本文對風(fēng)機振動、軸承溫度過高原因進行了綜合分析，從設(shè)備、工藝和維護幾方面分析了可能導(dǎo)致風(fēng)機振動和軸承溫度過高的因素，提出多種措施，從而改善風(fēng)機作業(yè)狀況、工作環(huán)境，解決風(fēng)機振動和軸承溫度過高問題，延長風(fēng)機的使用壽命。

1　引言

風(fēng)機作為一種通用機械設(shè)備，是煉鐵廠的大型關(guān)鍵設(shè)備，直接為熱風(fēng)爐和噴煤等設(shè)備提供動力氣源。其運行狀況直接影響熱風(fēng)爐和噴煤系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、可靠運行;而風(fēng)機運行出現(xiàn)異常，將直接導(dǎo)致熱風(fēng)爐停燒和高爐停噴等事故。

2　風(fēng)機產(chǎn)生振動的原因

對風(fēng)機產(chǎn)生振動的原因分析，主要從以下幾方面入手。

(1)葉輪本身不平衡所引起的振動，其產(chǎn)生的原因有：葉輪上的零部件松動、變化、變形或產(chǎn)生不均勻的腐蝕、磨損;工作介質(zhì)中的固體顆粒沉積在轉(zhuǎn)子上;檢修中更換的新零部件重量不均勻;制造中葉輪的材質(zhì)不絕對勻稱;加工精度有誤差、裝配有偏差等。轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動的特征是振動值以葉輪側(cè)水平方向為，而軸向很小，并且軸承座承力軸承處振動大于推力軸承處，振幅隨轉(zhuǎn)數(shù)升高而增大，振動穩(wěn)定性比較好，對負荷變化不敏感。

(2)葉輪與主軸配合間隙過大引起的振動，其主要原因是葉輪在制作加工過程中加工精度有誤差，軸頭出現(xiàn)橢圓。還有在修復(fù)過程中檢修人員用細砂紙打磨軸頭，多次修復(fù)后，導(dǎo)致主軸頭與葉輪配合間隙過大。

(3)主軸發(fā)生彎曲，其主要原因是風(fēng)機長期處于停用狀態(tài)，主軸葉輪自重的作用下，發(fā)生彎曲變形。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在正常運轉(zhuǎn)的風(fēng)機停用后，為進行任何檢修，再次啟機時，出現(xiàn)風(fēng)機振動超標(biāo)的現(xiàn)象。再者主軸局部高溫也可使軸彎曲。主軸彎曲引起的振動的特征與葉輪不平衡基本相同。

(4)基礎(chǔ)或機座的剛性不夠或不牢，基礎(chǔ)鋼板薄弱、墊鐵松動、位移、地腳螺栓松動等。其主要原因是在風(fēng)機基礎(chǔ)施工中，施工單位未按設(shè)計要求和施工規(guī)范施工，導(dǎo)致基礎(chǔ)強度不夠。這種振動的特征為有問題的地腳螺栓處的軸承座的振動。

(5)聯(lián)軸器中心找正誤差引起的振動。風(fēng)機與電機之間由聯(lián)軸器聯(lián)接，傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，不對中是風(fēng)機常見的故障，風(fēng)機的不對中故障是指風(fēng)機、電機兩轉(zhuǎn)子的軸心線與軸承中心線的傾斜或偏移程度，風(fēng)機轉(zhuǎn)子的不對中可以分為聯(lián)軸器不對中和軸承不對中。風(fēng)機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生不對中故障后，在旋轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生一系列對設(shè)備運行不利的動態(tài)效應(yīng)，引起聯(lián)軸器的偏轉(zhuǎn)、軸承的磨損、油膜失穩(wěn)和軸的撓曲變形等，不僅使轉(zhuǎn)子的軸頸與軸承的相互位置和軸承的工作狀態(tài)發(fā)生了變化，同時也降低了軸系的固有頻率，使轉(zhuǎn)子受力及軸承所受的附加力導(dǎo)致風(fēng)機的異常振動和軸承的早期損壞，危害極大。其振動特征為振動為不定性的，隨負荷變化劇烈，空轉(zhuǎn)時輕，滿載時大，振動穩(wěn)定性較好。軸心偏差越大，振動越大;電機單獨運行，振動消失。如果徑向振動大則為兩軸心線平行，軸向振動大則為兩軸心線相交?？拷?lián)軸器的軸承振動增大。

