺意大利ROBOX羅茨風(fēng)機。

設(shè)備結(jié)構(gòu)：

設(shè)備為三葉羅茨風(fēng)機，工作風(fēng)室與軸承座密封為碳精環(huán)密封。后端軸承為支推軸承承受轉(zhuǎn)子徑向力和軸向力。前端軸承為支撐軸承承受轉(zhuǎn)子徑向力。前端機蓋與軸采用骨架油封密封。尾端有一對斜齒輪作為同步齒輪。動力傳送方式為皮帶輪傳動。羅茨風(fēng)機的徑向定位通過零件的制作來保證。軸向定位需要通過調(diào)整，而轉(zhuǎn)子軸向定位的調(diào)整好壞關(guān)系到整個風(fēng)機運行好壞，所以至關(guān)重要。

1 軸向間隙作用

羅茨風(fēng)機軸向定位的主要作用是：當(dāng)風(fēng)機在運行的時候，由于轉(zhuǎn)子發(fā)熱，軸系產(chǎn)生線膨脹和體膨脹。體膨脹的預(yù)留量通過徑向加工來保證，線膨脹的預(yù)留量則通過軸向定位來確定。軸向預(yù)留量太大，風(fēng)機效率會變低；軸向預(yù)留量太小，風(fēng)機機殼及軸承會發(fā)熱損壞。

一般來說軸向間隙不準(zhǔn)會產(chǎn)生以下幾種故障：

為了更好的理解軸向定位的作用，以下對錯誤的定位會造成的問題做一個系統(tǒng)的分析：

1）軸承座端面磨損

軸承端面磨損原因主要是2種原因，一種是異物進入轉(zhuǎn)子與軸承座端面，這種情況發(fā)生幾率太小，這里不做分析。二種是軸向間隙不夠造成轉(zhuǎn)子在線膨脹時與軸承端面接觸磨損。我們知道任何物質(zhì)的分子都在做無規(guī)則的熱運動，分子就有速度，有動能。微觀解釋氣體的壓強就是大量的分子對容器壁的撞擊，而溫度是大量分子的熱運動平均動能的度量。溫度越高，分子的熱運動平均動能就越大，分子的速度就大，我們知道，速度越大，撞擊越猛烈，也就是氣體的壓強越大。當(dāng)風(fēng)機產(chǎn)生壓力時，反之氣體會產(chǎn)生溫度。而溫度造成轉(zhuǎn)子伸長，如果間隙不夠會造成轉(zhuǎn)子與機殼件摩擦。

軸向間隙太小，造成端蓋與葉輪端面磨損

同時摩擦產(chǎn)生熱量，通過熱傳導(dǎo)會使軸承溫度增加，從而損壞軸承，還會損壞密封環(huán)。

2）風(fēng)機效率降低

軸向間隙太大，會造成風(fēng)機效率降低。羅茨風(fēng)機由于是容積式風(fēng)機，它的風(fēng)壓和系統(tǒng)有關(guān)系，而和其它關(guān)系不大。也就是說和出口管道特性有一定關(guān)系。而流量和風(fēng)機轉(zhuǎn)速關(guān)系較大。但是如果軸向間隙調(diào)整偏大，會在葉輪端面和軸承座端面形成一個氣體通道。而氣體通道會使被升壓后的空氣通過它又回到風(fēng)機的吸氣口，使風(fēng)機不斷的做定量的無用功，使風(fēng)機風(fēng)量下降，效率降低。

3）風(fēng)機振動

當(dāng)間隙太小時，葉輪端面與軸承座端面摩擦。由于動靜部位之間摩擦，機組會產(chǎn)生強烈的振動。過大的振動極易造成動靜部分摩擦從而造成災(zāi)難性的后果，摩擦發(fā)生在轉(zhuǎn)軸的密封環(huán)處，將會造成轉(zhuǎn)子的熱彎曲引起振動的進一步增加，形成惡性循環(huán)引起轉(zhuǎn)子的永久性彎曲。而振動與軸的彎曲會造成軸承損壞，齒輪損壞，葉輪損壞，乃至整個羅茨風(fēng)機報廢。

2 調(diào)整技巧

2.1 定位原理

軸向間隙的定位主要是利用軸承的定位來確定軸向間隙。ROBOX羅茨風(fēng)機的軸承定位方式是固定端—自由端式配置。羅茨風(fēng)機尾端為固定端，前端為自由端,通過固定端，讓轉(zhuǎn)子在熱態(tài)情況下向自由端自由膨脹。

2.2 計算間隙

計算轉(zhuǎn)子在熱態(tài)情況下的線膨脹量：C=1.2ΔTL/100

C為熱膨脹伸長量（mm）；

ΔT為軸運行時最高溫度與環(huán)境溫度之差；L為軸的長度。

當(dāng)計算出C值時，C值為軸的最大線膨脹量

2.3 間隙調(diào)整技巧

羅茨風(fēng)機軸向間隙調(diào)整主要是以計算數(shù)據(jù)為參考，使用尾端定位軸承來調(diào)整整個間隙。

1）測量機殼的兩個端面之間的距離X；

2）測量轉(zhuǎn)子兩個端面之間的距離Y；

3）X—Y=&，其中&值為總間隙大小，&1+&2=&。如果&值小于C值，則在軸承座與機殼端面之間添加墊子調(diào)整；如果&值大于C值，則需要采用機械加工將機殼端面去材料處理。采取的標(biāo)準(zhǔn)是&值大于C值0.20mm。這0.20mm是補償安裝誤差采用的經(jīng)驗值；

4）圖中：軸承內(nèi)圈與軸肩接觸，軸承外圈與軸承座外圈定位環(huán)之間有間隙S。當(dāng)外端蓋使用螺栓緊固時，軸承推動整個轉(zhuǎn)子向前端推動，&2值逐漸增大。所以在間隙S處添加墊片，使&1，&2值達到所要求的間隙。

5）在實際工作中，可以使用兩種方法來確定墊片厚度。一種是測量法，測量法主要使用深度游標(biāo)卡尺，測量S值，然后S-&2=K。K就為墊片厚度。另一種方法為加試法，加試法采用假軸套，軸套的外徑比定位軸承外圈小1mm,內(nèi)徑比軸大1mm。厚度為標(biāo)準(zhǔn)軸承厚度。每次在加墊片處試加墊片，然后將軸套按標(biāo)準(zhǔn)緊固，使用塞尺測量&2值，直道&2值達到標(biāo)準(zhǔn)值。

6）&1與&2之間的關(guān)系為2:1的關(guān)系。就是當(dāng)&1為0.30mm時，&2值為0.15mm。這樣做的目的是增加轉(zhuǎn)子自由端膨脹間隙。

3 結(jié)論

羅茨風(fēng)機軸向間隙定位在安裝過程中是羅茨風(fēng)機檢修工作中的重點。它的安裝好壞關(guān)系到設(shè)備的穩(wěn)定運行。而軸向間隙調(diào)整不準(zhǔn)引起的羅茨風(fēng)機損壞事件層出不窮。所以掌握羅茨風(fēng)機軸向間隙調(diào)整的技巧至關(guān)重要。在轉(zhuǎn)動機械設(shè)備檢修中，一切應(yīng)該以數(shù)據(jù)為唯一參照標(biāo)準(zhǔn)，任何以人為經(jīng)驗判斷的錯誤方法應(yīng)該摒棄。

[1]風(fēng)機及系統(tǒng)運行與維修問答[M].機械工業(yè)出版社，2005.

[2]ROBOX三葉羅茨風(fēng)機安裝.意大利ROBOX，2002.

[3]王海波.風(fēng)機維修手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2010.