服务案例

一家全球化学品制造公司正在运营一家配备大型回转窑的工厂。窑是单流工艺的一部分，因此窑厂的任何停机都会对几个下游制造单位产生直接和严重的影响。由于工厂在售罄的基础上运营，因此造成的生产损失会造成严重的现金损失；因此，可靠性至关重要。强酸性和有毒的产品气体在高温（约 400°C）下由引风机从窑炉中抽出。出于显而易见的原因，该风扇被称为“热气风扇”。从历史上看，风机和窑炉一直非常可靠，只需要在年度维护停机之间进行例行维护。

一、机械细节

该机器是一个双入口离心风扇，水平安装有一个内侧和一个外侧轴承。轴直径约为 150 毫米（6 英寸），由于配置原因，原始设备制造商在内侧和外侧轴承位置指定了剖分式滚子轴承。驱动器通过柔性齿轮式联轴器直接与电动机耦合。风扇以每分钟 1,500 转的速度驱动。

二、初步调查

工厂没有这台机器的全面维护记录。然而，与运营和维护部门的对话确实支持了这样的观点，即风扇在历史上并不是电厂主要不可靠性的来源。

风扇的问题对现场产生了重大影响，因为如果风扇发生故障，窑就会停止运转，向下游五个工厂的进料会立即中断。

风扇在温度可能超过 400°C (800°F) 的烟气中运转，因此有大量热量通过轴承内圈从轴传导到轴承中。

调试记录显示，最初安装时，轴承箱是水冷的。在工厂启动初期，存在轴承过热和失效的问题。尝试增加流向轴承箱的冷却水流量未能解决问题。最终，冷却水从轴承箱中移除，轴承成功运行，这最初似乎有悖常理。

显然，冷却水使轴承外圈保持凉爽，但输入轴承的热量来自轴的内圈。外圈和热内圈的组合导致轴承的内部游隙丢失。失去内部游隙会降低油膜厚度并导致金属与金属接触，从而导致轴承内部发热。最终，轴承过热而失效。

关闭冷却水可能不是面对过热故障时的第一反应，但它可以让轴承达到平衡温度，在每年大修之间可以令人满意地运行。当时没有记录的是轴承的游隙是否与原始规格有所不同。

三、进一步分析

最近对实际失效轴承的检查表明，轴承座圈因疲劳而严重剥落。显然，轴承中产生的热量导致间隙减小。

特别令人感兴趣的是滚子之间的材料堆积，粘附在轴承保持架的剩余部分上。其中一些被刮掉并送到实验室进行分析。实验室报告说该物质是粘土。这与风扇上发生的事情完全吻合。

由于使用温度高，润滑脂供应商建议更换为膨润土增稠润滑脂（粘土）。维修部门随后进行了更改。轴承内产生的热量导致膨润土油脂中的油蒸发，留下粘土化合物。轴承在没有润滑剂的情况下有效运行，继续过热并迅速发生故障。打开指向轴承箱的空气软管，以试图在过热时使轴承运行更长时间。

很明显，工厂工程团队不知道当轴承从轴输入热量时，必须增加轴承的内部游隙以进行补偿。由于工厂的维护记录不佳，无法看出在故障发生之前一定是从加大游隙轴承更换为标准游隙轴承。技术人员不理解这一点，只是使用规划师下发的零件。计划者假设商店持有的零件是正确的。主管迫于完成工作量的压力，将备用资源留给了规划人员。工厂工程师不了解轴承布置的设计要求。因此，无人能立根。

四、解决方案

1、重新指定轴承具有更大的游隙（C4 游隙）。

2、库存规格更改为 C4。

3、处理膨润土油脂。

4、NLGI 2 锂复合润滑脂被指定为润滑剂。

5、检查所有轴尺寸和公差以符合公差。

6、使用激光对中设备检查轴对中。

7、空气软管被移除。

8、向工厂维护人员提供了有关轴承的信息，以便他们了解问题的原因以及轴承内部间隙的重要性。

9、强烈建议维护部门更好地记录所执行的工作并调查多个故障以防止将来出现类似情况。

五、结论

该工厂的轴承间隙规格发生了小幅变化，导致热气风机出现问题。由于缺乏理解、文档不完善以及对商店系统的不信任，问题的根本原因被遗漏了。

工厂维护团队需要对反复出现的问题做出响应，因此改用膨润土润滑脂。润滑剂供应商被警告说，如果他想继续作为润滑剂供应商，他必须确保他为应用推荐合适的产品。此外，所有各方都被提醒，根据现场自己的变更程序控制，未经批准的润滑剂变更是不允许的。

通过这些简单的更改，热气风机在每年窑炉维护停运期间继续运行。几年来，热气风机没有再出现轴承问题。作为奖励，维护团队现在对轴承的应用有了更好的了解，并且接受了更好的培训，可以处理其他机器上的问题。

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