矿井主通风机担负着矿井的通风任务,向井下作业地点提供足够数量的新鲜空气,稀释并排出瓦斯等有害气体及工业粉尘,保持井下空气有合适的气候条件,给井下工作人员提供一个良好的工作环境,事关井下职工的生命安全,是煤矿大型固定设备的重中之重。在矿井主通风机实际运行、维护过程中,风机轴承安装、维护的好坏,直接影响着主通风机的正常运行。我集团某矿北回风井两台主通风机,自投入运营以来,初期运行正常。随着运转周期延长,设备的老化,两台主通风机在运行过程中都出现过轴承发热,导致风机停运事故。事后,通过对主通风机拆解大修、更换轴承,现运行正常。下面,笔者就主通风机大修过程中发现的问题及采取的措施进行探讨与分析。
一、主要通风机概况
某矿北回风井主通风机为两台2K60-4N0.28型轴流式风机。通风方式为负压通风,一台工作,一台备用,交替使用。
矿井主通风机构成主要部件由叶轮、整流器、进风口、扩散器、传动装置等组成。叶轮由叶片和轮毂组成,叶片由钢板弯曲压制成中空机翼型,叶片的安装角度可根据风量和风压的需要调整它的大小,每个叶轮的叶片角度都保持一致。否则引起气流的不均匀,出现脱流;整流器是由导叶组成的固定圆筒,圆筒内径与叶轮轮毂上导叶等宽度,并以一定角度固定不动,进风口作用是使气体均匀流入叶轮,减少气流冲击损失;扩散器装在通风机出口末端,为逐渐扩大的筒体,作用是将动压一部分转变为静压,减少空气动压损失,提高风机效率。传动装置是由轴承、传动轴、联轴器、主轴四部分组成,风机的转子(即主轴与叶轮的装配体)装在前后两个轴承(型号3632)上,承受主通风机主轴(也承受传动轴的一部分重量)和叶轮重量而引起的径向载荷。由于叶轮前后压力差而产生的轴向推力由后端(出风口处)三个单列径向推力轴承来承担。传动轴两端使用联轴器分别与电机及风机主轴联结。轴承与风机主轴为过盈配合,电机通过联轴器、传动轴、联轴器、主轴、拖动风机转子旋转,完成矿井通风任务。
二、主通风机轴承故障及处理
1.有一年,主通风机在运行中轴承(前部)超温,温控仪接点闭合,启动主电机跳闸回路,导致风机停止运行,在拆体大修中,发现存在有以下问题:
(1)风机主轴水平度存在偏差,根据《煤矿机电设备检修质量标准》要求水平度在千分之零点二范围内,主轴全长约3300毫米,后部比前部高1.03毫米,水平度超出标准要求。对此,我们进行操平找正,加垫处理合适,使水平度达到标准。
(2)将空轴承(未装配到主轴上)放入轴承座内,轴承底部与底座有少量间隙,盖好上座盖,紧固螺栓后,底部无间隙,手动空盘轴承阻力大,时转时不转,取出轴承后,用千分表测量轴承座内孔,内孔不圆。对此,将轴承内孔进行机加工处理,使内孔达到要求,轴承放入后,转动灵活自如。
2.2#主通风机运转过程中,也发生轴承(后部)超温,跳闸停机事故,在检修中发现存在有以下问题:对主轴水平度、同心度进行检查,发现虽有偏差,但仍在标准允许范围内,主轴承后部安装的三盘止推轴承花帽未锁紧,在长期运转中发生松动,轴承传动导致发热,将轴承更换重新装配锁牢后运转正常。
三、主通风机轴承发热原因及分析
1.主通风机主轴是通风机运转中最为关键部件,主轴水平度发生偏差,造成运转中轴承承受力不均匀,导致轴承发热。
2.轴承内圈与主轴为过盈配合,两者是相对静止的,轴承外圈放入轴承座内,紧固螺栓后,轴承外圈与轴承座两者也是相对静止的,轴承座内孔不圆,放入轴承加盖紧固之后,轴承外圈发生变形,导致滚动体与内外圈部分卡阻,运行中造成发热。
3.轴承座为布氏体,加工完成后,可能由于时效处理不合适,应力导致轴承座变形不圆。
4.止推轴承后部花帽未锁紧,平时定检中未发现隐患,导致运行中轴承窜动、发热。
四、主通风机使用、维护中应注意的事项
通过对两台主通风机的检修以及多年的工作实践,在主通风机使用维护过程中,应重点做好以下五个方面的工作:
1.主通风机运转过程中,岗位司机、维护人员应定时对设备进行巡回检查。从检测仪表、风机声响等方面去及时判断风机运行的正常与否,做到及时发现问题,及时处理问题。
2.在风机定期检查中,要认真检查转动部位有无松动,联结螺栓要紧固,防止运行中因松动引发事故。
3.对风机轴承检修,必须清洗干净,内部残留煤油晾干,加入润滑脂适量,不超过其容腔的三分之二,同时清洗加油中绝对不允许掉入杂物等,要认真检查止推轴承后部锁牢情况。
4.定期清理干净风峒内杂物,防止杂物吸入风机内部,损坏风叶等部件。
5.在装配止推轴承时,单凭理论计算轴承中间垫片厚度还不够,必须进行实际模拟演示,两盘轴承同时吃力运转合适后方可使用。
综上所述,矿井主通风机作为矿山的重要机电设备,在安装时,必须保证安装质量,符合标准要求,运行维护中要加强对设备的巡回检查,要严格按照标准定期进行检修,这样才能保证设备的正常运行。
□ 宁武县宁煤集团张家沟煤业有限公司 游新生