臂式风机轴承更换的检修方法及技术要点

【摘 要】本文针对悬臂式风机轴承更换因检修原因可能出现的故障原因进行了分析，提出了为避免故障所采用的检修方法及技术要点，在现场检修中，有较大的应用价值。

【关键词】悬臂式风机轴承；轴承箱体；更换；方法及技术要点

1、概述

在酒钢生产工序中，对煤气、空气等类介质的输送广泛采用悬臂式风机，在现场检修更换轴承后，常常出现轴承发热、震动、烧毁等故障，需重复检修，这不仅影响了工序的生产，又造成了大量的浪费。如何采用准确的技术标准，正确选用轴承，用优化的施工方法和顺序，优质高效的一次完成检修任务，对保证工序的正常生产有着重要的意义。

2、原因分析

对悬臂式风机而言，其安装结构如下图一所示：

1.电机 2.联轴器 3.压盖 4.锁母 5.轴承 6.轴承箱体 7.叶轮

分析其安装结构特点，排除因叶轮失衡引起的震动，检修后引起轴承发热、震动、烧毁等故障的主要原因有以下几点：

1）轴承型号选择错误（排除轴承质量原因）。

2）轴承自由游隙系列选择错误。

3）轴承清洗不够或保护不周，杂物进入轴承滑道。

4）热装时，加热温度高或加热时间长，损伤轴承滑架，破坏了轴承游隙。

5）轴承装配游隙调整方法不当，游隙超差。

6）联轴器同心度超差。

7）联轴器柱销孔因加工原因造成同心度出现偏差。

8）油（脂）型号选择错误，加油量偏多或偏少。

9）轴承箱体地脚螺栓紧固力矩不够。

10）新轴承箱体两轴承孔同心度超差或单个轴承孔圆度超差，造成轴承夹帮。

11）冷却水系统故障（水冷式箱体）。

3、现场检修方法及技术要点

根据前面故障原因分析，在现场检修更换悬臂式分机轴承时，应按下面所述的检修方法及技术要点，规范施工，按标准作业，可最大限度的避免检修质量事故的发生。

3.1轴承型号的选择

调心滚子轴承分圆柱孔轴承和圆锥孔轴承两种，对于图一所示的悬臂式风机，通常选用圆柱孔调心滚子轴承，根据轴承部位轴的直径，确定调心滚子轴承的基本型号。

3.2轴承自由游隙的选择

所谓轴承游隙，即指轴承在未安装于轴或轴承箱体时，将其内圈或外圈的一方固定，然后未固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可分为径向游隙和轴向游隙。轴承自由游隙通常是指径向游隙。现场用塞尺检测轴承自由游隙。

常用圆柱孔调心滚子轴承径向游隙如下表一所示：

轴承径向游隙一般分为5个系列：C2、标准（CN）、C3、C4、C5，游隙由小到大递增。对于悬臂式风机而言，由于受现场环境、冷却条件限制，应优先选用C3系列的圆柱调心滚子轴承（表一中黑体部分）。因此在报备件计划时，除标注基本轴承型号外，还必须注明游隙系列为C3，避免国贸按轴承标准（CN）游隙系列采购而导致轴承自由游隙偏小，现场无法使用。

在现场检修更换轴承时，可用以下经验公式计算轴承自由游隙：

（1‰～1.2‰）×d（轴承公称内径）

3.3轴承的清洗

现场采用不含水的煤油或柴油清洗轴承。轴承的清洗分粗洗和清洗进行，并可在油盆或其他容器底部放上金属网架。粗洗时，在油中用刷子等清除脂或粘着物，但不能转动轴承；精洗时，在油中慢慢转动轴承并仔细进行。清洗后，立即涂油并覆盖保护。

3.4轴承的现场更换装配

现场检修更换悬臂式风机轴承时，按下列施工方法及技术要求进行：

3.4.1轴承准备

选择C3游隙系列的圆柱调心滚子轴承，检查确认轴承自由游隙及外观质量无误后，按要求正确清洗后保护备用。

3.4.2风机轴与箱体轴承孔的检验

首先清洗轴与箱体轴承孔并进行必要的修复，确保无伤痕或毛刺，其次效验轴与轴承孔的尺寸是否与图纸相符。检验合格后，及时在轴与轴承孔的配合面涂机械油。

3.4.3风机轴与轴承的装配

悬臂式风机轴与轴承孔一般为过盈或过度配合，因此一般采用热装法。现场通常采用油煮或轴承加热器加热轴承。加热安装轴承时，要注意以下几点技术要求：

1）油煮时加热温度不超过100℃；使用轴承加热器时设定最高温度为95℃。

2）不允许轴承接触油槽底部。

3）对于铜滑架的圆锥滚子轴承，升温速度要缓慢，防止因材质不同产生的膨胀差异而破坏轴承滑道。内径100mm轴承一般加热30分钟左右为准。用轴承加热器时，必须设为半加热方式，并边加热边旋转轴承。

