豪顿烧结主抽风机安装技术

摘 要：介绍了豪顿风机轴承座安装、机壳定向热膨胀补偿、集流器冷态间隙调整、电机安装及联轴器对中等技术要点以及提高安装质量的措施。

关键词：豪顿风机；安装；定向热膨胀补偿；间隙；对中

1 概述

宁波钢铁一期、二期烧结四台主抽风机采用豪顿风机及西门子电机，风机规格型号一致，转子可互换，轴承略有区别。文章结合工程实际，总结了风机安装的技术要点，提出了设计优化意见，对同类风机的设计、施工及后期运行维护具有借鉴意义。

2 设备概况

豪顿风机主要由风机机壳、叶轮、集流器、轴承座、滑动轴承、入口导叶调节风门、消音器、电动执行器等组成（如图1）风机流量为21000m3/min，转速1000rpm，运行温度为150℃，机械设计温度为250℃。

3 安装工艺流程

豪顿风机安装工艺流程：基础验收→测量基准测设→垫板安装→轴承底座安装→机壳底板安装→机壳和进风箱底部安装→轴承箱下半部安装→下半轴承衬套安装→叶轮、轴、集流器组件安装→上半轴承衬套安装→轴承端盖安装→轴承座定位（暗销）→上半机壳安装→集流器叶轮对正→入口导叶调节风门安装→挠性连接安装→电机安装和联轴器找正→灌浆。

4 安装技术要点

4.1 轴承座安装

设备基础及垫板施工是最基础也是最重要的一环，基础验收合格后，设置永久中心标板及标高基准点，作为施工时挂设钢线依据及作为日后维护检修基准。垫板安装采用三支点灌浆法施工，标高及水平度控制的精度越高，对后期设备安装越有利。轴承座的精确定位主要包括标高、水平、中心线及轴向间隙，轴承座的加工高度偏差为±1.5mm，标高调整利用垫铁组实现（一块平垫铁，两块斜垫铁），调整轴承座标高偏差在0.5mm之内。水平度用框式水平仪检查，轴承座的中心线利用可调钢丝线架（水平及垂直方向采用螺纹调整）配合内径千分尺测量。

轴向间隙要求：驱动侧定位套与轴承衬套为0间隙，风机定位端轴承轴向间隙应大约为0.5mm，非驱动端轴承（如图2）所示26mm为设计间隙，在最高设计温度250℃时，非驱动侧轴承留有足够的间隙以迎合轴膨胀18mm。

4.2 机壳定向热膨胀补偿技术

豪顿风机设计特点是机壳与轴承座分离，机壳与底板可以相对微量滑动，采用甘油润滑。底板共16个地脚螺栓（如图3），每个都配有整套的垫片、定距片和螺母。通过ABCD四个地脚螺栓和定距片配合，实现了驱动端机壳轴向定位，自由端机壳沿轴向热膨胀。其他螺栓安装标准定距片。通过定距片限位，风机轴的热膨胀和机壳热膨胀方向一致，避免了风机机壳不规则位移导致的转子刮擦集流器事故，风机在热态工况下可平稳运行。

定距片限位原理：通过定距片与风机机壳之间的间隙来控制水平方向热膨胀，通过调整定距片与风机机壳底板之间垫片厚度调整定距片与风机机壳之间的垂直方向热膨胀。实现定距片的限位作用，控制机壳受热膨胀方向。

形式1：风机机壳固定端定距片与机壳圆孔配合，设置间隙很小（1mm）。地脚螺栓紧固后，风机机壳固定端基本保持与风机机壳底板相对静止（如图4）。

形式2：风机机壳自由端定距片的开槽方向与轴平行，轴向控制热膨胀方向，保证机壳与主轴沿轴向膨胀（如图5）。

形式3：其余地脚螺栓定距片与机壳圆孔配合，水平方向与风机机壳的间隙中等（5mm），风机机壳自由端可周向热膨胀和向上膨胀（如图6）。

4.3 集流器冷态间隙调整

集流器与叶轮的对正对风机的性能非常重要，必须按设计要求安装调整，满足风机运行温度（250℃）下的热膨胀。调整每个集流器，在环境温度0℃条件下，使集流器顶部与叶轮进口圈底部相距5.5±1.5mm（运行7±1.5mm），与顶部相距8.5±1.5mm（运行7±1.5mm）。集流器的侧间隙应相等，即7.7mm（测量方法如图7）。环境温度在0℃基础上每上升5℃，底部间隙应增加0.05mm。

集流器穿透部分（锥体顶部到叶轮片的距离）应设定为49±9mm。在进口圈上，与圈孔每隔90°冲两个标记。集流器需设定在这些标记间，即如果在机壳内工作，应能看到标记的内侧，如果看到了外侧，集流器就安装的靠外了。集流器的穿透深度可从叶轮入口圈的表面开始测量。本机的穿透深度为41mm。机壳公共板上的安装孔开的槽应适应集流器的径向设定。用专用垫片来覆盖这些狭槽。间隙正确后，完全紧固固定每个集流器和机壳的螺栓并点焊或加防松垫片。重新检查集流器、叶轮的间隙。

4.4 电机的安装和联轴器的对正

电机底座采用一块平垫铁、两块斜垫铁（垫铁为厂家随机配套）配合的方式调平，电机安装前将半个驱动联轴器安装在电机轴上，联轴器可限制风机轴向浮动在±3.0mm范围内，以防止风机负荷加载到电机轴承上。当电机在其磁力中心线上，风机在其推力面时，将电机轴和风机轴端的间隙设定为7.0mm。以联轴器中线面作为参照面将电机轴和风机轴对正。

电机转子与磁力中心线对齐是非常重要的，每个电机的磁力中心线是不同的，必须参照标牌设定。最初设定时，可以用电机上的指针和标示（如图8）。

电机定位还要保证电机与底座之间的定位销孔对正，可采取先插入定位销，电机和底座同步调整，精确定位后最终灌浆。电机的微调可采用底座上安装的7字型挡块配合顶丝调整。

联轴器找正，采用两表法或三表法，采用两表法时径向和轴向各打一块表，要对风机轴施加一定的轴向力，采用三表法找正，径向打一块表，轴向对称打两块表，消除轴向串动对测量误差的影响。联轴器对中要求为径向和轴向误差≤0.05mm。

5 结束语

采用以上安装技术，能够实现轴承座及电机等设备精确定位，满足电机运行在磁力中心线及风机的受热膨胀补偿要求，投产以来风机运行工况良好。风机安装属于系统工程，涉及土建基础、设备、管道、电气、仪表、润滑等诸多专业，要想全面提高风机安装质量，必须对设备设计、设备制造、施工图设计、施工过程等各环节进行全过程控制，优化电机冷却及润滑管道布置（设备本身的管路进出口方向、设计管沟或预埋）、电气管线预埋、仪表导压管布置（布局尽量合理，保证作业空间）等，避免管线布置混乱，影响安装及检修作业，即有利于保证设计施工质量，又方便设备维护检修。

作者简介：刘长富（1983-），男，工程师，从事设备安装工作，中国三冶集团有限公司宁波分公司。

贾文平（1979-），男，高级工程师，从事设备管理工作，宁波钢铁有限公司。