(6)聯(lián)軸器與軸配合間隙過大;彈性套間隙過大或間隙不均。其主要原因是聯(lián)軸器在制作加工過程中加工精度有誤差，聯(lián)軸器與主軸配合間隙過大;聯(lián)軸器柱銷孔孔徑加工過大;聯(lián)軸器兩側(cè)柱銷孔不同心等問題均可造成風(fēng)機運行振動過高現(xiàn)象。其振動特征為振動為聯(lián)軸器側(cè)軸承水平振動高。

(7)軸承磨損，間隙過大;軸頸磨損，軸承內(nèi)套與軸頸配合間隙大。軸承裝配不良的振動，如果軸頸或軸肩臺加工不良，軸頸彎曲，軸承安裝傾斜，軸承內(nèi)圈裝配后造成與軸心線不重合，使軸承每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一次交變的軸向力作用，滾動軸承的固定圓螺母松動造成局部振動。其振動特征為振動值以軸向為，振動頻率與旋轉(zhuǎn)頻率相等。

(8)電氣方面的缺陷引起的振動：定子三相磁場不對稱，由于三相電壓不平衡，單相運行等原因?qū)е麓胖行腻e位;定子鐵心或定子線圈松動，使定子電磁振動和噪聲加大;電機氣隙不均引起的電磁振動;轉(zhuǎn)子導(dǎo)體故障，有松動的零件等。

3　風(fēng)機產(chǎn)生振動的對策

(1)葉輪本身不平衡，葉輪不平衡可分為動不平衡(力偶不平衡)和靜不平衡(力矩不平衡)兩種。風(fēng)機運行中很少產(chǎn)生動不平衡，消除動不平衡的方法是：拆除風(fēng)機轉(zhuǎn)子，利用動平衡機對轉(zhuǎn)子進行平衡找平，通過平衡機找平的轉(zhuǎn)子，動、靜不平衡基本可以得到根除。靜不平衡可在現(xiàn)場利用三點平衡法進行找平。

(2)葉輪與主軸配合間隙過大引起的振動，對于新軸要依據(jù)圖紙進行校核，確保葉輪與軸的配合間隙。另外風(fēng)機正常運行期間盡量減少檢修次數(shù)。由于每次檢修對于風(fēng)機主軸都存在一定的磨修，這樣一來多次的修復(fù)會造成主軸的累積磨損，終導(dǎo)致主軸報廢。還有葉輪與主軸安裝完畢后，軸頭用于鎖緊葉輪的鎖母必須緊固到位，一旦出現(xiàn)松動會造成風(fēng)機振動影響檢修質(zhì)量。

(3)主軸發(fā)生彎曲所引起的振動，主軸彎曲主要產(chǎn)生于日常點檢維護工作不到位，對長期停用風(fēng)機，點檢和崗位人員必須每天進行手動盤車，每天盤車角度為60°～120°之間，防止由于風(fēng)機長時間不運轉(zhuǎn)，在葉輪自重的因素下，主軸發(fā)生彎曲變形。還有風(fēng)機在運行期間，必須每天進行點檢，確保風(fēng)機油位正常，防止由于缺油軸承燒損，造成主軸局部受高溫彎曲變形。

