淺談離心風機安裝技術要點

楊少輝

上海沃凱生物技術有限公司（上海 201506）

離心風機廣泛用于化工廠、煤礦、鋼鐵廠、水泥廠和建筑物的通風、排塵，鍋爐和工業爐窯的通風和引風。按照壓力不同，離心風機可分為低壓、中壓和高壓3 種。離心風機包括機殼、葉輪、主軸、進氣箱、集流器和進口調節門等部件，葉輪安裝在主軸上，機殼將其封閉在內并與出口管道連接。離心風機的工作原理相對簡單，主要基于葉輪高速旋轉產生的離心效應，使氣體從葉輪中心被拋向外殼，葉輪的旋轉不僅產生與氣體相互作用的推力，而且形成一定的離心力和能量，最終將這些能量傳輸給氣體。進氣箱與機殼相連，進口調節門與進氣箱入口連接，進口管道與進口調節門相連，空氣通過調節門、進氣箱、進風口進入葉輪，通過進口調節門調節所需風量。然而,在實際運行中,離心風機經常出現振動過大和軸承溫度超標的問題。一旦振動和溫度超過允許的范圍，可能會導致設備嚴重故障，給整體生產造成不可逆的損害，同時對公司的安全管理、生產組織及效益產生負面影響。造成異常振動[1-4]和軸承發熱[5]的原因有很多,其中安裝工序和技術要求是影響風機質量的首要因素[6-9]。因此，為了避免風機出現振動及軸承溫度過高等情況，需要在前期安裝過程中控制好每一個工序環節，嚴格按照規范及設備圖紙要求進行施工，確保其具有良好的性能。

1 基礎驗收及處理

離心風機轉速較高，振動較大，很容易產生不平衡力。因此，基礎驗收和處理是設備安裝的關鍵工序。基礎外觀質量應無裂紋、蜂窩及露筋等缺陷，且需要一次澆灌成型。在基礎表面畫出縱橫中心線，并標記出基礎中心線和標高等信息。根據安裝基準線復測表1 中檢查項目[10-11]及基礎圖和設備外形圖，確定風機和電機部分的預埋地腳螺栓孔的位置滿足安裝要求。如果有超差或其他不符合要求的情況，應立即進行返修處理。當基礎檢查完畢之后，需要鏟除風機基礎表面的松散部分，并在基礎表面實施鑿毛。鑿毛的質量要求是：在每100 cm2的區域內，應存在5～6 個直徑為10～20 mm 的鑿坑，并需要將基礎表面和預埋地腳螺栓孔中的混凝土殘片和雜物徹底用水沖洗干凈。確保在一次灌漿和二次灌漿的過程中，灌漿料和基礎緊密結合，以確保設備的穩定性。在開始設備的安裝工作前，需要合理布設支撐墊鐵的位置：在每個地腳螺栓旁放置一組墊鐵，且這些墊鐵要放在靠近地腳螺栓和底座加強筋的下方；每組墊鐵不超過5 塊，布置過程中，較厚的墊鐵放在下面，較薄的放在上面，最薄的放在中間，而且墊鐵的厚度不低于2 mm，各組墊鐵之間的距離保持在500～1000 mm；墊鐵需平整通過0.1 mm 的塞尺檢查，塞入深度不應超出墊鐵和底座基框接觸長度的20%；墊鐵之間接觸良好，且墊鐵間的接觸面積不低于70%。

表1 基礎驗收檢查項目及允許偏差

2 軸承座找平找正

軸承座是用來固定和支撐軸承的，因此軸承座的找平找正非常關鍵。將軸承座安裝在準備好的基礎墊板上，確保底座墊的高度，可以在軸承座下方加入5 mm 厚的墊片。調節軸承座的間距，使其符合圖紙的要求；在軸承座的兩個平面方向上，采用框式水平儀來測量水平度，水平儀的精度要求（刻度線）達到至少能顯示0.02 mm/m，水平度的誤差不超過0.05 mm/m。

