Key words: Axial fan;Main bearing;Assembly
1 引言
静叶可调轴流通风机是我厂20世纪80年代从德国KKK公司引进的专有技术，相比于其它类型的轴流通风机，其显著的特点就是强制风冷、油脂润滑，这种冷却和润滑形式不需要水和稀油，杜绝了油水的跑、冒、滴、漏现象，非常有利于电厂的检修工作和环保达标工作。通过总结电厂现场多年的实际运行经验和笔者的认真研究以及与KKK公司的技术交流，为进一步降低该类型风机主轴承的工作温度、优化主轴承装配的结构、方便电厂工程技术人员的现场检修，对原主轴承装配（旧式）的结构进行了一系列的改进，改进后的主轴承装配（新式）已在电厂经过多年的实际运行，证实其改进效果是显著的和良好的。
2 改进前后主轴承装配的不同结构特点
2.1 改进前(旧式)主轴承装配
(1) 主轴承由前端的一盘圆柱滚子轴承、后端的一盘圆柱滚子轴承和一盘角接触球轴承以及前端的一个角环组成，正常运行时向左的轴向力（叶轮所承受的气流的反作用）由角接触球轴承承受，非正常运行（气流扰动）时向右的轴向力由角环通过前端的圆柱滚子轴承的滚子及外圈传递到轴承壳，因此角环的端面与圆柱滚子轴承的滚子端面间存在较严格的间隙要求。
(2) 轴承壳冷风道入口A处盖上及出口B处的通风孔为圆孔（直径较小），且出口B处的冷却盲区较大。
2.2 改进后(新式)主轴承装配(见图1b)
(1) 将原(旧式)主轴承装配后端的一盘圆柱滚子轴承和一盘角接触球轴承改为两盘同型号背对背安装的角接触球轴承,并取消了前端的角环，主轴所承受的两个方向的轴向力分别由两盘角接触球轴承来承受。
(2) 轴承壳冷风道入口A处盖上圆孔改为与轴承壳冷风道入口处大小一致的方形孔，轴承壳冷风道出口B处的通风圆孔改为与冷风道垂直宽度一致的长椭圆孔,并将该孔位置尽量前移。
3 改进的原因及优点
(1) 风机的转动组轴系构成简图
1.叶轮；2.轴承壳；3.风机端联轴器；4.5.轴承；6.传扭中间轴（薄壁空心管）7.电机端联轴器 （2）轴系承载分析：电机功率通过传扭中间轴直接传递给叶轮做功，传扭中间轴只传递功率（扭矩），主轴承装配只承受叶轮和部分轴系的质量而不传递功率（扭矩），因此主轴承只承受径向力和轴向力而不承受扭矩。
（3）由于轴系结构紧凑，主轴承装配位于叶轮芯筒内部，经过受力分析及计算，转动组（叶轮和部分轴系）的合力重心在前后轴承之间，且非常靠近前端圆柱滚子轴承的中心，主轴承所承受的径向力绝大部分由前端圆柱滚子轴承承受，而后端的两盘轴承承受的径向力较小，因此将原（旧式）主轴承装配后端的圆柱滚子轴承改为角接触球轴承是完全可行的，通过众多电厂实际工程的计算表明，后端两盘角接触球轴承的寿命完全能满足实际要求。
（4）在改进前（旧式）结构的装配时，必须要调整前端角环的端面与圆柱滚子轴承的滚子端面之间的间隙，此间隙的调整要通过机加工进行，且角环的端面与圆柱滚子轴承的滚子端面的光洁度要求非常高，因此此处间隙调整比较麻烦。并且该风机绝大部分用于电厂引风机，安装时要求对轴系进行适当的预拉伸（通过拉伸使轴系两端的膜片联轴器的膜片变形来抵消热态运行时轴系的热膨胀量），改进前（旧式）主轴承装配对轴系的预拉伸量要求较精确，如果预拉伸量偏差较大，则可能导致前端的角环与圆柱滚子轴承的滚子接触并摩擦，使得前端圆柱滚子轴承的温升较高，使用寿命缩短。改进后（新式）的结构取消了角环，既避免了此处间隙的调整，又避免了角环与圆柱滚子轴承滚子之间的摩擦而导致前端圆柱滚子轴承的温升偏高，并使安装和检修时对轴系的预拉伸量要求降低。
（5）在改进前（旧式）结构的主轴承装配中存在三盘主轴承的型号规格均不一致，内外圈尺寸均不一致，导致轴承壳及主轴分别有3处尺寸不一致的弹位存在，且在三盘主轴承中前后各有一盘滚子轴承，其外圈与内圈允许轴线偏斜度非常小（2 ′～4′），因此对各弹位处轴线同轴度精度要求较高，增加了加工、装配的难度。改进后（新式）结构中后端为两盘同型号背对背安装的角接触球轴承，相当于轴承壳及主轴分别只有2处弹位存在，且后端两盘角接触球轴承的外圈与轴承壳孔的配合为间隙配合，因此各弹位处轴线同轴度要求降低，使得更易保证加工精度要求，后端两盘角接触球轴承的装配和拆卸更加方便，两盘角接触球轴承的游隙通过外隔圈进行的宽度调整也较方便。
（6）通过对主轴承装配冷风道的改进，减少了冷却风在进出轴承壳时的流动损失，极大地减少了冷却盲区，使得冷却风在轴承壳中的流动更加通畅，冷却效果也更加显著。
4 结束语
改进后（新式）的主轴承装配通过众多电厂多年实际运行，特别是在南方地区电厂夏天高温天气的运行，验证了其改进效果是显著的和良好的。据初步统计，其主轴承的温升比改进前（旧式）结构的主轴承温升平均下降了5℃左右，明显地延长了主轴承寿命。 来源：佰联轴承网