4）轴承装配完冷却后，用塞尺效核轴承径向装配游隙。保证径向装配游隙不小于1‰×d（轴承公称内径）mm。

5）联轴器端（固定端）轴上采用锁母固定轴承方式时，要注意调整轴承轴向间隙，轴向间隙大小一般为（1‰～1.5‰）×d（轴承公称内径）mm。具体调整方式为在轴承完全冷确后，锁紧锁母，再将锁母反转一定的角度（角度大小根据螺距计算），然后将垫锁死。

3.4.4轴承与轴承箱体的装配

轴承与轴装配完后，再与轴承箱体装配。对于悬臂式风机而言，轴承与箱体配合由于受冷却条件限制，轴承外圆顶部与壳体间必须调整留出顶间隙，顶间隙通常为0.03～0.08mm（轴承直径越大，顶间隙越大）；联轴器端（固定端）压盖与轴承间要留轴向间隙，轴向间隙通常为（1‰～1.5‰）×d（轴承公称内径）mm。检修现场用“压铅法”检测出配合数据，通过在轴承箱体结合面加减垫的方式调整顶间隙；通过在压盖与箱体端面间加垫的方式调整轴向间隙。“压铅法”检测数据时，最好用电动、液压扳手或扭力尺定力矩定人操作，以保证检测数据的准确性。

3.4.5游隙效核

轴承更换调整完成后，按技术要求紧固完轴承箱体结合面螺栓后，用塞尺效核轴承径向游隙、顶间隙，保证径向游隙在（0.8‰～1.2‰）×d（轴承公称内径）mm之间，顶间隙在0.03～0.05mm之间，同时检测箱体结合面处轴承两侧的游隙，防止轴承夹帮。

3.5联轴器找正

各游隙效核符合要求后，检查确认电机、轴承箱体地脚与基础间无杂物，且接触面积符合技术要求，然后按标准力矩紧固各部螺栓，用百（千）分表检测、调整联轴器同心度，保证联轴器同心度≦0.05mm（每次用表检测数据时，电机、轴承箱体地脚螺栓必须紧固到额定力矩）。悬臂式风机联轴器通常采用弹性柱销联轴器，为消除柱销孔同心度偏差引起的震动，对不需更换的联轴器，拆除前做标记，并按标记安装；对需更换的联轴器，必须成对更换，更换前，效检新联轴器柱销孔的同心度，保证柱销孔同心度≦0.08mm并做标记，按标记安装。

3.6油（脂）的添加

3.6.1采用油方式时，选用合适粘度的油，在试车前定量（侵没轴承底部滚子为准）加入并定期补充。随冬夏季气温变化，更换不同粘度的油，同时必须保证轴承箱体透气孔的畅通。

3.6.2采用脂方式时，选用耐一定温度的脂（通常选用二硫化目），在各游隙效核后，加入两端压盖中，一般充填至容积的1/3-1/2，并定期补充。补充脂时应保证新脂确实进到轴承内部。

3.7轴承箱体更换

当轴承箱体与轴承同时需要更换时，对新轴承箱体按下列原则及技术要求进行效检：

3.7.1对新箱体各加工面进行必要的修复，确保无伤痕、毛刺及凸点。

3.7.2效核新轴承箱体的中心高、地脚螺栓孔等相关尺寸与图纸相符。

3.7.3送机修厂效核两轴承孔的同心度，保证同心度误差≦0.05mm。

3.7.4送机修厂效核单个轴承孔的圆度，保证圆度误差≦0.05mm。

3.7.5轴承安装后，如有夹帮现象，可按技术标准对新箱体轴承孔开瓦帮。

3.8检查冷却水系统

一些场合轴承箱体采用水冷式给轴承降温，对于这种轴承箱体，检修时，要检查冷却水管路，保证管路畅通无堵塞。开机前，首先要打开冷却水，检查管路阀门，冷却水流通正常后在开机。在日常点检时，要注意水温、流量的变化情况，当出现异常时，要及时检查管路阀门，防止冷却水管路堵塞。

4、结束语

本文针对悬臂式风机轴承检修更换提出的检修方法及技术要点，是结合理论与实际操作过程中的经验总结得出的，对其他结构的轴承安装有很多借鉴之处，但难免有不妥之处，希望大家批评指正并共同探讨完善。

参考文献

[1]《轴承目录》，瓦房店轴承厂

[2]《机械设计手册》，机械工业出版社

作者简介

张金意；男；1991年7月毕业于北京科技大学机械工程系；专业：冶金机械 ；工程师。