CN117921595A - 风机轴承更换辅助装置及风机轴承更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风机技术领域，并公开了一种风机轴承更换辅助装置及风机轴承更换方法，该辅助装置包括：抱紧夹具，抱紧夹具包括：托板、盖板以及锁紧部，托板具有用于与风机传动轴下表面配合的弧形面，盖板具有用于传动轴上表面配合的弧形面，锁紧部用于锁紧托板和盖板；驱动部，驱动部配置为驱动抱紧夹具托举传动轴向上移动预定距离。本发明既能缩短停机检修时间又能降低作业人员劳动强度。

Description

风机轴承更换辅助装置及风机轴承更换方法

技术领域

本发明涉及风机技术领域，具体涉及一种风机轴承更换辅助装置及风机轴承更换方法。

背景技术

在一些净化站中设置3套高炉煤气净化系统(简称BDC系统)，分别对3座高炉的高炉煤气进行除尘净化，对净化后的高炉煤气进行降压、降温，同时进行能量转换发电。BDC采用大布袋内滤式反吹工艺，为保证BDC的除尘效果设置反吹风机系统，包括反吹风机、反吹阀、过滤阀、控制系统及附属管道设备。反吹风机从BDC出口总管吸入除尘后的高炉煤气，除尘后的高炉煤气升压后通过筒体反吹阀，经BDC筒体过滤管道进入反吹筒体内布袋，将附着在布袋上的粉尘吹掉，反吹完成后，筒体过滤阀打开进入运行状态，BDC筒体循环进行反吹。

从工艺可看出反吹风机为BDC系统核心关键设备。反吹风机一旦故障停机，筒体布袋无法正常反吹，粉尘附着在布袋上造成阻力加大进而导致布袋损坏，粉尘进入后部工序对TRT透平发电机组运行造成严重影响，逼迫高炉进行荒煤气放散或减风甚至休风配合检修，严重影响高炉生产及造成发电量损失。

反吹风机检修主要是更换轴承，现有技术中需要将反吹风机叶轮拆除后将传动轴整体取出后才能进行轴承更换，反吹风机叶轮密封安装于风机壳体内，壳体与气源进口管道连接，拆卸风机叶轮必须先割除气源进口管道以及附属钢结构支架，才能对风机进行解体。该方式工作量非常大，而且投入人工多，需要投入8人连续作业48小时才能完成，作业的劳动强度高，生产工艺运行风险大。

因此，有必要设计一种既能缩短停机检修时间又能降低作业人员劳动强度的风机轴承快速更换方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种风机轴承更换辅助装置及风机轴承更换方法，以解决现有的风机轴承更换方式工作量大、耗时长的问题。

根据本发明的一个方面，提出一种风机轴承更换辅助装置，包括：

抱紧夹具，抱紧夹具包括：托板、盖板以及锁紧部，托板具有用于与风机传动轴下表面配合的弧形面，盖板具有用于传动轴上表面配合的弧形面，锁紧部用于锁紧托板和盖板；

驱动部，驱动部配置为驱动抱紧夹具托举传动轴向上移动预定距离。

根据本发明的一个实施例，驱动部为驱动螺母，装置还包括：

安装部，安装部安装于风机传动轴底座；

支撑立柱，支撑立柱安装于安装部并穿过托板和盖板；

其中，驱动螺母与支撑立柱的螺纹部分配合并位于托板下方，驱动螺母可被旋转而向上移动。

根据本发明的一个实施例，装置还包括定位螺母，定位螺母与支撑立柱的螺纹部分配合并位于盖板上方。

根据本发明的一个实施例，安装部包括安装螺母，支撑立柱的下端部螺纹连接于安装螺母。

根据本发明的一个实施例，安装螺母配置有加强部。

根据本发明的一个实施例，托板和盖板均包括弧形延伸部以及位于弧形延伸部两侧的两个平直延伸部。

根据本发明的一个实施例，锁紧部包括锁紧螺栓和锁紧螺母。

根据本发明的另一方面，提出一种风机轴承更换方法，采用如上所述的辅助装置进行，方法包括：

在待更换轴承的后侧安装辅助装置，使得抱紧夹具抱紧传动轴；

拆卸位于传动轴前端的联轴器、轴承箱上盖，并解除传动轴与风机壳体之间的连接；

通过驱动部驱动抱紧夹具托举传动轴向上移动预定距离；

将待更换轴承向前侧移出以完成拆卸；

重新安装轴承后，使得传动轴下降至安装位置，并重新安装联轴器、轴承箱上盖，恢复传动轴与风机壳体之间的连接。

根据本发明的一个实施例，待更换轴承的数量为两个并包括前端轴承和后端轴承，辅助装置的数量为三个并包括前部装置、中部装置和后部装置，前部装置用于安装至前端轴承前侧，中部装置用于安装至前端轴承和后端轴承之间，后部装置用于安装至后端轴承后侧；方法包括：