3 地腳螺栓灌漿

地腳螺栓是將設備與地基基礎牢固連接起來的部件。離心風機的地腳螺栓灌漿前，應將預留孔中的雜物清理干凈。檢測軸承座中心線相對于地腳螺栓預留孔的位置，確保軸承座的位置正確。在風機運行期間，由于螺栓的自由膨脹和振動可能會對基礎和螺栓本身造成損壞，因此，地腳螺栓預埋前應從頂部開始到整個螺桿的1/3 長部位纏繞一層厚的雙面膠和透明膠帶，以起到隔離和緩沖作用。風機螺栓穿孔與螺栓之間放置隔離物，使螺栓居于孔洞中間，留有一定的間隙以便后期對風機進行微調[12]，詳見圖1。

圖1 地腳螺栓示意圖

4 風機機殼安裝

風機機殼用來收集從葉輪中甩出的氣體，使其流向排氣口。在起吊機殼之前，對吊索進行微調，保證機殼處于水平狀態，并檢查安裝面是否干凈。在確定所有設置都正確后，將機殼吊至安裝面之上，進行布局確認。將機殼降落到墊片上后，將所有螺栓和方墊片放到對應的螺栓孔中，并確保它們可以自由懸掛。重新畫定中心線后，基于軸的正確高度設置軸線，并以原有基準點為參照進行檢驗。精確調整機殼與兩側中心線的位置，若有必要，對基礎墊鐵進行調整，保證所有的墊鐵受力且不會隨意滑動。

5 軸承安裝

離心風機的軸承分為滾動軸承和滑動軸承。與滑動軸承相比，滾動軸承摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤滑簡便，但抗沖擊能力較差、承載負荷較小、安裝需要熱裝或冷裝且工序較煩瑣。

5.1 滾動軸承

仔細檢查軸承，確保無損壞，確定定位軸承和非定位軸承，檢查并進行標記。將前端蓋裝在主軸上，將甩油環的定位銷安裝在軸承座的銷孔內，再將前油封環、甩油環裝在主軸水平上。加熱軸承至溫度高于軸80～90 ℃，切勿將軸承加熱到高于125 ℃的溫度；加熱工具可使用油槽，烤箱式、感應式和電熱板式加熱器，切勿使用火焰直接加熱的方式。在主軸安裝軸承處抹一層薄油，將加熱好的軸承安裝于主軸上。安裝軸承用鎖緊螺母和墊片，擰緊、鎖好，待軸承冷卻后用鉤形扳手重新擰緊螺母并鎖好墊片。將后油封環安裝在主軸上并用緊定螺釘將其固定在主軸上。安裝軸承座，并檢查軸承座底部表面，保證完全清潔。將盤根密封分別裝入前端蓋和后端蓋。檢查軸承頂部游隙M、軸承與軸承座端蓋側隙E/F 及軸承上表面與軸承座之間的間隙N 是否符合要求，如果存在偏差，通過加青稞紙或者切削軸承座的方式進行調整。

5.2 滑動軸承

5.2.1 軸頸和軸承頂間隙和側間隙

頂間隙為軸徑的0.001～0.002 倍，側間隙為頂間隙的0.5 倍。頂部間隙的測量可用壓保險絲的方法，保險絲的直徑為被測間隙的1.5 倍，測量應不少于兩次，取平均值。側間隙可用塞尺進行測量，插入深度為15～20 mm。

5.2.2 軸承與軸承座上蓋的緊力或間隙

不同的軸承有不同的要求，一般有0.02～0.04 mm過盈（緊力）；對球面瓦，一般有±0.03 mm 的緊力或間隙。軸承與軸承座上蓋的緊力或間隙也可用壓保險絲的方法測量，但不得與軸瓦間隙同時測取。球面的接觸面積可用著色法檢查，接觸點分布均勻，且接觸面積不小于75%。