(4)基礎(chǔ)或機座的剛性不夠或不牢，基礎(chǔ)鋼板薄弱、墊鐵松動、位移、地腳螺栓松動引起的振動。如果是風(fēng)機底座鋼結(jié)構(gòu)強度不夠，可將風(fēng)機軸承座拆除，重新制作安裝底座鋼結(jié)構(gòu)。如混凝土基礎(chǔ)強度不夠而產(chǎn)生的振動，處理起來就非常麻煩，如基礎(chǔ)主體已經(jīng)出現(xiàn)裂縫，但不是由上至下的貫穿縫，可臨時進行處理，此時需要拆除風(fēng)機軸承座，將開裂部分鑿除，并在基礎(chǔ)本體上鉆孔埋膨脹螺栓，然后在原有基礎(chǔ)外側(cè)支鋼板并用膨脹螺栓固定，采用高鋁水泥或CGM澆注料進行基礎(chǔ)澆注。在澆注的新基礎(chǔ)上調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)子和電動機的同心度，調(diào)整風(fēng)機軸承座的水平度和兩座間的水平度和同心度達要求，然后緊固地腳螺栓并將調(diào)整墊子與鋼板底座焊接固定。后一種情況就是基礎(chǔ)報廢，重新澆注。由于基礎(chǔ)引發(fā)的風(fēng)機振動，在正常生產(chǎn)時，處理較為困難。因此要求在風(fēng)機基礎(chǔ)施工時就要做好質(zhì)量把關(guān)工作，否則一旦風(fēng)機投入使用，將給日常維護帶來很多麻煩。

(5)聯(lián)軸器中心找正誤差引起的振動。主要是由于檢修人員在對電機找正過程中未按標(biāo)準(zhǔn)進行作業(yè)，導(dǎo)致風(fēng)機與電機軸存在平行或相交誤差;也可能出現(xiàn)聯(lián)軸器兩端面不平行和間隙過大或過小。電機找正過程中，要求電氣、機械點檢人員，現(xiàn)場全過程質(zhì)量跟蹤，隨時掌握調(diào)整數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)判斷電機找正情況，防止檢修人員弄虛作假。

(6)聯(lián)軸器與軸配合間隙過大，彈性套間隙過大或間隙不均引發(fā)的振動。這類振動一般出現(xiàn)在更換聯(lián)軸器的時候，對于所要更換的聯(lián)軸器依據(jù)圖紙進行校核，確保聯(lián)軸器與軸的配合間隙;控制柱銷孔孔徑尺寸和聯(lián)軸器兩側(cè)柱銷孔同心度。另一種情況是只更換電機側(cè)或風(fēng)機側(cè)的聯(lián)軸器，由于兩側(cè)聯(lián)軸器不是同期同批加工，很難保證聯(lián)軸器兩側(cè)柱銷孔同心度，因此建議在更換聯(lián)軸器時，盡可能的一次更換一付。

(7)軸承磨損，間隙過大;軸頸磨損，軸承內(nèi)套與軸頸配合間隙大。風(fēng)機軸承在風(fēng)機運行中始終處于高速轉(zhuǎn)動，因此不可避免的會出現(xiàn)磨損。因此要求點檢人員每天記錄風(fēng)機振動值，掌握軸承的劣化趨勢，根據(jù)劣化趨勢制定科學(xué)合理的更換周期，做好預(yù)先維修的工作。在修復(fù)過程中，同樣會出現(xiàn)主軸多次修復(fù)后，軸承與主軸配合間隙變大的情況，根據(jù)軸承與軸的配合間隙。如軸與軸承間隙在0.010mm范圍內(nèi)，可采用電鍍修復(fù)主軸軸承裝配部位;如軸與軸承間隙在0.025mm范圍內(nèi)，風(fēng)機轉(zhuǎn)速在1000r/min以下時，可采用主軸軸承裝配部位打麻點，配合使用固持膠的方法處理過大的配合間隙。另外要求更換軸承后，軸承必須安裝到位，同時軸承鎖固鎖母必須打緊，并配合止退墊使用。