在拆卸前端轴承时，安装中部装置和后部装置，并利用中部装置和后部装置托举传动轴向上移动预定距离；

在拆卸前端轴承后，安装前部装置并拆除中部装置，利用前部装置和后部装置托举传动轴向上移动预定距离，并将后端轴承向前移动至前端轴承的安装区域，之后按照拆卸前端轴承的方法拆卸后端轴承。

根据本发明的一个实施例，预定距离为5-8mm。

在本发明的技术方案中，通过抱紧夹具从上下两侧抱紧风机传动轴，通过驱动部驱动抱紧夹具托举该传动轴向上移动预定距离，使得套设于传动轴的轴承底部可以离开轴承箱底座预定距离，方便进行轴承拆卸及重新安装，无需拆除叶轮和取出传动轴，操作简单快速，既能缩短停机检修时间又能降低作业人员劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本发明实施例的风机轴承更换辅助装置的主视图；

图2示出根据本发明实施例的风机轴承更换辅助装置的侧视图；

图3示出根据本发明实施例的风机轴承更换辅助装置的俯视图；

图4示出根据本发明实施例的风机的一个局部示意图；

图5示出根据本发明实施例的风机的另一局部示意图；

图6示出根据本发明实施例的风机轴承更换辅助装置的安装示意图。

附图标记说明：

10、抱紧夹具；12、托板；14、盖板；16、锁紧部；20、驱动螺母；30、安装部；32、加强部；40、支撑立柱；50、定位螺母；100、风机轴承更换辅助装置；102、前部装置；104、中部装置；106、后部装置；210、风机传动轴；220、风机传动轴底座；232、前端轴承；234、后端轴承；242、联轴器；244、轴承箱上盖；246、波纹补偿器；248、机械密封部件；250、风机壳体；260、风机叶轮；262、叶轮固定螺母。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

图1至图3分别示出根据本发明实施例的风机轴承更换辅助装置100的主视图、侧视图和俯视图，参考图1至图3，风机轴承更换辅助装置100包括：抱紧夹具10，抱紧夹具10包括：托板12、盖板14以及锁紧部16，托板12具有用于与风机传动轴210下表面配合的弧形面，盖板14具有用于传动轴210上表面配合的弧形面，锁紧部16用于锁紧托板12和盖板14以使托板12和盖板14抱紧传动轴210；驱动部，驱动部配置为驱动抱紧夹具10托举传动轴210向上移动预定距离。

传统的轴承更换工序由于轴承与风机叶轮安装在同一根传动轴上，需将整个传动轴及风机叶轮全部解体后方能进行。与该现有技术相比，在本发明的实施例中，通过抱紧夹具10从上下两侧抱紧风机传动轴210，通过驱动部驱动抱紧夹具10托举传动轴210向上移动预定距离，使得套设于传动轴210的轴承底部可以离开轴承箱底座预定距离，从而方便进行轴承拆卸及重新安装，无需拆除叶轮和取出传动轴，操作简单快速，既能缩短停机检修时间又能降低作业人员劳动强度。

在一些实施例中，驱动部为驱动螺母20，辅助装置100还包括：安装部30，安装部30安装于风机传动轴底座220；支撑立柱40，支撑立柱40安装于安装部30并穿过托板12和盖板14；其中，驱动螺母20与支撑立柱40的螺纹部分配合并位于托板12下方，驱动螺母20可被旋转而向上移动以与托板12接合，从而驱动抱紧夹具10托举传动轴210向上移动。通过向上旋动驱动螺母20来驱动抱紧夹具10移动，具有结构简单、便于控制移动精度的优点。支撑立柱40和驱动螺母20的数量可以为两个，托板12和盖板14的两端均设置配合孔，两个支撑立柱40分别穿过托板12和盖板14两端的配合孔，每个支撑立柱40上套设一个驱动螺母20，从而可以从两端平稳可靠地驱动抱紧夹具10托举传动轴210向上移动。

本领域技术人员应当理解，虽然在一些实施例中采用驱动螺母20对抱紧夹具10进行驱动，但是本申请并不限于此，在其他可行的实施例中，还可以采用例如顶升机构、电机或者气缸等驱动设备以及相应的传动部件来驱动抱紧夹具10托举传动轴210向上移动预定距离。

