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HOWDEN 31VNT2100型空预器上导轴承轴套改造分析.pdf
HOWDEN31VNT21 00型空预器上导轴承轴套改造分析 ◆文／张可柯安鹏张富荣 【摘要】 珠海发电厂四台由HowDEN制造的客克式三分仓空预器，型号为31vNT2100。自投产以来，由 于上导轴承轴套安装轴承部分与安装锁紧盘部分的变截面“厚、薄”悬殊，而且过渡圃角设计偏小．应力集中 在变截面处。且轴套材料选用不够适当等，造成应力集中而产生沿径向的疲劳断裂现象。通过把轴套上部安 装锁紧盘处的套外径从原来的中220mm改为中24蚰m，把轴套上下部截面过渡处的过渡角由原来的R5改为 R50。轴套的材质从原来的40crMo改为35crMo，及增加轴套与上主轴的配合紧力等方法．以达到消除集中 应力、增强材料韧性等，从而有效防止了上导轴承轴套的疲劳断裂，大大地延长了该设备的使用寿命。 【关键词1空预器 上导轴承轴套 应力集中 疲劳断裂 珠海电厂#l、舵锅炉共四台容克式三分仓空预器由HOWDEN承上炉后烟气侧，烟气向下压给转子一个向下的力，以支撑轴承为 SIROCC0制造，型号为31VNT2100，转子直径13m，受热面46039m2，支点，烟气产生一个顺时针的力矩P1。炉前一次风侧及二次风侧空 总重504吨．在机组700MW负荷时空预器进，出口烟温额定值为气向上流动，有一个向上的压差，以支撑轴承为支点，一、二次风产 358℃，122℃。空预器的转子采用冷端支承方式．在转子的上、下端轴 生一个顺时针的力矩P2。转子是平衡的．必然有逆时针的力矩来平 各设置一道轴承，其中上端轴处为上导向轴承(见图二136，101)。下衡P1，P2。转子依靠减速箱和轴套产生由炉后往炉前的推力，从而产 端轴处为支承轴承。导向轴承除用作固定转子上端轴的旋转中心 外．还承受由风烟压差所引起的侧向推力以及转子转动时因偏摆晃 通过轴承对轴套的压力F传递的。由以上分析可知．轴套在运行时 动而产生的不均衡的径向推力。 始终受到轴承的推力F。 3lvNT2100型空预器结构图如下所示： 以轴套的一个截面来分析，轴套的小直径部分套紧轴，轴套的大 直径部分与轴不接触，因此支点是在图中所标的位置，推力F对轴 套会产生一个弯曲应力仃。在轴套的转动过程中。每一个截面的弯曲 应力随时间在变化．周期性交替变化的应力是交变应力。在交变应 力的长期作用下。不论是由脆性材料还是塑性材料制成的构件。即 使其最大工作应力低于材料的强度极限。甚至低于屈服极限。也常 会在没有明显塑性变形的情况下突然断裂破坏。疲劳破坏在构件应 力最大处或材料有缺陷的地方。特别是轴套异径处应力最大。所以 上导向轴承轴套异径处的结构特点导致其长期在交变应力作用下 圈一31Ⅵ盯2100型空预器结构图 产生了疲劳裂纹，这是空预器轴套断裂的主要原因。 1、存在问题 2．2 轴承套结构特点分析： HOWDEN制造的四台31VNr2100型空预器自2000年投产以来2．2．1 上导轴承轴套变截面。厚、薄”悬殊 共发生了10次上导轴承轴套沿径向方向断裂。其中。2004年小修空 上导轴承轴套安装轴承部分与其安装锁紧盘部分的变截面。厚 预器膨胀节改造前断裂了7次．空预器进口烟道膨胀节改造后．又 出现轴套断裂3次。轴套平均使用
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