礦井軸通風(fēng)機(jī)技術(shù)改進(jìn)分析

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　一、前言

　　冀中能源邯礦集團(tuán)云駕嶺煤礦使用的主通風(fēng)機(jī)為2K60-4NO、24軸流通風(fēng)機(jī)，由于使用時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)葉、集風(fēng)器、導(dǎo)葉等部件都已嚴(yán)重銹蝕，又由于礦井提升能力由90萬噸/年提高到150萬噸/年，井下增加一個(gè)采面、兩個(gè)掘進(jìn)面，各頭面用風(fēng)量都不能滿足要求，這樣必須對(duì)主通風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，改造后的通風(fēng)量必須能滿足礦井的需求。

　　二、主要技術(shù)改造內(nèi)容

　　為了不影響礦井生產(chǎn)，必須一臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，另一臺(tái)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，由于原有風(fēng)機(jī)的地腳螺栓都已銹蝕，地腳螺栓不能重新用，又由于兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)座在一個(gè)整體基礎(chǔ)上，如果將舊基礎(chǔ)拆除，重新澆注新基礎(chǔ)，將影響礦井生產(chǎn)達(dá)一個(gè)月，必須研究一種方案既不拆除基礎(chǔ)又能將風(fēng)機(jī)地腳螺栓更換，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)工作，一臺(tái)進(jìn)行改造。

　　2.1主機(jī)部分及基礎(chǔ)螺栓的改造：如果將風(fēng)機(jī)的設(shè)備全部拆除，包括風(fēng)機(jī)機(jī)殼、集風(fēng)器、擴(kuò)散器、傳動(dòng)軸、聯(lián)軸節(jié)、電機(jī)將達(dá)到二十天，經(jīng)礦研究決定在原由基礎(chǔ)上對(duì)電機(jī)、傳動(dòng)軸、風(fēng)機(jī)機(jī)殼進(jìn)行改造，其它設(shè)備不拆除，這樣可以減少改造時(shí)間，盡量減少單臺(tái)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間；基礎(chǔ)不拆除，地腳螺栓不能用，必須將螺栓拆除，再澆注上新螺栓，才能安裝新通風(fēng)機(jī)，經(jīng)研究利用鉆機(jī)在原來基礎(chǔ)的螺栓上打孔，鉆頭直徑為120mm，將地腳螺栓掏出，再預(yù)澆注新螺栓，這樣就不用拆除通風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，只更換通風(fēng)機(jī)的地腳螺栓，礦井不用停產(chǎn)就可以更換風(fēng)機(jī)。

　　2.2電機(jī)部分的改造：原有舊電機(jī)功率為380KW，改造后的電機(jī)功率為710KW，舊電機(jī)基礎(chǔ)螺栓孔間距小，地腳螺栓不能用，經(jīng)測(cè)量研究，利用原來電機(jī)的四條舊螺栓，再在邊上澆注兩條新螺栓，澆注的兩條新螺栓的基礎(chǔ)用鋼筋和舊基礎(chǔ)連接，使它們成為一個(gè)整體，再在上邊做一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，將電機(jī)固定在鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。

　　2.3新通風(fēng)機(jī)：

　　2.3.1新通風(fēng)機(jī)更換成GAF22.4-15-1軸流通風(fēng)機(jī)，采用機(jī)械式停車動(dòng)葉可調(diào)機(jī)構(gòu)，并配置制動(dòng)器，當(dāng)切斷電機(jī)電源并降至一定轉(zhuǎn)速后，制動(dòng)器可自動(dòng)啟動(dòng)，迅速制動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，以縮短惰轉(zhuǎn)時(shí)間。

　　2.3.2風(fēng)機(jī)軸承箱軸承稀油池侵入式潤(rùn)滑，當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速較高時(shí)，外置油站強(qiáng)制循環(huán)，軸承溫度有8只電阻溫度計(jì)監(jiān)視；為減少氣流在彎道中的氣流損失，并使氣流均勻流入垂直擴(kuò)壓器，在彎道內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流葉片和導(dǎo)流鼻；為了使風(fēng)機(jī)的振動(dòng)不傳至進(jìn)排氣管道和維修時(shí)拆卸方便，機(jī)殼與整流環(huán)、擴(kuò)散器之間采用圍帶擾性連接。

　　2.3.3機(jī)殼是風(fēng)機(jī)的主要部件之一，轉(zhuǎn)子、油管路系統(tǒng)等重要部件均安裝在機(jī)殼內(nèi)，機(jī)殼有內(nèi)筒、外筒、后導(dǎo)葉及軸承箱支承環(huán)等組成，機(jī)殼采用水平剖分結(jié)構(gòu)，上下半機(jī)殼在中分面法蘭上用四個(gè)定位錐螺栓及螺栓聯(lián)結(jié)，此種結(jié)構(gòu)便于安裝和維修；機(jī)殼內(nèi)外筒后導(dǎo)葉焊接連結(jié)，其中一片是空心導(dǎo)葉通過它將軸承箱的進(jìn)排油氣管、溫度計(jì)導(dǎo)線引出機(jī)殼外；為防止動(dòng)葉與機(jī)殼內(nèi)壁碰擦，產(chǎn)生火花，在機(jī)殼內(nèi)壁動(dòng)葉片相對(duì)位置設(shè)置了銅襯板。

