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　　摘　要：介紹離心式扇風(fēng)機(jī)軸承故障的診斷和新安裝軸流式風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行前的安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)，說明了設(shè)備故障診斷技術(shù)在礦井大型固定設(shè)備的應(yīng)用效果及重要價(jià)值。
　　關(guān)鍵詞：扇風(fēng)機(jī)；故障診斷；安全監(jiān)測(cè)
　　兗礦集團(tuán)興隆莊煤礦的東、西風(fēng)井各有四臺(tái)離心式扇風(fēng)機(jī)，為滿足礦井生產(chǎn)通風(fēng)的需要，東風(fēng)井原兩臺(tái)離心式風(fēng)機(jī)換型為軸流式風(fēng)機(jī)。
　　一、存在問題
　　興隆莊煤礦西風(fēng)井2^#扇風(fēng)機(jī)軸承箱前、后軸承是2003年5月1日更換的新軸承，2008年3月5日，監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)值偏大，風(fēng)機(jī)有異常聲音，于是縮短監(jiān)測(cè)周期進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)情況見表1。通過振通904監(jiān)測(cè)振動(dòng)數(shù)值發(fā)現(xiàn)軸承沖擊值、振動(dòng)值、溫度值有上升的趨勢(shì)。 　　二、故障診斷
　　為進(jìn)一步確定故障的部位和性質(zhì)，采用振通數(shù)據(jù)采集器故障分析系統(tǒng)進(jìn)行了頻譜分析。西風(fēng)井2^#扇風(fēng)機(jī)功率630kW；轉(zhuǎn)速590r/min。軸承箱前軸承：?jiǎn)瘟邢蛐那蜉S承，型號(hào)為32152，滾珠個(gè)數(shù)24個(gè)；后軸承為單列向心圓柱滾子軸承，型號(hào)為6244，滾柱個(gè)數(shù)12個(gè)，根據(jù)特征參數(shù)對(duì)2^#風(fēng)機(jī)軸承進(jìn)行頻譜分析，見圖1、圖2。 　　由圖1、圖2分析可知，扇風(fēng)機(jī)出現(xiàn)多次諧波，而且垂直方向的振動(dòng)明顯大于水平方向振動(dòng)，底角測(cè)得頻譜圖出現(xiàn)半頻諧波，具有明顯的動(dòng)不平衡和松動(dòng)特征。于是對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)軸承箱基礎(chǔ)連接處有松動(dòng)，與頻譜圖分析相吻合。隨即對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了對(duì)中找正和緊固基礎(chǔ)的處理。處理后對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了復(fù)測(cè)，如圖3所示。 　　從圖3分析發(fā)現(xiàn)多次諧波、半頻消失，但扇風(fēng)機(jī)的異響并未消除。為了找出扇風(fēng)機(jī)異響的真正原因，又對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了頻譜分析，根據(jù)f=Z/2（1±d/Dcosα)f_r或f=D/d[1-（d/Dcosα）²]f_r進(jìn)行風(fēng)機(jī)軸承的故障特征分析，兩式中Z為軸承滾珠的個(gè)數(shù)，f為故障頻率（Hz），f_r為旋轉(zhuǎn)頻率（Hz），D為軸承節(jié)徑（mm），d為軸承內(nèi)徑（mm），α為壓力角（度）。計(jì)算得出風(fēng)機(jī)軸承的故障特征頻率為內(nèi)圈129Hz、外圈105Hz、滾柱94Hz，圖3上發(fā)現(xiàn)有95Hz的頻率出現(xiàn)，與93Hz、95Hz、96Hz、97Hz相接近，懷疑94Hz的頻率為軸承滾柱旋轉(zhuǎn)頻率的調(diào)制。95Hz頻率有邊頻帶，證實(shí)有軸承故障頻率的調(diào)制現(xiàn)象，如圖4、圖5所示。 　　通過分析判定2^#諷機(jī)軸承存在故障，于是，要求設(shè)備使用單位對(duì)風(fēng)機(jī)軸承進(jìn)行拆檢，并做好更換軸承的準(zhǔn)備。
　　2008年5月15日，根據(jù)監(jiān)測(cè)診斷分析報(bào)告要求，設(shè)備使用單位對(duì)2^#風(fēng)機(jī)進(jìn)行了拆檢，發(fā)現(xiàn)前、后兩軸承為滾珠嚴(yán)重疲勞剝落，現(xiàn)場(chǎng)有兩個(gè)較大的剝落塊，7、8個(gè)滾珠剝落嚴(yán)重，其中后部軸承外圈點(diǎn)蝕嚴(yán)重，點(diǎn)蝕區(qū)約為軸承外圈的50%。證實(shí)了軸承故障分析是正確的。
　　三、新風(fēng)機(jī)投運(yùn)前的安全監(jiān)測(cè)
　　1.風(fēng)機(jī)性能測(cè)試
　　東風(fēng)井運(yùn)行著兩臺(tái)G4-73-11N028D型離心式通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)配用YR630-10型異步電動(dòng)機(jī)。兩臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)已經(jīng)運(yùn)行29年，部分部件及附屬裝置腐蝕嚴(yán)重，特別是主要通風(fēng)機(jī)下部，已腐蝕近1/3，前部的集流器和擴(kuò)散器因嚴(yán)重腐蝕，已經(jīng)多次焊補(bǔ)。由于主要通風(fēng)機(jī)、反風(fēng)門、防爆帽的腐蝕，造成外部漏風(fēng)率增大，主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率降低，2007年安全技術(shù)性能測(cè)試效率僅達(dá)到56%，且風(fēng)量調(diào)節(jié)的前導(dǎo)器的驅(qū)動(dòng)裝置已受損嚴(yán)重，危及設(shè)備的安全運(yùn)行。2008年對(duì)扇風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，原兩臺(tái)離心式風(fēng)機(jī)更換為兩臺(tái)ANN-2500/1250AJM軸流風(fēng)機(jī)，2008年12月2日對(duì)新風(fēng)機(jī)進(jìn)行試運(yùn)行。運(yùn)行前的安全性能測(cè)試完全符合礦井通風(fēng)要求，見圖6。 　　2.風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與分析
　　為確保風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行，對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)使用振通904數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行了狀態(tài)監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)、溫度、噪聲、電機(jī)軸承的沖擊脈沖值，見圖7。兩臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)情況見圖8、表2。 　　經(jīng)過對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析可知，測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3Z大振動(dòng)值分別為0.5mm/s和1.4mm/s，小于IS02372振動(dòng)判定標(biāo)準(zhǔn)容許的振動(dòng)值（300kW及以上電機(jī)容許振動(dòng)速度有效值為小于11.2mm/s）。噪聲Z大值72dB小于85dB（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定），溫度Z大值54℃小于90℃（滾動(dòng)軸承不大于90℃，滑動(dòng)軸承不大于85℃），沖擊脈沖值屬于正常范圍。
　　四、結(jié)論
　　通過應(yīng)用設(shè)備診斷技術(shù)對(duì)扇風(fēng)機(jī)故障的綜合診斷，證明了設(shè)備診斷技術(shù)在礦井風(fēng)機(jī)設(shè)備的應(yīng)用效果和實(shí)用價(jià)值，說明設(shè)備診斷技術(shù)已成為礦山大型固定設(shè)備必不可少的監(jiān)測(cè)手段。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]陶洛文.設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)及應(yīng)用[M].北京盛迪振通科技有限公司,2002.
　　[2]楊志伊,鄭文.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷[M].中國(guó)計(jì)劃出版社,2006.