YBF系列高壓防爆風(fēng)機(jī)電機(jī)主要與BDK系列節(jié)能礦用防爆對(duì)旋式主通風(fēng)機(jī)配套，用于大中型煤礦礦井做地面抽出或壓入式主通風(fēng)設(shè)備，對(duì)煤礦生產(chǎn)的連續(xù)性及安全性有著極其重要的意義。但YBF系列高壓防爆風(fēng)機(jī)電機(jī)在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生滾動(dòng)軸承損壞的現(xiàn)象，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，對(duì)旋風(fēng)機(jī)除了少數(shù)葉輪扇葉斷裂故障外，絕大部分故障是風(fēng)機(jī)電機(jī)的軸承故障造成的。其中有電機(jī)“抱軸”、軸承溫度高、軸承響及注油困難等問(wèn)題，約占風(fēng)機(jī)故障的80%以上，已經(jīng)影響到對(duì)旋風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)造成極大的事故隱患。因此，有必要對(duì)風(fēng)機(jī)電機(jī)滾動(dòng)軸承損壞的原因做進(jìn)一步的分析，提出合理的改進(jìn)措施,提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性與可靠性,為煤礦的安全生產(chǎn)提供有力的保障。

軸承故障頻發(fā)的原因分析

通過(guò)對(duì)軸承損壞的防爆風(fēng)機(jī)的拆開(kāi)檢查，對(duì)防爆風(fēng)機(jī)安裝使用情況的了解，同時(shí)也對(duì)防爆風(fēng)機(jī)在煤礦的使用維護(hù)情況做了進(jìn)一步的走訪了解。初步分析，造成防爆風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承故障頻發(fā)的主要原因是:風(fēng)機(jī)電機(jī)受力狀況復(fù)雜惡劣、電機(jī)注油與排油困難、風(fēng)機(jī)葉輪安裝方法不當(dāng)、風(fēng)機(jī)用戶使用維護(hù)不到位等，具體分析如下：

1.1   風(fēng)機(jī)電機(jī)滾動(dòng)軸承受力分析

YBF系列高壓防爆風(fēng)機(jī)電機(jī)安裝在對(duì)旋風(fēng)機(jī)內(nèi),電機(jī)直接傳動(dòng)，葉輪直接安裝在電機(jī)輸出軸上, 電機(jī)的軸承除了承受電機(jī)轉(zhuǎn)子的重量外,還需承受風(fēng)機(jī)葉輪的重量及葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的軸向推力。同時(shí),加在軸承上的負(fù)荷還有風(fēng)機(jī)運(yùn)行中氣動(dòng)不平衡引起的動(dòng)載荷，以及風(fēng)機(jī)剎車時(shí)所產(chǎn)生的不平衡力。

1.2   風(fēng)機(jī)電機(jī)加注和排出潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)

風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作位置決定了風(fēng)機(jī)電機(jī)加注新潤(rùn)滑脂和排出廢油脂是十分困難的。風(fēng)機(jī)電機(jī)密閉在風(fēng)機(jī)的內(nèi)筒中,從風(fēng)機(jī)外部向電機(jī)滾動(dòng)軸承 加注潤(rùn)滑脂,加潤(rùn)滑脂的距離約有0.5 ~ 2 m,需 穿過(guò)風(fēng)機(jī)的外筒、風(fēng)道、內(nèi)筒、電機(jī)保護(hù)罩，同時(shí)還要考慮風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、拆裝方便等因素。一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均為薄壁銅管在現(xiàn)場(chǎng)彎制配以輔助管接頭連接而成，也有采用鋼管直連的。軸伸端軸承為滿足重載的需要,均采用兩軸承結(jié)構(gòu)，一個(gè)球軸承和一個(gè)柱軸承，分別承受軸向負(fù)荷和徑向負(fù)荷, 結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。潤(rùn)滑脂穿過(guò)球軸承進(jìn)入柱 軸承的滾道，阻力也很大，將電機(jī)排出的廢油脂通過(guò)0.5~ 2 m長(zhǎng)的管道引至風(fēng)機(jī)外部，無(wú)論采用何種方式均難以實(shí)現(xiàn)。

圖2軸伸端軸承結(jié)構(gòu)示意圖

1.3   風(fēng)機(jī)電機(jī)安裝葉輪及運(yùn)輸過(guò)程的問(wèn)題

風(fēng)機(jī)的葉輪是直接安裝在電機(jī)軸上，為了減少風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的振動(dòng)，葉輪與電機(jī)軸采用過(guò)盈配合,葉輪外直徑為2~4 m,重量約1000~3000 kg,因而葉輪安裝是一個(gè)十分困難的問(wèn)題。工藝上多用熱套和冷壓的方法,裝配過(guò)程中會(huì)對(duì)電機(jī) 前定位軸承形成沖擊負(fù)荷,造成該軸承滾道的早 期損傷。在以后的運(yùn)行過(guò)程中，該損傷漸漸擴(kuò)大, 最后導(dǎo)致軸承的損壞。

另外風(fēng)機(jī)在運(yùn)輸過(guò)程中,很重的葉輪往往帶在電機(jī)上整體運(yùn)輸，缺乏牢固的固定，也有可能產(chǎn)生沖擊負(fù)荷，造成軸承的早期損傷。

1.4   風(fēng)機(jī)隹運(yùn)行過(guò)程中使用維護(hù)不到位

我們打開(kāi)軸承已損壞的電機(jī)，時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)軸承的滾道內(nèi)沒(méi)有一點(diǎn)潤(rùn)滑脂，加注潤(rùn)滑脂的管道內(nèi)也沒(méi)有潤(rùn)滑脂，這說(shuō)明風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，用戶 從未加注潤(rùn)滑脂，因而軸承損壞是不可避免的。

