動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)反饋桿改造

1、動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)反饋桿改造孫立哲(寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司,寧夏 青銅峽 751607)摘要：風(fēng)機(jī)是火力發(fā)電廠中的關(guān)鍵輔機(jī), 軸流式風(fēng)機(jī)因效率高和能耗低而被廣泛采用。運(yùn)行中的一次風(fēng)機(jī)反饋桿損壞故障，嚴(yán)重影響機(jī)組負(fù)荷，給維護(hù)和檢修帶來不便，對(duì)此進(jìn)行損壞分析以及探討改造方案。通過對(duì)風(fēng)機(jī)反饋桿進(jìn)行改造調(diào)試后，解決了反饋桿磨損斷裂的問題，改善了傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能，提高了風(fēng)機(jī)可靠性，保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：一次風(fēng)機(jī) 反饋桿 損壞分析 改造Abstract：Fan is the key equipment in thermal power plant，Axial flow fan for

2、high efficiency and low energy consumption and is widely used in，In the operation of a fan feedback rod failure，Serious impact load，to maintain and repair the inconvenience，The damage analysis and modification of，Transformation through debugging on fan feedback rod，to solve the problem of rod wear f

3、ault feedback，to improve the working performance of the drive system，to improve the reliability of wind turbine, to ensure safe and stable operation of the unit。Key words：Fan，F(xiàn)eedback lever，Analysis of damage，Reform1 設(shè)備簡(jiǎn)介及運(yùn)行情況1.1 設(shè)備概況我廠兩臺(tái)機(jī)組一次風(fēng)機(jī)是上海鼓風(fēng)機(jī)廠有限公司生產(chǎn)的雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)是雙級(jí)動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)，其作用是用產(chǎn)生的一次風(fēng)攜帶煤

4、粉至爐膛進(jìn)行燃燒。主要結(jié)構(gòu)由：葉輪、輪轂、主軸、入口調(diào)節(jié)擋板、集流器、風(fēng)殼、出口擋板和傳動(dòng)裝置等組成。葉輪由級(jí)數(shù)為2級(jí)材質(zhì)為HF-1的48片葉片組成。可調(diào)葉片通過葉片芯軸連接在輪轂上，一次風(fēng)機(jī)本體由可分離的三部分組成，第一部分為入口集箱，第二部分為機(jī)殼和轉(zhuǎn)子，第三部分為擴(kuò)散段。轉(zhuǎn)子軸上裝有三組軸承，由對(duì)輪側(cè)向葉輪側(cè)依次為。軸承是通過油流向外部介質(zhì)散熱來冷卻的?；緟?shù)如下：型號(hào)：PAF19-14-2，轉(zhuǎn)速：1490r/min，葉片數(shù)：24/每級(jí)，葉輪直徑：1412mm，葉片材質(zhì)：HF1，葉片角度調(diào)節(jié)范圍：-30°+15°，風(fēng)量：94.14m³/h，風(fēng)壓：17866

5、Pa，效率：87.65%。 1.2 設(shè)備簡(jiǎn)介及運(yùn)行情況公司2010年共發(fā)生5次一次風(fēng)機(jī)反饋桿損壞故障，6月15日檢查發(fā)現(xiàn)5號(hào)爐2號(hào)一次風(fēng)機(jī)液壓裝置就地反饋指針?biāo)蓜?dòng)、同時(shí)2號(hào)一次風(fēng)機(jī)軸承水平振動(dòng)7.6mm報(bào)警。6月17日1：00一次風(fēng)機(jī)停運(yùn)，揭開一次風(fēng)機(jī)大蓋后，檢查發(fā)現(xiàn)2號(hào)一次風(fēng)機(jī)液壓頭反饋桿斷裂、第一級(jí)葉輪輪轂與集流器摩擦。故障原因?yàn)榈谝患?jí)葉輪輪轂與集流器摩擦，另外安裝時(shí)液壓頭輸入軸方柄夾頭與反饋軸方柄夾頭角度不合適，導(dǎo)致運(yùn)行中二者相互碰撞致使反饋桿受力斷裂，反饋指示失去作用。 現(xiàn)就反饋桿的損壞進(jìn)行分析，并探討改造方案。2 風(fēng)機(jī)運(yùn)行原理及反饋過程風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況的調(diào)節(jié)，有兩種方法：其一是改變風(fēng)機(jī)本