5.2.3 推力間隙

根據設備的技術文件規定進行測量，一般為0.3～0.7 mm。可用塞尺檢查，也可用百分表檢查。

5.2.4 軸頸與下瓦的接觸角

根據設備的技術文件規定進行測量，一般為60°～90°。軸頸與下瓦沿軸瓦寬度方向的接觸面不小于75%，可用著色法檢查，接觸點均勻分布。

6 轉子葉輪吊裝

轉子葉輪旋轉帶動葉片之間的氣體轉動，使氣體獲得能量，把氣體甩往葉輪外緣。在轉子葉輪吊裝就位前，需要查看葉輪出廠時的動平衡報告，檢查振動值是否符合要求。如果出廠時葉輪未進行動平衡，那么后續風機運行時可能會因為葉輪不平衡而出現振動大的情況。將集流器串在主軸上，暫時將它們連在一起，去掉主軸軸頸上的保護包裝和保護層，吊起葉輪/主軸組，確保主軸在進入機殼的過程中完全水平，不會撞傷主軸和軸承。將葉輪/主軸組移動到風機殼體上方，確定位置正確后，小心將其下落至軸承底座上，不要損壞軸肩、軸承和密封。當主軸下落至軸承底座上時，必須極為小心，避免任何碰傷及損壞發生在主軸軸承和軸承座上。

7 主軸調整水平

風機主軸支撐葉輪并帶動其旋轉，主軸與電機通過撓性聯軸器連接。檢查風機主軸的找正和軸向位置，如果必要，調整軸承座下的墊片使主軸水平，其水平度的誤差范圍為0～0.1 mm/m。

8 主軸密封安裝

主軸上安裝密封是為了避免主軸與機殼之間的間隙產生的氣體泄漏。離心風機碳環密封由密封殼體、夾緊盤簧、分瓣碳環和防轉銷等組成，分瓣碳環外徑處通過斜面配合夾緊盤簧實現軸向力和徑向力的施加。軸向力使碳環緊貼密封殼體，形成密封面。碳環與軸之間的微小間隙產生節流效應，形成氣膜，保證了良好的軸向密封。在密封殼體和分瓣碳環之間穿插一個圓柱銷，防止浮動的碳環體自由轉動。

9 電機和聯軸器的安裝和找正

聯軸器是牢固聯接電機的主動軸和轉子葉輪的從動軸，使二者一同旋轉并傳遞運動和扭矩的機械部件。

安裝風機和電機半聯軸器時，軸與聯軸器的配合為過盈配合。推薦在油中均勻加熱半聯軸器以便于安裝，聯軸器端面應與軸端面平齊。聯軸器偏移會導致軸疲勞、軸承加速磨損和功耗增加。不管所用聯軸器是剛性的還是撓性的，都必須進行對中；不論撓性聯軸器安裝在何位置，其撓性都是為了降低運行條件下可能發生的偏移影響。如果期望補償初始偏移情況，其在運行條件下的效率就會被嚴重削弱。定期檢查軸的對中情況，考慮到磨損，可在必要時進行校正。

聯軸器的找正是非常必要的，偏心或找正不好會導致振動、軸疲勞、軸承磨損且能耗增加。如果兩個軸是完全剛性的，當軸承就位后可以很好地進行找正。實際上，這種情況是無法達到的，因為重力使聯軸器頂部間隙增大，找正程序必須考慮這種偏差并提出解決措施。

驅動端和非驅動端各架設兩套百分表,各端兩套百分表間隔180°，以保證磁力表座的穩定性。百分表架設完畢后檢查是否正常工作；盤車一周，檢查百分表是否與周圍碰撞；盤動聯軸器，每隔90°記錄百分表讀數，計算聯軸器張口數值及方向。

10 結語

要使離心風機高效運行，需要充分掌握其工作原理，并不斷總結安裝經驗。在前期安裝的每一道工序中，要嚴格質量要求，使安裝數據控制在允許誤差范圍內；在后續的運行及維護方面，要進行全面管理。這樣才能最大程度地實現設備價值，確保設備安全及經濟性運行。