大部分風(fēng)機(jī)電機(jī)配有軸承溫度監(jiān)控儀表，但 有些用戶缺乏對(duì)軸承溫度的定時(shí)記錄與觀察，在 軸承發(fā)生故障的早期，軸承溫度有明顯變化時(shí)，熟視無(wú)睹，錯(cuò)過(guò)處理問(wèn)題的最佳時(shí)機(jī),最終導(dǎo)致軸承的損壞。

減少風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承損壞的措施

通過(guò)以上原因分析可以看出，除了風(fēng)機(jī)在使用過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)日常的維護(hù)保養(yǎng)及溫度監(jiān)控外，還應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題。

2.1   風(fēng)機(jī)與電機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)信息交流

從防爆風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)可以看出，風(fēng)機(jī)電機(jī)安裝 在風(fēng)機(jī)內(nèi)部，是風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部件，因此風(fēng)機(jī)與電機(jī) 的設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)一考慮，做到整體統(tǒng)一。在技術(shù)性能 上,風(fēng)機(jī)提供給電機(jī)設(shè)計(jì)的參數(shù)（主要是電機(jī)功率、葉輪重量、葉輪產(chǎn)生的軸向推力等），應(yīng)該準(zhǔn)確合理,不應(yīng)增加過(guò)多的設(shè)計(jì)裕度，誤導(dǎo)電機(jī)設(shè)計(jì)各方面參數(shù)選取過(guò)大，增加不可靠因素。進(jìn)行風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)葉輪與電機(jī)的聯(lián)接方式、電機(jī)的冷卻風(fēng)路、電機(jī)的加注新潤(rùn)滑脂及排出廢油脂管路 等進(jìn)行統(tǒng)一的考慮。只有風(fēng)機(jī)制造商與電機(jī)的制造商進(jìn)行充分地溝通交流,才能做到各方面的參 數(shù)選型合理一致,結(jié)構(gòu)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，提高整個(gè)機(jī)組的安全可靠性，減少故障的發(fā)生。

2.2   改進(jìn)和完善風(fēng)機(jī)電機(jī)加注潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)

盡管風(fēng)機(jī)電機(jī)的注油管比較長(zhǎng)，安裝困難，但 我們可以通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，精細(xì)施工，增加輔助加油設(shè)備來(lái)滿足風(fēng)機(jī)電機(jī)的使用要求。設(shè)計(jì)時(shí)盡量使油管直進(jìn)直出，減少管道的彎曲數(shù)量;施工時(shí) 精細(xì)加工，避免油管彎曲變形，增大沿程阻力；電機(jī)出廠時(shí)，油管內(nèi)加滿潤(rùn)滑脂，在風(fēng)機(jī)的可視部位 增加加油標(biāo)牌，提醒用戶及時(shí)加油。為了方便用戶的使用,減少維護(hù)的工作量，提高軸承的使用壽命，可以增加輔助的加油設(shè)備，如奧匹克智能潤(rùn)滑 系統(tǒng)或奧匹克自動(dòng)油位器，以實(shí)現(xiàn)多次少量、定時(shí)定量加油。

2.3   探索新的葉輪與電機(jī)的聯(lián)接方式

熱裝與冷壓的裝配方法，葉輪與軸均采用過(guò)盈配合，容易損傷軸承,且拆卸很困難，建議風(fēng)機(jī)制造者探索新的葉輪與電機(jī)的聯(lián)接方式,做到牢固可靠，又拆裝方便，不損傷軸承。

2.4   改變風(fēng)機(jī)電機(jī)的潤(rùn)滑方式,采用稀油潤(rùn)滑

要徹底解決防爆風(fēng)機(jī)加注潤(rùn)滑脂困難的問(wèn)題，我們認(rèn)為，可以改變滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式,將潤(rùn)滑方式由脂潤(rùn)滑改為油潤(rùn)滑。

風(fēng)機(jī)電機(jī)的潤(rùn)滑方式改為稀油潤(rùn)滑有以下優(yōu)點(diǎn):稀油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑效果優(yōu)于脂潤(rùn)滑，軸承的散熱 效果顯著，更易進(jìn)入滾動(dòng)軸承的滾道，特別適合于保持架由外圈引導(dǎo)的滾動(dòng)軸承。稀油潤(rùn)滑的注油沒(méi)有任何阻力，可以使用軟管連接，方便風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而且采用稀油潤(rùn)滑不存在排油問(wèn)題，潤(rùn)滑油只有正常的損耗，沒(méi)有過(guò)多的殘?jiān)?，只需留一個(gè)封閉的排油口，清洗軸承使用。但采用稀油潤(rùn)滑方式涉及風(fēng)機(jī)與電機(jī)結(jié)構(gòu)大的更改，且沒(méi)有在風(fēng)機(jī)電機(jī)上進(jìn)行工業(yè)運(yùn)行驗(yàn)證，在實(shí)施過(guò)程中可 能會(huì)遇到各種各樣的困難和問(wèn)題,還有待進(jìn)一步 的探索與驗(yàn)證。

通過(guò)以上分析可以看出，只要能合理地進(jìn)行風(fēng)機(jī)電機(jī)滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)選型,采用合適的潤(rùn)滑方式,減少安裝葉輪對(duì)軸承的損傷,并加強(qiáng)風(fēng)機(jī)的 使用維護(hù)，完全可以避免風(fēng)機(jī)電機(jī)滾動(dòng)軸承的損壞，提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性與可靠性。

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