高爐鼓風機軸向振動故障分析與處理措施

李承蘭

（河北鋼鐵集團唐山分公司 河北 唐山 063000）

1 概述

高爐鼓風機設備是為了冶煉高爐提供足夠的含氧空氣，它是高爐生產的重要組成部分。由于高爐冶煉的連續性，要求高爐鼓風機均勻地供給一定量的空氣，另外還應有一定的風壓，在整個冶煉過程中，由于原料、燃料、操作等條件的變化，引起爐況經常改變，也相應的要求供風參數也要變化，所以高爐鼓風機具有一定的穩定調節范圍和可靠的安全控制系統。

機組的振動是一個比較復雜的問題，造成振動的原因很多，我們可以大型旋轉設備振動達到可控，及時發現設備缺陷，通過對大型旋轉設備運行振動數據檢測記錄，并根據檢測數據分析找出振動較大設備，對此類設備重點連續跟蹤發現潛在的隱患，查找振動原因并提出相應的解決方案，及時檢修處理，使設備可靠穩定運行并延長了設備使用壽命。在這個過程中我們所收獲到的并不僅是隱患的排除，而是摸索出一套理論來。我們從起初對發現的設備故障的束手無測，只能更換備件或者在大修來保證設備的正常運行，這種方法不但檢修周期長，而且更換檢修完后，故障隱患仍然存在。迫使我們必須找到可行的辦法從根本上消除隱患。因此我們開始分析研究，提出方案，然后在論證試驗，直到找到一種合理的改進方法，然后實施驗證。這個過程、這套思路更是我們應該掌握的。

2 研究背景

伴隨著國民經濟的高速發展，我國電力、能源、化工、航空和船舶等行業也取得了長足進展，一大批大型高速旋轉機械先后被裝備電廠、核電站、化工廠、航空等。這類高速旋轉機械的共同特點是：均有高速定軸旋轉的轉子、定子與機殼、軸承組成，自動化程度和結構復雜度都很高，結構日益向高轉速、高效率、高精度、高可靠性趨勢發展。大型高速旋轉機械是電力、能源、化工、航空和船舶等行業的關鍵設備，這些大型旋轉設備由于機組在加工制造、安裝、運行、維護中的潛在缺陷和失誤，當機組在高速旋轉中總是伴隨著不同程度的振動。其穩定運行直接影響到整機系統的工作壽命，是安全、高效生產的決定性因素，因此大型旋轉機械振動監測與分析系統的研究與應用對于避免巨額的經濟損失和災難性事故的發生有著重要的意義。能源科技公司針對大型旋轉機械設備結構復雜、精度高等特點，已將設備振動監測與故障診斷技術已被廣泛應用于現代企業的設備維修與管理工作，創造了巨大的經濟效益和設備效益。

能源科技公司大型旋轉設備較多，在機組一旦出現振動增大，并超過報警值時，應立即停機，分析原因，加以排除。機組的振動是一個比較復雜的問題，造成振動的原因很多，查找故障原因以前基本上是采用解體檢查尋找。當發現故障時，不論是否與振動有關都要先消除，再啟動，若振動沒有解決，再拆再尋找。開始是小拆小查，逐漸擴大，后來是大拆大卸，最后振動即使消除了，其故障原因還是不明白。由于直觀尋找振動故障盲目性大，費時費工。而且給正常生產造成很大影響，對于結構和故障機理簡單的回轉機械采用解體直觀尋找振動故障成功率較高，但對于大型機組特別是汽輪發電機組、汽輪鼓風機組，不僅零部件大而多、結構復雜，而且引起振動的原因及其復雜。解體尋找不可能每一個部件都做仔細檢查即使是直觀可見的振動故障，在一次解體尋找中也未必能發現，因此成功率較低。

