煤礦主通風(fēng)機(jī)軸承超溫故障原因及處理

張建峰

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司馬脊梁礦， 山西　大同　037027）

引言

山西同煤集團(tuán)馬脊梁礦西一主扇機(jī)房裝設(shè)的主通風(fēng)機(jī)已運(yùn)行多年，自2012年9月15日改造投入使用以來(lái)，在長(zhǎng)期運(yùn)行中曾發(fā)生過(guò)多起軸承超溫現(xiàn)象，威脅風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，影響礦井安全生產(chǎn)。每次發(fā)生故障后，通過(guò)專業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)檢修通風(fēng)機(jī)各部位，以及必要時(shí)對(duì)通風(fēng)機(jī)揭大蓋排查隱患，均順利排除了故障，確保了通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。

1　礦井主通風(fēng)機(jī)概況

同煤集團(tuán)馬脊梁礦西一主通風(fēng)機(jī)為普通軸流式AGF606型通風(fēng)機(jī)，2012年9月投入使用，該通風(fēng)機(jī)是由航空工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)研究所風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)，該通風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度-12.5°，風(fēng)量范圍為10 320～14 400 m3/min，配用功率為1 400 kW，葉輪直徑3.0 m，風(fēng)葉數(shù)量20（10+10）片，反風(fēng)形式為電機(jī)反轉(zhuǎn)，啟動(dòng)方式為KGS1軟啟動(dòng)。所用的電機(jī)為中電電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的Y630-8型電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為743 r/min，電壓為6 000 V，電流為163.5 A，額定功率為1 400 kW，功率因數(shù)為0.86。潤(rùn)滑站主要為文登市昊天電機(jī)廠生產(chǎn)的Y90S-4型油泵電機(jī)，海門市賽威液壓機(jī)械有限公司生產(chǎn)的BFL-2/3.2-8型冷卻器，使用的油脂為46號(hào)抗磨液壓油，注油部位為潤(rùn)滑站，且注油周期為半年注一次油。進(jìn)風(fēng)口尺寸為18.6 m2，出風(fēng)口尺寸為 13.6 m2，風(fēng)速為 15.4 m/s，負(fù)壓為366 mmH2O，風(fēng)量13 130 m3/min[1-2]。通風(fēng)機(jī)主要服務(wù)范圍為礦井東部7號(hào)、11號(hào)層、14號(hào)層各用風(fēng)點(diǎn)及14-3號(hào)層301-2盤區(qū)皮帶頭、下料硐室、中央變電所、集中皮帶頭、集中皮帶配電點(diǎn)及8號(hào)層各用風(fēng)點(diǎn)。主通風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式電機(jī)→軸承箱→風(fēng)機(jī)，軸承都集成在一個(gè)軸承箱中。

2　主通風(fēng)機(jī)軸承故障原因

2.1　主機(jī)主軸承超溫原因

1）軸承注油過(guò)量。給軸承加注過(guò)多油脂，會(huì)影響軸承散熱，造成軸承發(fā)熱，一旦軸承過(guò)度發(fā)熱會(huì)進(jìn)一步分解潤(rùn)滑油脂，使油脂喪失潤(rùn)滑性能。

2）油脂發(fā)生老化變質(zhì)，存在質(zhì)量問(wèn)題。若選用的油脂質(zhì)量不佳，不合格，如黏度不達(dá)標(biāo)，針入度不良，或所用油脂存在嚴(yán)重老化變質(zhì)現(xiàn)象，潤(rùn)滑性不達(dá)標(biāo)，也會(huì)引起發(fā)熱現(xiàn)象。

3）油脂遭到污染，不清潔，有灰塵雜質(zhì)、沙粒雜質(zhì)混入其中，這樣的油脂流入滾子與滾道后會(huì)使摩擦增大，造成發(fā)熱。

4）軸承嚴(yán)重缺油，造成溫度升高。如注油不及時(shí)或油道不通暢，致使軸承內(nèi)油液嚴(yán)重不足，軸承出現(xiàn)干摩擦，會(huì)迅速升溫。