(8)電氣方面的缺陷引起的振動，我們一般采用電機下線返廠修復(fù)處理。

4　風(fēng)機軸承溫度過高的原因

對風(fēng)機產(chǎn)生軸承溫度過高的原因分析，主要以下幾點。

(1)風(fēng)機兩側(cè)軸承包同心度存在加工和安裝誤差。這種情況經(jīng)常發(fā)生于軸承包位于風(fēng)機葉輪兩側(cè)，安裝時沒有按規(guī)范施工或基準(zhǔn)點不準(zhǔn)，兩側(cè)軸承包安裝后存在水平位移和標(biāo)高誤差。還有一種情況是軸承包為一體式，軸承安裝位置的鏜孔在制造加工時出現(xiàn)兩鏜孔同心度超差，這種誤差基本上是無法消除的缺陷，可以說一旦出現(xiàn)軸承包就只能報廢。

解決方法：拆除風(fēng)機總成，對兩側(cè)軸承包進行找平找正。

(2)風(fēng)機軸承包自身存在傾斜，軸承在軸承包內(nèi)呈傾斜狀態(tài)，導(dǎo)致風(fēng)機軸承在運行時溫度高。其產(chǎn)生的原因是風(fēng)機安裝、檢修質(zhì)量不高，軸承在允許調(diào)節(jié)角度的臨界邊緣運行。

解決方法：拆除風(fēng)機總成及軸承包，軸承包重新找正。

(3)軸承包存在卡幫、軸承壓鉛過緊，導(dǎo)致軸承運行溫度過高。其產(chǎn)生的原因是風(fēng)機運行時，由于軸承安裝位置兩側(cè)或頂部沒有間隙，高速運轉(zhuǎn)時軸承產(chǎn)生的熱量使內(nèi)圈向外膨脹，而軸承外圈被軸承包側(cè)幫或頂部擠死，無法向外膨脹，導(dǎo)致軸承游隙減小，引發(fā)軸承燒損事故。

解決方法：拆除風(fēng)機總成或?qū)⒖偝傻跗?，對軸承包開瓦幫。

(4)軸承運行異常，造成軸承發(fā)熱。主要是由于軸承疲勞磨損出現(xiàn)脫皮、麻坑、間隙增大引起的溫度升高，一般可以通過聽軸承聲音和測量振動等方法來判斷。

解決方法：重新壓鉛調(diào)整軸承頂間隙。

(5)軸承包在鑄造過程中，內(nèi)部水腔小，造成冷卻強度降低;軸承包水腔堵塞，冷卻水通過量小，導(dǎo)致軸承發(fā)熱。

(6)軸承包未按標(biāo)準(zhǔn)加入規(guī)定的油脂。一般情況是崗位人員擔(dān)心風(fēng)機缺油造成軸承燒損，在加油時加入量過多，這時現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升，到達某點后(一般在比正常運行溫度高10～15℃左右)就會維持不變，然后會逐漸下降。

5　風(fēng)機軸承溫度過高的對策

(1)風(fēng)機兩側(cè)軸承包同心度存在加工和安裝誤差。規(guī)范檢修作業(yè)程序，點檢人員現(xiàn)場把關(guān)，嚴格執(zhí)行安裝風(fēng)機檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，控制質(zhì)量。同時對新備件進行認真細致的尺寸核對，必要時可以聯(lián)系西部重工，在機床上校核軸承包鏜孔同心度。

(2)風(fēng)機軸承包自身存在傾斜，軸承在軸承包內(nèi)呈傾斜狀態(tài)，導(dǎo)致風(fēng)機軸承在運行時溫度高。解決的方法同樣是嚴格執(zhí)行安裝風(fēng)機檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，控制質(zhì)量。

(3)軸承包存在卡幫、軸承壓鉛過緊，導(dǎo)致軸承運行溫度過高。軸承包存在卡幫解決方法是：新軸承包安裝完畢后，對軸承包側(cè)幫進行測繪，把軸承放入軸承包軸承安裝位置并給一定的壓力，用塞尺測量軸承與瓦座的側(cè)間隙，根據(jù)數(shù)據(jù)用刮刀開瓦幫，開幫后軸承底部與軸承座接觸面不小于周長的1/3。軸承壓鉛過緊的解決方法是：調(diào)整軸承頂間隙，預(yù)留軸承受熱膨脹量。

