1、機組概述
高爐軸流風機機組承擔著向高爐熱風爐供風的任務，風機運行的可靠性功能與否，直接影響高爐的穩定生產，機組的維護質量是機組安全穩定運行的保障。
AV71-15軸流風機機組由風機、增速箱、電動機和潤滑油系統等組成，具有結構緊湊、高效、節能、運行可靠及操作維護簡單等特點。風機及增速箱的內部結構主要由低速齒輪軸、支承軸承、推力軸承和高速齒輪軸、支承軸承、推力軸承和轉子構成，軸承是該風機的關鍵件之一。由于軸承較多，軸承性能的優劣對整個機組能否穩定運行起著至關重要的作用。而該風機在運行過程中出現推力端軸承溫度偏高現象不利于機組安全運行。因此對其軸承進行研究與改進，提高軸承性能很有必要。
2、原因分析
由于軸流風機的軸承集中于軸承箱內，置于進氣室的下方，當發生軸承溫度高時，由于風機在運行，很難判斷是軸承自身質量有問題還是潤滑、冷卻的問題。
首先是油冷器效果是否良好。按照定期保養的要求對油系統及輔機進行了檢查。啟動油泵后，最遠點潤滑油壓滿足要求。關閉主油泵開啟輔助油泵后壓力未見減小，經過三次試驗，結果一樣。調試完后，停機對潤滑油管道、閥件系統進行檢查，沒有發現問題。于是認為該主潤滑系統及輔助潤滑系統不存在問題。
第二，重點放在風機軸承本身。由于該軸流風機轉子為剛性軸，軸向尺寸非常緊湊，這使軸承的徑向尺寸受到嚴格限制，由于軸承結構受到限制，對軸承溫升有較大影響。從圖l風機結構簡圖可以看出，該風機是軸向進氣，因此風機的軸向受力包括三部分，壓縮機葉輪由于壓差產生的指向進氣方向的軸向力F
a1，設為正方向；風機的軸向分力F
a2，葉輪鎖緊螺母產生的軸向力F
a3，為負方向。當F
a1>F
a2+F
a3時，推力軸承主推力面受力處于工作狀態；當Fal<F z+F時，推力軸承副推力面受力處于工作狀態，轉子軸向位置處于不穩定狀態，由于主軸軸向間隙太小，無法補償軸的受熱膨脹量，造成軸承卡死，或運轉時摩擦發熱導致推力端軸承溫度升高與周圍零部件f如密封裝置、軸承座）之間有摩擦。前期為解決漏油、漏氣等問題，曾對轉子進行了改進，軸支承軸承以四油葉軸承為主，有少部分采用橢圓瓦等，轉子為剛性軸，對轉子改進后原有的支承軸承無法滿足要求。
在對其它類似風機的跟蹤調查中發現，有的機組推力軸承溫度達到78～82℃，出現這種情況的原因除上述提到的軸向力方向變化和軸向間隙小外，另一個主要原因是隨著風機進氣壓力和進氣溫度的不斷提高，殘余軸向力也在加大，并且推力軸承推力面有效承載區線速度高，軸承溫度必會升高，其它如軸承進油不暢、高溫機殼的熱輻射等，也會使軸承溫度升高。
3、技術研究與改進
分析出軸承發熱的原因后，解決問題的方法是對推力軸承結構進行改進。新設計的支承軸承為四塊可傾瓦塊結構，見圖2，轉子的支承與旋轉通過四個可傾瓦塊來實現。可傾瓦塊具有內外圓雙偏心的結構特點，在軸承體中的固定采用徑向與軸向相結合的方式，根據可傾瓦塊的支點位置來確定軸承的旋轉方向，四個可傾瓦塊在性能上各向同性，因此軸承在所有方向上性能一致，可傾瓦塊之間可以互換。
該軸承具有抗油膜振蕩，承載能力大，高速穩定性好，摩擦功耗小等優點，可完全滿足改進后轉子的穩定運轉要求。原有推力軸承由于承載能力小，無法承受軸流風機進氣壓力提高后所產生的軸向力，因此將主推力面改進為可自動調心的活支瓦塊結構。
4、改進效果
經過上述軸承的優化改進后，經運行觀察由于軸向距離的加大及軸向力方向變化對推力軸承的影響減小，推力軸承溫度穩定在60℃左右，達到了預期效果。機組的運行更加穩定、安全、可靠，同時該推力軸承結構，使摩擦功耗降低，機械效率提高，推力軸承有效承載區線速度降低，溫度下降，檢修周期延長一倍，從而降低了該風機的運行成本，提高了運行效率和使用經濟性。
5、建議
風機在運行中軸承的管理不應當注意：適時進行保養和維修，是預防和減少軸承故障，保證風機軸承正常工作的必要條件。定期檢查油量、油質，按要求選擇潤滑油，保持油質清潔是保證軸承良好運行的基礎；在維護和保養中，強化軸瓦的刮瓦質量．并嚴格控制安裝間隙；裝配時要特別注意主軸竄量的調整和軸承座安裝，軸承座蓋與座體聯接不能太緊也不能太松。盡量采用先進的診斷技術，實現設備運轉的在線監測。如選用軸承故障診斷儀、頻譜分析儀或設備在線監測專家系統，及時準確地確定軸承故障部位、故障原因，實現風機的安全正常工作。