大型旋轉設備運行振動數據檢測記錄，并根據檢測數據分析振動原因。根據分析結果，進行分析、研究，制定解決方案。結合生產廠，根據現場條件對振動值超標機組進行處理，提高設備可靠性和延長設備使用壽命。針對不同問題制定相應的解決方案解決設備的振動問題，保證機組的安全穩定運行。

3 故障分析

由于唐鋼能源科技公司北區6#汽輪鼓風機機組排氣側軸瓦軸向振動值達到120μm，經過專家組分析確定是因為制造廠鼓風機軸承座制造剛度不夠，導致排氣側軸瓦振動值大，自制加裝軸承座剛度提升裝置可提高軸承座剛度，可有效地解決機組振動問題。

4 處理措施

能源科技公司北區6#汽輪鼓風機組由于制造廠運轉過程中排氣側軸瓦軸承箱箱體支撐發生彈性變形，剛度下降，引起軸的軸向振動大，影響了汽輪鼓風機組正常運行，造成設備停機檢修，使高爐生產受到影響。轉子的支撐系統一般由基礎臺板、軸承座、軸承等部件組合而成，這些部件的剛度直接影響汽輪鼓風機轉子軸向振動，因此，加強軸承箱箱體的剛度可解決鼓風機軸瓦軸向振動大的問題。

此方案所要解決的技術問題是提供一種高爐鼓風機軸承箱加強裝置，將其安裝在軸承箱內支撐筋的兩側，本裝置的上平板上部的凹槽用于容納上支撐，底板支撐在軸承箱底部，有效改善軸承箱的剛度。為解決上述技術問題，本方案所采取的技術方案是：一種高爐鼓風機軸承箱剛度加強裝置，包括下平板、支撐板和上平板，上平板頂部設置用于容納軸承箱內側頂部支撐筋的凹槽，下平板為矩形板狀結構、且其四角均螺紋安裝支撐螺釘，支撐螺釘與軸承箱的地板固定鏈接。所述支撐板包括橫向支撐板和縱向支撐板，橫向支撐板和縱向支撐板交叉焊接成十字結構，支撐板上端與下端分別與上平板和下平板焊接。所述支撐螺釘下端與地板之間焊接。

這種高爐鼓風機軸承箱剛度加強裝置，其特征在于：包括下平板（2）、支撐板和上平板（6），上平板（6）頂部設置用于容納軸承箱內側上支撐的凹槽，下平板（2）為矩形板狀結構、且其四角均螺紋安裝支撐螺釘（3），支撐螺釘（3）與軸承箱的地板固定鏈接。而以上所描述的支撐板包括橫向支撐板（4）和縱向支撐板（5），橫向支撐板（4）和縱向支撐板（5）交叉焊接成十字結構，支撐板上端與下端分別與上平板（6）和下平板（2）焊接。而所述支撐螺釘（3）下端與地板之間焊接。

圖1

圖2

圖3

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是圖1的俯視圖；其中：1、底板；2、下平板；3、支撐螺釘；4、橫向支撐板；5、縱向支撐板；6、上平板。

將自制裝置安裝在軸承箱內支撐筋的兩側，本裝置的上平板上部的凹槽用于容納上支撐，底板支撐在軸承箱底部，有效改善軸承箱的剛度，使高爐鼓風機具有一定的穩定調節范圍和可靠的安全控制系統。

5 結語

能源科技公司北區6#汽輪鼓風機組將自制剛度提升裝置安裝在軸承箱內支撐筋的兩側，有效改善軸承箱的剛度，消除了機組排氣側的軸向振動。使汽輪鼓風機具有一定的穩定調節范圍和可靠的安全控制系統。

（1）提高了高爐鼓風機軸承箱的剛度（2）降低了高爐鼓風機組軸的軸向振動位移（3）避免了因鼓風機軸瓦或其他備件燒壞而發生生產事故，影響高爐正常生產。

改造后機組經過快一年的運轉，沒有出現過軸瓦振動大的問題，大大降低了工人的工作量，提高了人工勞效，延長了機組的使用壽命。