某电厂增压风机是德国TLT公司生产的动叶可调式轴流风机，该机组结构主要由电机、吸入箱、风机、扩压器组成，该机组是确保脱硫装置稳定运行的核心设备之一。该机组自 2007 年投运以来，运行情况一直平稳，但近期该机组轴承振动在线采样值出现异常，从之前的 0.88 mm/s 逐渐上升到 3 mm/s 以上，上升趋势明显，该机组振动报警值 4.5 mm/s。
      风机是高速旋转机械，产生的振动可以表现出多种形式，如超次谐波共振、自激振动、振动状态突变和参数振动等。引起振动的原因也有多种，例如由于风叶磨损、风叶粘料、叶轮变形等引起的转子动平衡破坏，轴承安装不合格引起的油液温度升高，开停机不当造成的喘振等。
      因机组一直处于稳定运行阶段，故排除喘振因素，对在线振动测量元件及变送器进行校检结果正常，轴承油温也在正常范围内。对机组进行开机检查，发现动叶迎风面喷涂的硬质合金磨损严重，初步判定风机在运行中由于转子不平衡量而产生异常振动。比对烟气的在线粉尘量历史数据，发现烟气中粉尘含量在 100~200 mg/m³波动异常频繁。机组在2200 km³/h 烟气的冲刷下，动叶表面的硬质合金磨损引起转子不平衡量升高，动叶内部的基材较软，磨损较快，转子不平衡量不断地升高，表现出来的现象就是风机的振动值逐渐升高。
      观测风机解体后的轴承、叶轮内部部件，主轴承有一定磨损，动叶叶柄支撑轴承及动叶片磨损较严重。更换磨损的支撑轴承及动叶片并进行动平衡校验，要求精度不低于G2.5，实际不平衡量为23g。由于机组轴承有一定的磨损，原定安装间隙已不适用，为确保机组一次投运成功，需要精确地确定轴承安装间隙。
      杭州那泰有限元分析公司以风机本体为对象建模，假设轴承座、基础相对于轴承为刚体，重点分析轴承与转子之间的间隙对振动的影响。
      对动叶可调增压风机转子采用了实体建模，模型中包括螺栓、倒角、轴肩、退刀槽等细节结构，以期计算模型尽可能地接近真实结构。鉴于研究重点在于轴承间隙与振动之间的关系，因此对叶片采用等效质量块进行适当简化，选择八节点六面体缩减积分单元C3D8R，为避免划分网格出现单元扭曲，对模型进行切割，以便于生成规则的六面体网格单元，利于计算收敛和提高精度。
      该模型中边界条件分别为铰支和考虑滚动轴承力的支承。在铰支情况下采取全约束靠近涡轮盘一侧的与轴承配合的连接面，而另一侧与轴承配合的连接面处允许其轴向窜动，并加载重力加速度。滚动轴承所承受的载荷是通过滚动体由一个套圈传向另一个套圈，每个滚动体承受载荷与轴承的载荷分布有关。根据赫兹接触理论，如果载荷Q为零，接触区域为几何点。如果载荷Q不为零，由于几何点面积为零，其应力为无穷大。有限元分析借助 ABAQUS 提供的二次开发平台subroutine来实现滚动轴承载荷施加。

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