通風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械，用于通風、排塵和冷卻。本篇中級機械工程師論文云駕嶺煤礦為滿足井下風量的需要，對主通風機進行改造，采用機械式停車動葉可調機構,并配置制動器,當切斷電機電源并降至一定轉速后,制動器可自動啟動,迅速制動轉子旋轉,以縮短惰轉時間。

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　　【關鍵詞】 鑄鋁合金動葉片 動葉可調 全封閉軸承箱 喘振報警

　　1.前言:

　　冀中能源邯礦集團云駕嶺煤礦使用的主通風機為2K60—4NO、24軸流通風機,由于使用時間長,風葉、集風器、導葉等部件都已嚴重銹蝕,又由于礦井提升能力由90萬噸/年提高到150萬噸/年,井下增加一個采面、兩個掘進面,各頭面用風量都不能滿足要求,這樣必須對主通風機進行改造,改造后的通風量必須能滿足礦井的需求。

　　2.主要技術改造內容:

　　為了不影響礦井生產,必須一臺風機運轉,另一臺通風機進行改造,由于原有風機的地腳螺栓都已銹蝕,地腳螺栓不能重新用,又由于兩臺通風機座在一個整體基礎上,如果將舊基礎拆除,重新澆注新基礎,將影響礦井生產達一個月,必須研究一種方案既不拆除基礎又能將風機地腳螺栓更換,實現一臺工作,一臺進行改造。

　　2.1主機部分及基礎螺栓的改造:如果將風機的設備全部拆除,包括風機機殼、集風器、擴散器、傳動軸、聯軸節、電機將達到二十天,經礦研究決定在原由基礎上對電機、傳動軸、風機機殼 進行改造,其它設備不拆除,這樣可以減少改造時間,盡量減少單臺通風機運行時間;基礎不拆除,地腳螺栓不能用,必須將螺栓拆除,再澆注上新螺栓,才能安裝新通風機,經研究利用鉆機在原來基礎的螺栓上打孔,鉆頭直徑為120mm,將地腳螺栓掏出,再預澆注新螺栓,這樣就不用拆除通風機基礎,只更換通風機的地腳螺栓,礦井不用停產就可以更換風機。

　　2.2電機部分的改造:原有舊電機功率為380KW,改造后的電機功率為710KW ,舊電機基礎螺栓孔間距小,地腳螺栓不能用,經測量研究,利用原來電機的四條舊螺栓,再在邊上澆注兩條新螺栓,澆注的兩條新螺栓的基礎用鋼筋和舊基礎連接,使它們成為一個整體,再在上邊做一個鋼結構的基礎,將電機固定在鋼結構的基礎上。

　　2.3新通風機:

　　2.3.1新通風機更換成GAF22.4-15-1軸流通風機,采用機械式停車動葉可調機構,并配置制動器,當切斷電機電源并降至一定轉速后,制動器可自動啟動,迅速制動轉子旋轉,以縮短惰轉時間。

　　2.3.2風機軸承箱軸承稀油池侵入式潤滑,當軸承轉速較高時,外置油站強制循環,軸承溫度有8只電阻溫度計監視;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壓器,在彎道內設有導流葉片和導流鼻;為了使風機的振動不傳至進排氣管道和維修時拆卸方便,機殼與整流環、擴散器之間采用圍帶擾性連接。

　　2.3.3機殼是風機的主要部件之一,轉子、油管路系統等重要部件均安裝在機殼內,機殼有內筒、外筒、后導葉及軸承箱支承環等組成,機殼采用水平剖分結構,上下半機殼在中分面法蘭上用四個定位錐螺栓及螺栓聯結,此種結構便于安裝和維修;機殼內外筒后導葉焊接連結,其中一片是空心導葉通過它將軸承箱的進排油氣管、溫度計導線引出機殼外;為防止動葉與機殼內壁碰擦,產生火花,在機殼內壁動葉片相對位置設置了銅襯板。

　　2.3.4風機轉子是整臺風機的心臟部件,轉子運轉正常與否將直接影響到整臺裝置的可靠性;轉子由帶動葉片的葉輪、動葉機械式調節機構、整體式軸承箱和剛擾性聯軸器等部件組成,葉輪與主軸采用過盈帶鍵配合,裝卸時用專用的液壓裝拆工具拆裝,為適應風機變工況運行和礦井反風要求,葉輪殼內裝有一套機械式調節機構,該套機構包括調節桿、調節軸、鉸鏈聯軸器、蝸輪箱中心圓直齒輪、大錐齒輪、及軸承等,當需要調節動葉角度時,將調節桿放在調節軸上,然后旋轉,使葉柄旋轉調節直要求的動片角度;調節桿僅在停機后調節葉片時使用,用完后必須從風機上拿下,關閉調節視孔蓋和調節操縱桿插入孔蓋,才能啟動風機;動葉片采用高強度鑄鋁合金,葉片的葉盤與葉柄法蘭采用特制高強度螺釘連接,并用螺釘套作為抗咬墊圈,為確保葉柄轉動靈活,防止銹蝕咬死和灰塵進入堵塞,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構,軸承箱體固定在機殼內筒的支承環內,與機殼下半支承環采用螺釘連接。轉子由滾動軸承支承,兩只支承軸承和兩只推力軸承將承受轉子的徑向負荷和風機的正反軸向負荷,軸承箱內軸承潤滑為帶油站強制循環,為了不使軸承箱的油池低于規定的最低油位,在油位指示器上安裝了浮子開關,當浮子低到最低油位時,其接觸開關閉合,向控制臺發信號報警。

　　2.4通風機的監控:為了防止風機進入喘振區運行,在風機上安裝有防喘振報警裝置。該裝置由裝在葉輪動葉前的比特曼管和差壓開關組成,比特曼管用于感受強烈的脈沖壓力,差壓開關將此壓力轉換成電信號輸出,并報警。

　　3.技術關鍵與創新點:

　　3.1風機調整采用機械式停車動葉可調機構,在機殼外對風機的角度進行了調整。在機殼上開設了角度調節視孔和調節操縱桿插入孔,調節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葉片的刻度指示值應一致。

　　3.2為防止通風機動葉與機殼內壁碰擦,產生火花,在機殼內壁動葉片相對位置設置了銅襯板,動葉片采用高強度鑄鋁合金,保證了動葉片的強度及通風機的安全。葉片的葉盤與葉柄法蘭采用特制高強度螺釘連接,并用螺釘套作為抗咬墊圈。

　　3.3聯軸器采用剛撓性聯軸器,能補安裝和運行引起的電機軸和風機軸的徑向、軸向和角向偏移。

　　3.4風機安裝了防喘振報警裝置,防止了通風機在喘振區運行,保證了風機運行的可靠性。

　　3.5采用鉆機取出舊螺栓的方法進行新舊螺栓的更換,不用破壞基礎,為礦井能正常提升鑒定了堅實的基礎。兩臺風機固定在一個基礎上,考慮到通風機風量的加大,地基基礎必須加大,在風機兩側分別對基礎加寬1.5米,利用在舊基礎上注鋼筋的方法使新舊基礎連成一體。

　　4.結束語:

　　本次主通風機的技術改造,涉及面廣,改造后的軸流通風機是上海鼓風機廠生產的,屬于高效高耐磨通風機,它具有運行平穩噪音低,風量大,調節風機風葉角度快等優點,可以說本次技術改造,從技術上看非常先進,非常成功,從社會效益上,具有廣闊的應用前景,具有可推廣價值。