　　2.3.4風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子是整臺(tái)風(fēng)機(jī)的心臟部件，轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)正常與否將直接影響到整臺(tái)裝置的可靠性；轉(zhuǎn)子由帶動(dòng)葉片的葉輪、動(dòng)葉機(jī)械式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、整體式軸承箱和剛擾性聯(lián)軸器等部件組成，葉輪與主軸采用過盈帶鍵配合，裝卸時(shí)用專用的液壓裝拆工具拆裝，為適應(yīng)風(fēng)機(jī)變工況運(yùn)行和礦井反風(fēng)要求，葉輪殼內(nèi)裝有一套機(jī)械式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該套機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)軸、鉸鏈聯(lián)軸器、蝸輪箱中心圓直齒輪、大錐齒輪、及軸承等，當(dāng)需要調(diào)節(jié)動(dòng)葉角度時(shí)，將調(diào)節(jié)桿放在調(diào)節(jié)軸上，然后旋轉(zhuǎn)，使葉柄旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)直要求的動(dòng)片角度；調(diào)節(jié)桿僅在停機(jī)后調(diào)節(jié)葉片時(shí)使用，用完后必須從風(fēng)機(jī)上拿下，關(guān)閉調(diào)節(jié)視孔蓋和調(diào)節(jié)操縱桿插入孔蓋，才能啟動(dòng)風(fēng)機(jī)；動(dòng)葉片采用高強(qiáng)度鑄鋁合金，葉片的葉盤與葉柄法蘭采用特制高強(qiáng)度螺釘連接，并用螺釘套作為抗咬墊圈，為確保葉柄轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，防止銹蝕咬死和灰塵進(jìn)入堵塞，在葉柄法蘭與輪殼孔的裝配部位采用含石墨的迷宮密封型鑄銅軸襯和彈性密封圈，葉柄軸襯與葉柄法蘭滑動(dòng)配合，具有支持軸承的作用。

　　2.3.5軸承箱為整體式全封閉結(jié)構(gòu)，軸承箱體固定在機(jī)殼內(nèi)筒的支承環(huán)內(nèi)，與機(jī)殼下半支承環(huán)采用螺釘連接。轉(zhuǎn)子由滾動(dòng)軸承支承，兩只支承軸承和兩只推力軸承將承受轉(zhuǎn)子的徑向負(fù)荷和風(fēng)機(jī)的正反軸向負(fù)荷，軸承箱內(nèi)軸承潤(rùn)滑為帶油站強(qiáng)制循環(huán)，為了不使軸承箱的油池低于規(guī)定的最低油位，在油位指示器上安裝了浮子開關(guān)，當(dāng)浮子低到最低油位時(shí)，其接觸開關(guān)閉合，向控制臺(tái)發(fā)信號(hào)報(bào)警。

　　2.4通風(fēng)機(jī)的監(jiān)控：為了防止風(fēng)機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)運(yùn)行，在風(fēng)機(jī)上安裝有防喘振報(bào)警裝置。該裝置由裝在葉輪動(dòng)葉前的比特曼管和差壓開關(guān)組成，比特曼管用于感受強(qiáng)烈的脈沖壓力，差壓開關(guān)將此壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，并報(bào)警。

　　三、技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點(diǎn)

　　3.1風(fēng)機(jī)調(diào)整采用機(jī)械式停車動(dòng)葉可調(diào)機(jī)構(gòu)，在機(jī)殼外對(duì)風(fēng)機(jī)的角度進(jìn)行了調(diào)整。在機(jī)殼上開設(shè)了角度調(diào)節(jié)視孔和調(diào)節(jié)操縱桿插入孔，調(diào)節(jié)視孔處配有刻度指示牌，指示牌上的刻度值與葉輪轂上其中一動(dòng)葉片的刻度指示值應(yīng)一致。

　　3.2為防止通風(fēng)機(jī)動(dòng)葉與機(jī)殼內(nèi)壁碰擦，產(chǎn)生火花，在機(jī)殼內(nèi)壁動(dòng)葉片相對(duì)位置設(shè)置了銅襯板，動(dòng)葉片采用高強(qiáng)度鑄鋁合金，保證了動(dòng)葉片的強(qiáng)度及通風(fēng)機(jī)的安全。葉片的葉盤與葉柄法蘭采用特制高強(qiáng)度螺釘連接，并用螺釘套作為抗咬墊圈。

　　3.3聯(lián)軸器采用剛撓性聯(lián)軸器，能補(bǔ)安裝和運(yùn)行引起的電機(jī)軸和風(fēng)機(jī)軸的徑向、軸向和角向偏移。

　　3.4風(fēng)機(jī)安裝了防喘振報(bào)警裝置，防止了通風(fēng)機(jī)在喘振區(qū)運(yùn)行，保證了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性。

　　3.5采用鉆機(jī)取出舊螺栓的方法進(jìn)行新舊螺栓的更換，不用破壞基礎(chǔ)，為礦井能正常提升鑒定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。兩臺(tái)風(fēng)機(jī)固定在一個(gè)基礎(chǔ)上，考慮到通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的加大，地基基礎(chǔ)必須加大，在風(fēng)機(jī)兩側(cè)分別對(duì)基礎(chǔ)加寬1.5米，利用在舊基礎(chǔ)上注鋼筋的方法使新舊基礎(chǔ)連成一體。

　　四、結(jié)束語

　　本次主通風(fēng)機(jī)的技術(shù)改造，涉及面廣，改造后的軸流通風(fēng)機(jī)是上海鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的，屬于高效高耐磨通風(fēng)機(jī)，它具有運(yùn)行平穩(wěn)噪音低，風(fēng)量大，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度快等優(yōu)點(diǎn)，可以說本次技術(shù)改造，從技術(shù)上看非常先進(jìn)，非常成功，從社會(huì)效益上，具有廣闊的應(yīng)用前景，具有可推廣價(jià)值。