张玉珠
（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150046）
摘 要：针对一些电厂导向轴承预紧螺栓断裂引起的事故进行了分析并提出防患措施，供电厂预热器安装和检修参考，以防类似事故发生。
关键词：回转式空气预热器；导向轴承；预紧螺栓
0 引言
近几年，个别电厂发生了预紧螺栓断裂情况，造成的导向轴承中紧固套与端轴松动，导向轴承导向失效，预热器转子摆动，预热器各密封间隙变化密封元件损坏及轴承损坏并由此引起事故停炉，严重威胁预热器的正常安全运行，给电厂造成了很大的经济损失。所以必须分析造成事故的原因及解决方法。
1 导向轴承的结构简介和受力情况
紧固套与导向端轴锥面配合通过预紧螺栓达到锥面胀紧，预紧螺栓预紧力矩是有要求的；导向轴承与紧固套也是锥面结合通过下面的锁紧螺母使轴承达到要求的游隙，导向轴承内圈、紧固套、锁紧螺母、锁紧板、小螺母组装成为一体可上、下移动和转动，预热器热态运行时，由于温度的变化，导向端轴将向上膨胀，正常情况下轴承、轴承外套、紧固套会随导向端轴膨胀或收缩而上、下移动。
导向轴承主要受水平力，同时也承受较少轴向力，所受力主要来自三个方面。是空气侧与烟气侧之间的压差产生的直接水平力；第二是空气侧阻力与烟气侧阻力形成的翻转力矩产生的水平力；第三是导向轴承上悬挂着如扇形板部件所产生的轴向力并由此分解的水平力。一般情况，水平力会比轴向力大许多。
2 预紧螺栓断裂的原因
以300MW机组预热器为例，预紧螺栓直径为30mm，材料为30CrMoA或37SiMn2MoV，要求的预紧力矩88-90kgm。也就是预紧拉应力为55-60kg/mm2，如果导向轴承能自由上下移动，紧固套与端轴之间不松动，就不会产生剪力和附加拉力，螺栓不会断裂。螺栓是在运行当中承受额外的水平力或轴向力才断裂的。
2.1 附加拉伸力的产生
只有当紧固套与导向端轴发生松动，转子向下移动，而紧固套及轴承无法向下时，预紧螺栓就会承受附加拉力，出现这种情况有两种可能：
（1）预热器冷端中心桁架下沉：
（2）导向轴承不能随端轴自由向下移动。
热态时，导向端轴热膨胀向上移动；冷态时，由于轴承箱体同轴承外套配合过紧，不能自由落下，这时轴承箱和外套这种额外的紧力就会附加到预紧螺栓上。
2.2 剪切力的产生
如果固套与导向端轴之间锥面配合面松动，当预热器转动时就会使预紧螺栓产生剪力，这种剪力对螺栓的危害是巨大的。
根据上述分析，防患预紧螺栓断裂就是避免螺栓承受附加剪力或轴力。从某些电厂螺栓断裂的截面情况看，螺栓主要是受拉伸力引起的断裂。紧固套与导向端轴若有相对运动趋势，就会给预紧螺栓带来附加力，从而导致损坏。
3 防患措施
（1）装预紧螺栓时，一定要检测螺栓材质。预紧螺栓预紧力矩必须达到设计要求，以防紧固套和导向端轴配合面松动；
（2）安装时应防止预热器导的导向轴承松动，上、下移动应不受限制；
（3）承箱和轴承外套配合面不能太紧，配合面不应有过盈量；
（4）吊杆上端背紧螺母与轴承箱体要有一定间隙；
（5）锁紧螺母一定要按要求拧紧，锁紧板小螺栓按要求装好，小螺栓点焊，防止锁紧螺母松动；
（6）改进导向轴承结构。
例如，导向端轴与紧固套之间用胀套联接，增大期间的摩擦力。
4 结论
导向轴承预紧螺栓断裂的原因主要是安装不当造成的。只要安装时注意到上面提到的问题，螺栓断裂是可以避免的。同时合理改进导向轴承结构，就不会出现螺栓断裂现象。
来源：《锅炉制造》2003年2月
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