在一些实施例中，辅助装置100还包括定位螺母50，定位螺母50与支撑立柱40的螺纹部分配合并位于盖板14上方。在利用驱动螺母20将抱紧夹具10移动到预定位置后，可以向下旋动定位螺母50使之与盖板14接合，从而通过驱动螺母20和定位螺母50分别从下侧和上侧对抱紧夹具10的位置进行可靠限定。

在一些实施例中，安装部30包括安装螺母，支撑立柱40的下端部螺纹连接于安装螺母，从而实现安装部30与支撑立柱40之间的可拆卸连接，便于在轴承更换完成后拆下支撑立柱40及抱紧夹具10。安装螺母可以焊接于风机传动轴底座220以增强连接强度，或者也可以通过例如螺纹连接、卡接等方式可拆卸安装于风机传动轴底座220。

在一些实施例中，安装螺母配置有加强部32以增强安装螺母的强度和稳定性。加强部32可以为加强板，该加强板可以焊接于风机传动轴底座220。加强部32还可以为条状、块状的形式，加强部32可以连接于安装螺母或与之一体成型。

托板12和盖板14的弧形面的尺寸可以根据传动轴210的尺寸设计。在一些实施例中，托板12和盖板14均包括弧形延伸部以及位于弧形延伸部两侧的两个平直延伸部，由弧形延伸部提供弧形面。通过这样的设置，有利于减小托板12和盖板14的体积和重量，并且便于对托板12和盖板14进行锁紧。锁紧部16可以设置于托板12和盖板14的平直延伸部。支撑立柱40穿设于托板12和盖板14的平直延伸部。

在一些实施例中，锁紧部16包括锁紧螺栓和锁紧螺母。托板12和盖板14上设置有连接孔，锁紧螺栓穿过该连接孔，通过拧紧锁紧螺母以将托板12和盖板14锁紧。

在本发明的一些实施例中，辅助装置100可以为钢结构组合装配件，托板12、盖板14与锁紧部16组成抱紧夹具10，托板12与盖板14的圆弧半径可以根据风机传动轴210的直径而确定，锁紧部16用于将托板12和盖板14与风机传动轴210夹紧，防止传动轴在托板12与盖板14限定的空间内发生旋转。安装螺母焊接安装于风机传动轴底座220两侧，加强板与安装螺母同时焊接于风机传动轴底座220，加强安装螺母的稳定性。可拆卸支撑立柱40作为抱紧夹具10在垂直方向上的导向和限位部件。驱动螺母20和定位螺母50作为抱紧夹具10在垂直方向上的定位固定和支撑部件。辅助装置100可根据现场风机传动轴结构形式自定配置数量，一般三组组成为一套，安装设置于传动轴210的前部、中部和后部。

图4示出根据本发明实施例的风机的一个局部示意图，如图4所示，风机包括传动轴210、套设于传动轴210的一个或多个轴承(例如前端轴承232和后端轴承234)、设于传动轴210前端的联轴器242、设于传动轴210后端的风机叶轮260以及连接传动轴210和风机叶轮260的叶轮固定螺母262。在本发明的实施例中，将设置风机叶轮260的一端作为传动轴210的后端，将在传动轴210的延伸方向上与后端相对的另一端作为前端。将两个轴承中更靠近前端的轴承作为前端轴承232，更靠近后端的轴承作为后端轴承234。将轴承更靠近前端的一侧作为前侧，更可靠后端的一侧作为后侧。图5示出根据本发明实施例的风机的另一局部示意图，如图5所示，风机还包括风机传动轴底座220、安装于风机传动轴底座220的轴承箱，轴承箱包括轴承箱上盖244和轴承箱底座，轴承安装于轴承箱中，轴承的顶部和底部分别与轴承箱上盖244和轴承箱底座接合。风机还包括风机壳体250，风机叶轮260设置于风机壳体250内。传动轴210伸入风机壳体250内并与风机壳体250通过例如波纹补偿器246、机械密封部件248等进行密封连接。

