低速柴油机高转速离心式鼓风机轴承过热分析及改进措施

谈金弘 祁锐 薛宇

摘 要：高转速离心式鼓风机在以前试车和船东实际使用过程中，有过风机轴承座温度过高情况，甚至发生过若干次轴承烧毁事故，严重影响鼓风机的安全运行，该文通过对该情况的分析，提出可能的原因并提出改进方案和注意事项，大大减少了轴承过热损坏故障的发生，有效地提高了产品质量。

关键词：辅助鼓风机;轴承;过热;措施

1 前言

传统的低速柴油机辅助鼓风机在扫气箱两端各布置一台，由电机直接带动叶轮。MAN 公司新设计的高转速离心式鼓风机为联体型式带轮转动，此机型体积小、重量轻、安装方便。

CFG406（图1）为我所自行设计生产的辅助鼓风机，该鼓风机特点是：体积小、转速高、重量轻、结构简单、安装方便等。由于该型式鼓风机转速高达到4400r/min，在以前试验和配机使用过程中，曾发现鼓风机轴承座温度过高的现象，甚至发生过若干次因轴承温度过高而咬死，严重影响鼓风机的正常运转，表1是试验室测得的某台风机轴承座前后轴承端外表面温度。此台CFG406辅助鼓风机运行30min时平均温度已达到80℃，且随辅助鼓风机运转时间的延长，温度有进一步升高的趋势，超出《二冲程低速柴油机 离心式辅助鼓风机》企业标准5.12的“轴承温度不应高于80℃”的规定。

2 鼓风机运行轴承温度过高诊断分析

鼓风机在运转期间，轴承温度偏高，将严重影响鼓风机的正常工作，直接影响到柴油机的正常工作。因此，该现象不可小视，必须予以解决，确保轴承在正常温度环境下工作，从而才能使鼔风机长期正常工作。经初步分析，造成轴承温度升高的原因较多，但起主导作用的有以下四个方面：

2.1 润滑脂

为使滚动轴承在正常状态下，长期工作，选用与轴承型号及工作性能相适应的润滑脂和润滑方式，尤为重要。滚动轴承运转时，润滑脂不仅润滑轴承，减少磨擦阻力，提高轴承效率;还具有冷却轴承，抑制轴承在运转中因温度升高，而引起游隙减小，阻碍轴承的正常工作。

在设计CFG406鼓风机过程中，感到轴承的选用较为重要，轴承不仅是支撑工作叶轮，也是确保工作叶轮在高转速下正常运转，为此采用精度较高的SKF轴承，但使用中却忽视了润滑脂质量（即润滑脂品牌）的正确选用，因此，鼓风机运转后，随着负载的加大，轴承温度上升较快。

2.2 叶轮动平衡

工作叶轮动平衡精度的高低，不仅会影响鼓风机性能。叶轮不平衡也会直接导致叶轮连接轴旋转时，工作不平稳，加剧轴承的负荷，也易促使滚动轴承温度的升高。

2.3 皮带轮加工、装配情况

这个问题初看好像与轴承温度的升高关系不大，但皮带轮槽侧面和底部粗糙度不好，带轮的六个槽尺寸和角度不一，则造成载荷分布不均匀，导致皮带受力不均，皮带与带轮之间打滑，带轮温度急剧增高，传导至鼓风机后端轴承。另外由于皮带负载不匀而造成轴承工作不稳，也会造成轴承温度升高。

2.4 轴承座、轴承和轴之间的相互配合间隙

轴承与轴承座和轴之间的合理的安装尺寸，是保证滚动轴承正常工作的首要条件，只有这样才能保证轴承合理的工作游隙。但通过拆查几套轴承温度偏高的鼓风机，发现轴承配合间隙过小，从而使轴承工作游隙减小。当鼓风机正常工作时随着负载的增大轴承温度的升高，轴承游隙随至减小，严重影响轴承的正常运转，严重时也会发生轴承咬死。

3 改进措施

针对上述分析，对存在的问题，分别采取相应的改进措施：①采用与SKF轴承相匹配的润滑脂提供使用，对用量及补充周期作了明确的规定;②提高工作叶轮动平衡精度，校验中严格按照规范操作达到G6.3平衡等级;③对轴与轴承座的成品，严格检验其相关尺寸确保尺寸不超差，并符合装配要求;④严格控制皮带轮构槽的尺寸及表面精度，在装配过程中按“装配技术条件”的要求仔细调整，精心安装;⑤相关生产、检验人员从以上几个方面着手进行质量全程控制。从采取有效的改进措施后，所交付的联体式鼓风机，运行中轴承温度均在规定要求的范围内。表2为改进方案实施后實测该台辅助鼓风机前后端轴承温度。此台CFG406辅助鼓风机运行30min时温度基本稳定在61℃左右，并且继续运行温度无明显升高趋势，满足企业标准和试验规范要求，也在该轴承的许可工作温度范围内。

4 结语

从表1和表2轴承温度数值，可看出经改进后，辅助鼓风机前后轴承端温度有明显的下降。表1的试验数据显示运行30min时温度已经超过80℃，并且有上升趋势;表表2的试验数据显示运行30min时温度基本稳定在61℃左右，无明显上升趋势。由此可见，我们对于轴承温度过高的原因分析是基本正确的，采取的改进措施是有效的。在生产及装配过程中，严格按全面质量体系的要求，精心加工、认真安装，是完全可以避免轴承过热损坏故障发生，从而提高鼓风机的质量，减少售后服务的次数，大大降低了生产成本。

通过一线生产、检验人员对于故障的分析与总结，为我们在鼓风机的设计和质量改进方面提供了极其宝贵的资料，为制订技术文件和生产规范提供依据，使鼓风机产品质量跃上了一个新的台阶，赢得客户的信任，为我所实现“打造精品，做强主业”的经营理念做一份贡献。

参考文献：

[1]姜勇国.通风机轴承过热问题的分析与技术措施[J].煤炭技术，2008（6）.

[2]曲思民、李砚婷等.风机轴承过热原因分析[J].山东冶金，2000（6）.