6、身的性能曲線，分為變速調(diào)節(jié)及動(dòng)葉調(diào)節(jié)。其二是改變管路特性曲線，有出口節(jié)流調(diào)節(jié)。此外有介于兩者之間的進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)。動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)原理為動(dòng)葉調(diào)節(jié)，即改變風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉安裝角度，改變風(fēng)機(jī)的性能曲線，而改變風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況。現(xiàn)就我廠所用的上海鼓風(fēng)機(jī)廠制造的TLT型軸流風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。風(fēng)機(jī)動(dòng)葉安裝角度的改變，是通過風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來執(zhí)行的。動(dòng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括液壓調(diào)節(jié)裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。風(fēng)機(jī)的葉片固定在葉柄上，葉柄由導(dǎo)向軸承及支持軸承軸向定位只能旋轉(zhuǎn)，葉柄通過調(diào)節(jié)桿與液村機(jī)構(gòu)的液壓缸相連。液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分為不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的控制頭及液壓缸和活塞兩部分。液壓缸和活塞與葉輪一起旋轉(zhuǎn)，活塞由軸套及活塞的凸

7、肩被軸向定位而不能軸向移動(dòng)，而液壓缸可以在活塞上軸向移動(dòng)。為防止液壓缸移動(dòng)時(shí)液壓油通過活塞與液壓缸的間隙泄漏，活塞上裝有兩列帶槽密封圈。1另外為防止液壓油外漏，液壓缸與活塞軸間有橡膠密封墊。液壓缸內(nèi)活塞左右的工作油通過活塞軸內(nèi)不連通的油路與伺服閥的進(jìn)回油路相連，各油路由密封墊密封。外部電動(dòng)執(zhí)行器通過連接法蘭、傳動(dòng)軸、夾緊裝置、調(diào)節(jié)軸、彈性吸鋼片與控制軸相連，控制軸通過拉桿與轉(zhuǎn)臂齒輪相連，轉(zhuǎn)臂齒輪兩側(cè)分別與套著伺服伐的齒條及定位軸反饋桿的齒套嚙合，齒套通過支持軸承軸向定位于定位軸反饋桿。當(dāng)外來電信號(hào)傳至伺服馬達(dá)或手動(dòng)調(diào)節(jié)使控制軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)拉桿左右移動(dòng)，此時(shí)因液壓缸只隨葉輪旋轉(zhuǎn)而無軸向移動(dòng)，定

8、位軸及與之相連的齒套也靜止不動(dòng)，于是轉(zhuǎn)臂齒輪只能以 點(diǎn)為支點(diǎn)，推動(dòng)與之嚙合的齒條左右移動(dòng)，使壓力油及回油及伺服伐的油道、接通，從而使活塞兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，推動(dòng)油缸左右移動(dòng)，進(jìn)壓力油的一側(cè)不斷充油，此側(cè)油缸容積不斷增大；另一側(cè)的工作油則通過回油孔返回油箱，油缸油量減少。2圖1、軸流風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖油缸的移動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)節(jié)桿，改變?nèi)~輪的安裝角，從而影響風(fēng)機(jī)的輸送風(fēng)量及壓頭。液壓缸移動(dòng)時(shí)，定位軸被拖著一起移動(dòng)，由于拉桿不動(dòng)，轉(zhuǎn)臂齒輪只能以 點(diǎn)為支點(diǎn)使齒條移動(dòng)，從而使伺服伐將油道孔堵住，液壓缸則處在新的位置不移動(dòng)，葉輪固定在新的位置；齒套帶動(dòng)指示軸旋轉(zhuǎn)并將動(dòng)葉所處新的位置顯示出來，這為反饋過程。3 負(fù)

9、荷變化時(shí)反饋的過程當(dāng)軸流風(fēng)機(jī)在某工況下穩(wěn)定工作時(shí)，動(dòng)葉片也在相應(yīng)某一安裝角下運(yùn)轉(zhuǎn)，那么伺服閥將2個(gè)油道的油孔堵住，活塞左右兩側(cè)的工作油壓不變，動(dòng)葉安裝角自然固定不變。當(dāng)鍋爐工況變化需要減小調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，電信號(hào)傳至伺服馬達(dá)使控制軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)，控制軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)拉桿向右移動(dòng)。此時(shí)由于液壓缸只隨葉輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而調(diào)節(jié)桿(定位軸)及與之相連的齒條是靜止不動(dòng)的。于是齒套帶動(dòng)與伺服閥相連的齒條往右移動(dòng)，使壓力油口與油道接通，回油口與油道接通。壓力油從油道不斷進(jìn)入活塞右側(cè)的液壓缸容積內(nèi)，使液壓缸不斷向右移動(dòng)。與此同時(shí)活塞左側(cè)的液壓缸容積內(nèi)的工作油從油道通過回油孔返回油箱。由于液壓缸與葉輪上每個(gè)動(dòng)葉片的調(diào)節(jié)桿相連，

