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　　摘　要：介紹離心式扇風機軸承故障的診斷和新安裝軸流式風機投入運行前的安全狀態(tài)監(jiān)測，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)用效果及重要價值。
　　關(guān)鍵詞：扇風機；故障診斷；安全監(jiān)測
　　兗礦集團興隆莊煤礦的東、西風井各有四臺離心式扇風機，為滿足礦井生產(chǎn)通風的需要，東風井原兩臺離心式風機換型為軸流式風機。
　　一、存在問題
　　興隆莊煤礦西風井2^#扇風機軸承箱前、后軸承是2003年5月1日更換的新軸承，2008年3月5日，監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)振動值偏大，風機有異常聲音，于是縮短監(jiān)測周期進行了跟蹤監(jiān)測。監(jiān)測情況見表1。通過振通904監(jiān)測振動數(shù)值發(fā)現(xiàn)軸承沖擊值、振動值、溫度值有上升的趨勢。 　　二、故障診斷
　　為進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)進行了頻譜分析。西風井2^#扇風機功率630kW；轉(zhuǎn)速590r/min。軸承箱前軸承：單列向心球軸承，型號為32152，滾珠個數(shù)24個；后軸承為單列向心圓柱滾子軸承，型號為6244，滾柱個數(shù)12個，根據(jù)特征參數(shù)對2^#風機軸承進行頻譜分析，見圖1、圖2。 　　由圖1、圖2分析可知，扇風機出現(xiàn)多次諧波，而且垂直方向的振動明顯大于水平方向振動，底角測得頻譜圖出現(xiàn)半頻諧波，具有明顯的動不平衡和松動特征。于是對風機進行檢查，發(fā)現(xiàn)風機軸承箱基礎(chǔ)連接處有松動，與頻譜圖分析相吻合。隨即對風機進行了對中找正和緊固基礎(chǔ)的處理。處理后對風機進行了復(fù)測，如圖3所示。 　　從圖3分析發(fā)現(xiàn)多次諧波、半頻消失，但扇風機的異響并未消除。為了找出扇風機異響的真正原因，又對風機進行了頻譜分析，根據(jù)f=Z/2（1±d/Dcosα)f_r或f=D/d[1-（d/Dcosα）²]f_r進行風機軸承的故障特征分析，兩式中Z為軸承滾珠的個數(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）。計算得出風機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^#諷機軸承存在故障，于是，要求設(shè)備使用單位對風機軸承進行拆檢，并做好更換軸承的準備。
　　2008年5月15日，根據(jù)監(jiān)測診斷分析報告要求，設(shè)備使用單位對2^#風機進行了拆檢，發(fā)現(xiàn)前、后兩軸承為滾珠嚴重疲勞剝落，現(xiàn)場有兩個較大的剝落塊，7、8個滾珠剝落嚴重，其中后部軸承外圈點蝕嚴重，點蝕區(qū)約為軸承外圈的50%。證實了軸承故障分析是正確的。
　　三、新風機投運前的安全監(jiān)測
　　1.風機性能測試
　　東風井運行著兩臺G4-73-11N028D型離心式通風機，風機配用YR630-10型異步電動機。兩臺主要通風機已經(jīng)運行29年，部分部件及附屬裝置腐蝕嚴重，特別是主要通風機下部，已腐蝕近1/3，前部的集流器和擴散器因嚴重腐蝕，已經(jīng)多次焊補。由于主要通風機、反風門、防爆帽的腐蝕，造成外部漏風率增大，主要通風機運行效率降低，2007年安全技術(shù)性能測試效率僅達到56%，且風量調(diào)節(jié)的前導器的驅(qū)動裝置已受損嚴重，危及設(shè)備的安全運行。2008年對扇風機系統(tǒng)進行了改造，原兩臺離心式風機更換為兩臺ANN-2500/1250AJM軸流風機，2008年12月2日對新風機進行試運行。運行前的安全性能測試完全符合礦井通風要求，見圖6。 　　2.風機狀態(tài)監(jiān)測與分析
　　為確保風機安全運行，對風機的運行狀態(tài)使用振通904數(shù)據(jù)采集器進行了狀態(tài)監(jiān)測，主要監(jiān)測風機的振動、溫度、噪聲、電機軸承的沖擊脈沖值，見圖7。兩臺軸流風機監(jiān)測情況見圖8、表2。 　　經(jīng)過對風機運行狀態(tài)監(jiān)測分析可知，測點1、測點3Z大振動值分別為0.5mm/s和1.4mm/s，小于IS02372振動判定標準容許的振動值（300kW及以上電機容許振動速度有效值為小于11.2mm/s）。噪聲Z大值72dB小于85dB（標準規(guī)定），溫度Z大值54℃小于90℃（滾動軸承不大于90℃，滑動軸承不大于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)對扇風機故障的綜合診斷，證明了設(shè)備診斷技術(shù)在礦井風機設(shè)備的應(yīng)用效果和實用價值，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)測手段。
　　參考文獻：
　　[1]陶洛文.設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷技術(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)測與故障診斷[M].中國計劃出版社,2006.