5）軸承裝配不科學(xué)、不合理，致使軸承局部摩擦過(guò)大，造成軸承過(guò)熱。具體主要有下列幾種情況：連接軸承箱蓋與座的螺栓，擰得過(guò)緊或過(guò)松。軸承座不圓，易造成放入軸承后實(shí)際游隙不足，不能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。軸與軸承安裝不正，存在歪斜，前軸承與后軸承同心度差，或所用聯(lián)軸器找正不準(zhǔn)確致使兩根軸不同軸。軸承內(nèi)圈與軸裝配不牢固，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。采用多個(gè)軸承來(lái)定位同一根軸，當(dāng)外部環(huán)境溫度巨變時(shí)，軸發(fā)生伸縮，引發(fā)滾子卡死而出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱。軸承箱發(fā)生大幅振動(dòng)，使軸承負(fù)荷增大造成發(fā)熱。圓盤沒(méi)有裝設(shè)到位，推力軸承沒(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有作用，讓主軸軸承承擔(dān)了所有軸向載荷，因負(fù)荷過(guò)大而出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。沒(méi)有鎖緊止推軸承后部螺帽，或螺帽經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)生松動(dòng)，推力軸承無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有效能，造成主軸承嚴(yán)重發(fā)熱[3-4]。

2.2　第一盤正向推力軸承發(fā)熱原因

1）第一盤正向推力軸承與第二盤正向推力軸承間的墊圈過(guò)厚，造成第二盤正向推力軸承無(wú)法起到應(yīng)有作用，軸承軸向負(fù)荷過(guò)大出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。

2）軸承內(nèi)圈與斜套彼此裝配過(guò)緊，造成推力軸承沒(méi)有足夠游隙，引起發(fā)熱。

3）軸套過(guò)短，造成推力軸承游隙不足，以及部分其他原因造成推力軸承游隙不足。

4）油脂存在問(wèn)題，如油脂不干凈，存在鐵銷、沙粒，油脂過(guò)多或過(guò)少等，造成推力軸承嚴(yán)重發(fā)熱。

2.3　第二盤正向推力軸承發(fā)熱原因

1）第一盤正向推力軸承與第二盤正向推力軸承間的墊圈過(guò)薄，造成第二盤正向推力軸承沒(méi)有足夠游隙，需承受軸向負(fù)荷過(guò)大而出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱。

2）軸承內(nèi)圈與斜套相互裝配過(guò)緊，造成推力軸承運(yùn)動(dòng)游隙過(guò)小以及其他原因造成該推力軸承游隙過(guò)小，引起軸承發(fā)熱。

3）所用油脂存在問(wèn)題，如不干凈存在雜質(zhì)，或加注的油脂過(guò)多或不足，引發(fā)推力軸承嚴(yán)重發(fā)熱。

2.4　第三盤反向推力軸承發(fā)熱原因

1）尾部主軸竄量距離過(guò)小，引起發(fā)熱。

2）軸承內(nèi)圈與斜套彼此裝配過(guò)緊，造成推力軸承游隙不足，導(dǎo)致發(fā)熱。

3）使用的油脂不良或給軸承加注的油脂過(guò)多或不足，致使推力軸承出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱。