(4)軸承運行異常，造成軸承發(fā)熱。可以通過每天測量風(fēng)機振動趨勢和聲音判斷，根據(jù)趨勢制定科學(xué)合理的更換周期。

(5)軸承包在鑄造過程中，內(nèi)部水腔小，造成冷卻強度降低;軸承包水腔堵塞，冷卻水通過量小，導(dǎo)致軸承發(fā)熱。解決方法：軸承包在鑄造過程中，內(nèi)部水腔小，造成冷卻強度降低，一般這種情況很少出現(xiàn)，但一旦是這個原因，那這個軸承包必須報廢。如果是軸承包水腔堵塞，則拆除軸承包，用酸洗泵對軸承包水腔進行沖洗。

(6)軸承包未按標(biāo)準(zhǔn)加入規(guī)定的油脂。應(yīng)當(dāng)按照定期工作的要求給軸承箱加入規(guī)定的油脂和油量。

6　結(jié)語

風(fēng)機故障的分析與診斷是一項實踐性很強的技術(shù)，診斷與處理的成功與否，經(jīng)驗起了重要的作用，以上的知識是典型、單一的問題類型。而實際生產(chǎn)中，因振動產(chǎn)生的風(fēng)機故障具有原發(fā)性和誘發(fā)性，原發(fā)性故障是故障的根源，它反映故障的本質(zhì)。誘發(fā)性故障是原發(fā)性故障誘發(fā)產(chǎn)生的，它體現(xiàn)的是設(shè)備故障表現(xiàn)出來的現(xiàn)象。例如：葉輪不平衡，導(dǎo)致軸承缺陷，不平衡是原發(fā)故障，軸承缺陷是誘發(fā)故障;而不平衡又可能是部件磨損，或積灰等原因誘發(fā)的故障。誘發(fā)性故障在尚未形成時造成的一些現(xiàn)象，對故障的判斷很容易產(chǎn)生誤導(dǎo)。如：電機軸與風(fēng)機軸兩軸心對中不好，就會對軸承造成過大的壓力，導(dǎo)致軸承部位振動增大，其表現(xiàn)出來的征狀很象是軸承磨損間隙過大造成的。誘發(fā)性故障表現(xiàn)出來的部位是設(shè)備的薄弱部位，所以比較容易診斷出來。而原發(fā)性故障其誘發(fā)因素很多，并且相互交錯，隱蔽得較深，故障的診斷較復(fù)雜，很難一次判斷準(zhǔn)確。這又涉及振動故障的另一特性：單一性和多重性。實際生產(chǎn)中，純粹單一的振動故障是不多見的。辯證地講，即使是正常的設(shè)備，可以認為存在著很多微小的缺陷，如果振動較大，很可能是由于設(shè)備的綜合因素：包括設(shè)備的安裝、各部件的磨損、系統(tǒng)工藝參數(shù)的匹配等因素造成的;當(dāng)設(shè)備尚能維持工作時，這些因素不構(gòu)成故障，多只能說設(shè)備狀態(tài)不理想，當(dāng)振動超過標(biāo)準(zhǔn)危及正常運行時，其原因就比較難說清，而當(dāng)某種因素成為主導(dǎo)因素時，診斷就相對容易，但這種情況又會引起誘發(fā)故障。所以嚴格地說，孤立的、單一的故障是不多見的。通常振動是風(fēng)機故障敏感的表現(xiàn)特征，對不同部位的故障，它的敏感程度是不同的，根據(jù)產(chǎn)生振動的原因，重點進行檢查。在故障原因難確定的情況下，應(yīng)從容易檢查的、容易處理的部位入手，如：緊固各部位的的螺栓、添加潤滑油等，逐步向真正的故障部位靠近。結(jié)合風(fēng)機振動故障的性質(zhì)，通過分析現(xiàn)象就會比較準(zhǔn)確、客觀地判斷出故障的原因，進而就可以成功地處理好風(fēng)機振動故障。使工作少走彎路，避免誤入歧途，造成不必要的人力物力的浪費，甚至更換設(shè)備的浪費。

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