10、當(dāng)液壓缸向右移動(dòng)時(shí)，動(dòng)葉的安裝角減小，軸流送風(fēng)機(jī)輸送風(fēng)量和壓頭也隨之降低。 當(dāng)液壓缸向右移動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)桿(定位軸)亦一起往右移動(dòng)，但由于控制軸拉桿不動(dòng)，所以齒套使伺服閥上齒條往左移動(dòng)，從而使伺服閥將油道的油孔堵住，則液壓缸處在新工作位置下(即調(diào)節(jié)后動(dòng)葉角度)不再移動(dòng)，動(dòng)葉片處在關(guān)小的新狀態(tài)下工作。這就是反饋過程。在反饋過程中，定位軸帶動(dòng)指示軸旋轉(zhuǎn)，使它將動(dòng)葉關(guān)小的角度顯示出來。若鍋爐的負(fù)荷增大，需要增大動(dòng)葉角度，伺服馬達(dá)使控制軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)，于是控制軸上拉桿以定位軸上齒條為支點(diǎn)，將齒套向左移動(dòng)，與之嚙合齒條(伺服閥上齒條)也向左移動(dòng)，使壓力油口和回油口與油道接通。壓力油從油道進(jìn)入活塞的左側(cè)的液壓缸容

11、積內(nèi)，使液壓缸不斷向左移動(dòng)，而與此同時(shí)活塞右側(cè)的液壓缸容積內(nèi)的工作油從油道通過回油孔返回油箱。4 反饋桿損壞分析4.1、主軸承箱振動(dòng)過大，導(dǎo)致液壓頭輸入軸方柄夾頭與反饋軸方柄夾頭的摩擦損壞，造成風(fēng)機(jī)主軸承箱振動(dòng)過大的原因有：1）葉輪葉片及輪轂等有沉積污物。2）聯(lián)軸器損壞或中心不正, 對(duì)輪找正不良。3）軸承箱內(nèi)主軸承存在缺陷或損壞。4）地腳螺栓松動(dòng)。5）葉片磨損嚴(yán)重。6）動(dòng)靜摩擦，動(dòng)靜不平衡。7）油膜震蕩。8）諧振 。4.2 、結(jié)構(gòu)缺陷分析1）反饋桿上反饋指針與反饋桿的滑塊連接處采用銅套固定，容易磨損斷裂。2）液壓頭輸入軸方柄夾頭與反饋軸方柄夾頭的鏈接處采用插銷式聯(lián)軸器，為剛性連接，針對(duì)液壓頭頻

12、繁反饋的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)常表現(xiàn)出銷的磨損與反饋軸方柄夾頭的斷裂。35 改造方案5.1、將連桿支承軸上銅套改為關(guān)節(jié)軸承關(guān)節(jié)軸承是一種特殊結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)軸承,它主要是由一個(gè)有外球面的內(nèi)圈和一個(gè)有內(nèi)球面的外圈組成，能承受較大的負(fù)荷，根據(jù)其不同的類型和結(jié)構(gòu)，可以承受徑向負(fù)荷、軸向負(fù)荷或徑向、軸向同時(shí)存在的聯(lián)合負(fù)荷。關(guān)節(jié)軸承一般用于速度較低的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)（即角運(yùn)動(dòng)），由于滑動(dòng)表面為球面形，亦可在一定角度范圍內(nèi)作傾斜運(yùn)動(dòng)（即調(diào)心運(yùn)動(dòng)），關(guān)節(jié)軸承能承受較大的負(fù)荷。根據(jù)其不同的類型和結(jié)構(gòu)，可以承受徑向負(fù)荷、軸向負(fù)荷或徑向、軸向同時(shí)存在的聯(lián)合負(fù)荷。由于在內(nèi)圈的外球面上鑲有復(fù)合材料，故該軸承在工作中可產(chǎn)生自潤(rùn)滑。很好的起到保

13、護(hù)反饋桿的作用，增加反饋桿使用壽命。5.2、聯(lián)軸器由插銷聯(lián)軸器改為有彈性元件的撓性聯(lián)軸器1）插銷聯(lián)軸器為剛性聯(lián)軸器，只能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，不具備其他功能。2）有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，具有不用程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能，還具有不同程度的減震、緩沖作用，改善傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能。圖2、改造后的有彈性元件的撓性聯(lián)軸器6 結(jié)論該成果應(yīng)用在系統(tǒng)設(shè)備安裝調(diào)試完畢后，解決了反饋桿磨損斷裂等問題，改善了傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能，經(jīng)過帶負(fù)荷運(yùn)行后，系統(tǒng)投入且運(yùn)行正常。并未出現(xiàn)反饋桿斷裂等問題，能夠滿足長(zhǎng)期安全、滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行的要求。在我廠一次風(fēng)機(jī)上應(yīng)用情況上看，取得了良好的效果，結(jié)合本廠的實(shí)際情況，在全國(guó)大量火電廠均擁有600MW機(jī)組的大環(huán)境下，通過對(duì)軸流式一次風(fēng)機(jī)的反饋桿改造技術(shù)方法得到推廣，將對(duì)電廠予以實(shí)質(zhì)性的利益。參考文獻(xiàn)：1 袁泉，吳志鵬，井春茹.影響火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)可