3　處理方法

1）軸承所用油脂應(yīng)為清潔，合格油脂，且應(yīng)通過(guò)濾網(wǎng)加注油脂，謹(jǐn)防雜物混入軸承。

2）加注的油量應(yīng)適中，應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求加注。

3）確保軸承安裝質(zhì)量達(dá)標(biāo)，應(yīng)嚴(yán)格按說(shuō)明書與相關(guān)圖紙來(lái)裝配各種軸孔。

4）主軸的水平度應(yīng)達(dá)標(biāo)且同軸度也應(yīng)符合要求。

5）為使兩盤軸承可實(shí)現(xiàn)同時(shí)均勻受力，應(yīng)科學(xué)、合理布設(shè)兩盤正向推力軸承中間的墊圈，使墊圈厚度適中。其實(shí)由于墊圈厚度的不均勻造成的兩盤推力軸承受力不均現(xiàn)象十分常見(jiàn)，也是造成推力軸承發(fā)熱的主要原因。因墊圈厚度用相關(guān)量具精確測(cè)量較難，根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，可采用下列方法來(lái)裝配墊圈。先一次組裝好兩個(gè)推力軸承、外套以及墊圈，然后再垂直豎立起來(lái)，讓其中一外套的下面接觸平臺(tái)，再用手接觸其中一個(gè)軸承的內(nèi)圈，如果較難轉(zhuǎn)動(dòng)，則說(shuō)明所用墊圈過(guò)厚，應(yīng)及時(shí)打磨墊圈，把墊圈做薄，然后再次反復(fù)裝配，直到內(nèi)圈較易轉(zhuǎn)動(dòng)后，此時(shí)墊圈厚度便較適中。若加裝墊圈后，起初軸承內(nèi)圈就可輕松轉(zhuǎn)動(dòng)，則說(shuō)明所用墊圈過(guò)薄，應(yīng)重新選用合適的墊圈[5]。

此外，礦井主通風(fēng)機(jī)常見(jiàn)軸承超溫故障及處理方法還有很多，如：

1）溫度傳感器或者線路故障導(dǎo)致軸承溫度檢測(cè)不準(zhǔn)確引發(fā)軸承超溫故障。處理方法是更換傳感器。

2）潤(rùn)滑站故障導(dǎo)致無(wú)法向軸承箱正常輸送潤(rùn)滑油導(dǎo)致軸承超溫故障。處理方法是檢修潤(rùn)滑站。

3）冬天天氣冷潤(rùn)滑站油黏度大軸承箱進(jìn)回油不暢，導(dǎo)致無(wú)法向軸承箱正常輸送潤(rùn)滑油導(dǎo)致軸承超溫故障。處理方法是采取取暖方式給潤(rùn)滑站加溫。

4）軸承箱內(nèi)軸承磨損嚴(yán)重導(dǎo)致軸承超溫故障（此故障比較少見(jiàn)）。處理方法為緊急更換軸承箱。

4　結(jié)語(yǔ)

在生產(chǎn)過(guò)程中，有很多原因都有可能引發(fā)礦井主通風(fēng)機(jī)軸承超溫故障，要想有效預(yù)防這些故障，一方面應(yīng)在安裝礦井主通風(fēng)機(jī)軸承時(shí)，嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量，另一方面應(yīng)做好主通風(fēng)機(jī)設(shè)備的日常巡檢工作，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)安排專業(yè)人員進(jìn)行處理，嚴(yán)禁設(shè)備帶病運(yùn)行。只有防微杜漸，防患于未然，才能有效防范各類主通風(fēng)機(jī)故障，才能更好地保障礦井主通風(fēng)機(jī)的連續(xù)可靠運(yùn)行。

[1]孫明.試析煤礦在用主通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)和軸承溫度檢測(cè)檢驗(yàn)[J].機(jī)電信息，2015（4）：45-47.

[2]高志軍，張俊麗，任明星，等.主通風(fēng)機(jī)軸承溫度監(jiān)控裝置的更新[J].礦山機(jī)械，2010（8）：33-35.

[3]張軍.礦井主通風(fēng)機(jī)突發(fā)及常見(jiàn)故障的分析與預(yù)防[J].價(jià)值工程，2013（9）：86-88.

[4]丁桂紅，曲煥武.主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2010（4）：66-69.

[5]向毅，羅松，黃學(xué)滿.煤礦主通風(fēng)機(jī)節(jié)能運(yùn)行探討[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2013（5）：40-43.