图6示出根据本发明实施例的风机轴承更换辅助装置的安装示意图，结合图1至图6，本发明还提出一种风机轴承更换方法，采用如上所述的辅助装置100进行，该方法包括：

在待更换轴承的后侧安装辅助装置100，使得抱紧夹具10抱紧传动轴210；

拆卸位于传动轴210前端的联轴器242、轴承箱上盖244，并解除传动轴210与风机壳体250之间的连接；

通过驱动部驱动抱紧夹具10托举传动轴210向上移动预定距离；

将待更换轴承向前侧移出以完成拆卸；

重新安装轴承后，使得传动轴210下降至安装位置，并重新安装联轴器242、轴承箱上盖244，恢复传动轴210与风机壳体250之间的连接。

采用这样的更换方法，无需拆卸风机叶轮及取出传动轴，操作简单快速，工作量小，可以节省人力。

在一些实施例中，预定距离可以为5-8mm，该距离值可以保证能够较为容易地拆卸和重新安装轴承，并且避免移动量过大而导致碰撞、干涉到相关的部件。

在一些实施例中，待更换轴承的数量为两个并包括前端轴承232和后端轴承234，辅助装置100的数量为三个并包括前部装置102、中部装置104和后部装置106，前部装置102用于安装至前端轴承232前侧，中部装置104用于安装至前端轴承232和后端轴承234之间，后部装置106用于安装至后端轴承234后侧；风机轴承更换方法包括：

在拆卸前端轴承232时，安装中部装置104和后部装置106，并利用中部装置104和后部装置106托举传动轴210向上移动预定距离；

在拆卸前端轴承232后，安装前部装置102并拆除中部装置104，利用前部装置102和后部装置106托举传动轴210向上移动预定距离，并将后端轴承234向前移动至前端轴承232的安装区域，之后按照拆卸前端轴承232的方法拆卸后端轴承234，即：安装中部装置104并拆除前部装置102，利用中部装置104和后部装置106托举传动轴210向上移动预定距离，此时可以容易地拆下位于前端轴承232安装区域的后端轴承234。

通过这样的方式，每次利用两个装置托举传动轴210，保证在传动轴210的延伸方向上对其进行有效地托举，使得轴承底部脱离轴承箱底座。

在重新安装前端轴承232和后端轴承234时，可以在利用中部装置104和后部装置106托举传动轴210向上移动预定距离的情况下，将后端轴承234和前端轴承232依次套设到传动轴210上，使得后端轴承234位于前端轴承232安装区域和中部装置104之间，使得前端轴承232安装至对应的轴承箱底座上。之后，安装前部装置102并拆除中部装置104，在利用前部装置102和后部装置106托举传动轴210向上移动预定距离的情况下，将后端轴承234安装至对应的轴承箱底座上。

在一些实施例中，辅助装置100的组装使用方法如下：

(1)将安装螺母安装于风机传动轴底座220。

(3)先将托板12放置于传动轴210下方，然后将支撑立柱40分别穿入托板12两端通孔，从下部旋入驱动螺母20，将支撑立柱40旋入安装螺母，一直将支撑立柱40拧紧为止。

(4)将支撑立柱40下部旋入的驱动螺母20向上旋动，直至托板12的弧形面与传动轴210紧密贴合为止。

(5)将盖板14扣入支撑立柱40，用锁紧部16将托板12和盖板14锁紧，在支撑立柱40上部旋入定位螺母50。

在一些实施例中，风机轴承更换方法包括如下步骤：

(1)按上述组装使用方法安装中部装置104和后部装置106。

(2)拆卸联轴器242，拆卸轴承箱上盖244、波纹补偿器246与风机壳体250连接螺栓、机械密封部件248地脚螺栓。

(3)旋动中部装置104和后部装置106的支撑立柱40下部的驱动螺母20，垂直向上托举整个传动轴210，当轴承下部离开轴承箱5-8mm左右，拧紧定位螺母50。

(4)沿轴承拆卸方向将前端轴承232拆出。

(5)按上述组装使用方法安装前部装置102，前部装置102安装完毕后拆除中部装置104。

(6)沿轴承拆卸方向将后端轴承234拆移至前端轴承232安装区域。

(7)按上述组装使用方法安装中部装置104，中部装置104安装完毕后拆除前部装置102。

(8)沿轴承拆卸方向将后端轴承234拆出。

(9)按顺序将新的后端轴承和前端轴承安装于传动轴210上，后端轴承安装至前端轴承座与中部装置104之间位置即可。

(10)按上述组装使用方法安装前部装置102，前部装置102安装完毕后拆除中部装置104。

(11)将前后轴承分别按技术要求安装定位于传动轴210上。

(12)旋动前部装置102和后部装置106的支撑立柱40下部驱动螺母20，垂直向下将整个传动轴210平稳放下，使轴承回装于轴承箱内。

(13)回装联轴器242，回装轴承箱上盖244、波纹补偿器246与风机壳体250连接螺栓、机械密封部件248地脚螺栓。

更换前端轴承232时只需安装中部装置104和后部装置106即可；更换后端轴承234时，先安装前部装置102和后部装置106，然后先将后端轴承234拆卸至前部装置102和后部装置106之间后安装中部装置104、拆卸前部装置102，后续同更换前端轴承232方法。

