刘维明，危建民，安树家
摘要：针对轴流风机严重振动以及轴承温度高的问题，分析主风机的烟机侧振动谱图、增速箱侧振动谱图和入口端轴心轨迹图，提出须改造原机轴承，并在考虑了原机组安装位置的前提下，设计了具有高抗振性能、低运行温度的可倾瓦轴承，取得理想效果。
关键词：轴流风机；振动；温度；分析；可倾瓦轴承
中图分类号：TH133.37文献标识码：B
炼油厂一催化主风机Z1200轴流压缩机用于向再生器供烧焦风。结构为烟机一轴流风机一电动机，机组布置见图1。
2002年大修前风机严重振动，轴承温度曾达87℃。
从谱图（图2、3、4）可初步判定系轴承油膜状态不稳定，小于一倍频的成分主要集中在0.37~0.38倍频区域。振动对于油温和风机负荷变化造成的轴位置变换非常敏感，属于明显的油膜涡动现象。我们据此对轴流风机轴承作了改造，研制出具有高抗振性能、低运行温度的新型轴承。支撑轴承改为四瓦偏支可倾瓦轴承，止推轴承改为四瓦偏支可倾瓦轴承+偏米乞尔止推轴承。新轴承自2002年8月运行至今，效果十分理想。
新轴承结构见图5、6。
四瓦块偏支可倾瓦轴承具各同向性，即在所有方向上性能一样，这种结构的轴承承载能力大，阻尼制振效果好。
径向轴承依靠四个沿圆周均匀分布的扇形瓦块支撑转子，瓦块均支承在轴承体上。在静载荷的作用下，每个可倾瓦块处于一定的位置，以使其油膜压力合理通过支承点。压力的合力近似对准轴心。轴颈相对可倾瓦块位置的变化只会引起瓦块上油膜压力合力大小的变化，而不会引起方向变化。
瓦背做得很短，轴承体调整块中间的直线段也很短，为的是当转子倾斜后轴承能起到自动调位作用。可倾瓦块运行时会产生惯性力，但通常可以忽略不计，故没有稳定性极限。这是选择四瓦可倾瓦径向轴承用以解决轴流风机转子振动及油膜涡动的道理。此外，由于是改造项目，增速箱和烟机均不能动，也是选择可倾瓦轴承的原因。
从图5可看出，润滑油进入轴承后分成两路，一路供止推轴承的主推力面工作。用冷油供给主推力面每个瓦块，工作完的热油要使其尽快离开轴承，为此，在与推力盘相切的顶部设置排油孔以便热油及时快速地排出轴承体外。副推力面止推块使用来自支撑轴承的热油，为保证这部分热油及时排走，设计有较大的泄油孔，停机时用这部分油以保证安全停机。为了使每个可倾瓦块都能得到新鲜的冷油，设计上采用瓦背走油的模式，使轴承体与瓦块都能兼顾。这样设计的油路使轴承运行温度较低。
在可倾瓦轴承中，交叉刚度和交叉阻尼是相等的，这是其稳定性高的主要原因。
可倾瓦轴承瓦块不但能在滚动表面上自动定位，而且沿轴向也可实现微小倾斜。由于可倾瓦块承载面具有预负载，所以即使是非承载或承受很小载荷的瓦块也能保持稳定的反作用力。转子自重所产生的载荷，由轴承下面的两块瓦承受。
采用四瓦块偏支可倾瓦轴承后，进油温度为35~36℃，轴瓦工作温度为49~50℃，温升较低，对保持润滑油品性能的长期稳定大有好处。轴承振动幅值大大降低，约为34~60μm，并且彻底消除了油膜涡动现象（见图7、8）。