综上所述，本申请的发明人通过对现场反吹风机的结构及现场环境进行研究分析，设计出一种专用装置将传动轴垂直向上方托举，使轴承离开轴承座一定距离后将其固定，然后直接对传动轴上的轴承进行拆除与安装。本发明的辅助装置具有以下特点：能将整个传动轴连同风机叶轮一起水平向上托举一定距离；具有将传动轴抱紧定位功能；安装拆卸方便，且可以作为该类型风机成套设备的一个固定辅助功能部件。本发明可以缩短设备停机检修时间，保障生产和后续工艺设备稳定运行，还可以降低作业人员劳动强度、保证作业人员的安全。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风机轴承更换辅助装置(100)，其特征在于，包括：

抱紧夹具(10)，所述抱紧夹具(10)包括：托板(12)、盖板(14)以及锁紧部(16)，所述托板(12)具有用于与风机传动轴(210)下表面配合的弧形面，所述盖板(14)具有用于所述传动轴(210)上表面配合的弧形面，所述锁紧部(16)用于锁紧所述托板(12)和所述盖板(14)；

驱动部，所述驱动部配置为驱动所述抱紧夹具(10)托举所述传动轴(210)向上移动预定距离。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，所述驱动部为驱动螺母(20)，所述装置(100)还包括：

安装部(30)，所述安装部(30)安装于风机传动轴底座(220)；

支撑立柱(40)，所述支撑立柱(40)安装于所述安装部(30)并穿过所述托板(12)和所述盖板(14)；

其中，所述驱动螺母(20)与所述支撑立柱(40)的螺纹部分配合并位于所述托板(12)下方，所述驱动螺母(20)可被旋转而向上移动。

3.根据权利要求2所述的装置(100)，其特征在于，还包括定位螺母(50)，所述定位螺母(50)与所述支撑立柱(40)的螺纹部分配合并位于所述盖板(14)上方。

4.根据权利要求2所述的装置(100)，其特征在于，所述安装部(30)包括安装螺母，所述支撑立柱(40)的下端部螺纹连接于所述安装螺母。

5.根据权利要求4所述的装置(100)，其特征在于，所述安装螺母配置有加强部(32)。

6.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，所述托板(12)和所述盖板(14)均包括弧形延伸部以及位于所述弧形延伸部两侧的两个平直延伸部。

7.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，所述锁紧部(16)包括锁紧螺栓和锁紧螺母。

8.一种风机轴承更换方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的辅助装置(100)进行，所述方法包括：

在待更换轴承的后侧安装所述辅助装置(100)，使得所述抱紧夹具(10)抱紧所述传动轴(210)；

拆卸位于所述传动轴(210)前端的联轴器(242)、轴承箱上盖(244)，并解除所述传动轴(210)与风机壳体(250)之间的连接；

通过所述驱动部驱动所述抱紧夹具(10)托举所述传动轴(210)向上移动预定距离；

将待更换轴承向前侧移出以完成拆卸；

重新安装轴承后，使得所述传动轴(210)下降至安装位置，并重新安装联轴器(242)、轴承箱上盖(244)，恢复所述传动轴(210)与风机壳体(250)之间的连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，待更换轴承的数量为两个并包括前端轴承(232)和后端轴承(234)，所述辅助装置(100)的数量为三个并包括前部装置(102)、中部装置(104)和后部装置(106)，所述前部装置(102)用于安装至所述前端轴承(232)前侧，所述中部装置(104)用于安装至所述前端轴承(232)和所述后端轴承(234)之间，所述后部装置(106)用于安装至所述后端轴承(234)后侧；所述方法包括：

在拆卸所述前端轴承(232)时，安装所述中部装置(104)和所述后部装置(106)，并利用所述中部装置(104)和所述后部装置(106)托举所述传动轴(210)向上移动预定距离；

在拆卸所述前端轴承(232)后，安装所述前部装置(102)并拆除所述中部装置(104)，利用所述前部装置(102)和所述后部装置(106)托举所述传动轴(210)向上移动预定距离，并将所述后端轴承(234)向前移动至所述前端轴承(232)的安装区域，之后按照拆卸所述前端轴承(232)的方法拆卸所述后端轴承(234)。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预定距离为5-8mm。