礦井主通風機機械設備維護與調試復習題

礦井主通風機機械設備

維護與調試授課人：金有志礦井主通風機機械設備維護與調試1.00基本知識1.02設計

該風機為軸流風機，各技術細節(jié)的設計均基于保障風機運行的安全性和質量要求，風機由電機驅動。從驅動端看，葉輪順時針旋轉。通風機型號ANN3120/1600B，該型風機配有一個轉子，安裝于布置在進氣箱內的軸承上，轉子位于經(jīng)過加工的帶銅襯套的葉輪機殼內。風機靜止部件穩(wěn)定可靠，葉輪機殼與葉片頂端之間的間隙很小，可保證較高的效率。葉輪經(jīng)過仔細選材和部件設計，可確保壽命長、運行可靠。1.03風機系統(tǒng)說明風機轉速恒定，但在運行過程中，風機的轉子葉片角度可以由液壓系統(tǒng)調節(jié)。1.04調節(jié)和控制

風機性能是基于礦井負荷通過總控制系統(tǒng)進行調節(jié)的。控制系統(tǒng)將設定的調節(jié)信號直接傳給安裝在風機外的電動調節(jié)執(zhí)行器上。電動調節(jié)執(zhí)行器將此信號轉換成擴散筒外調節(jié)臂的機械運動。調節(jié)臂帶動風機內部的驅動裝置，從而驅動了連接在驅動裝置處的液壓裝置，這樣就改變了葉片角度。1.05風機部件說明

旋轉部件

主電機和風機主軸之間通過撓性聯(lián)軸器連接，撓性聯(lián)軸器允許在軸向、徑向或角度偏差時傳遞力矩。液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)為控制系統(tǒng)提供所需的活塞油壓，液壓系統(tǒng)帶有兩個油泵（一用一備）。液壓系統(tǒng)至油壓活塞旋轉油封之間有三路連接，即：1）液壓缸的進油管路；2）液壓缸的回油管路；3）泄油的回油管路。

油壓和流量取決于運行中所需要的調節(jié)速度。由于在運行中控制系統(tǒng)的負載變化，因而油壓不是恒定，而流量則基本恒定。為保證油溫正常，液壓系統(tǒng)配有油冷卻器和由恒溫器控制的加熱元件。潤滑系統(tǒng)潤滑站為風機主軸承供應潤滑油。恒定量的潤滑油循環(huán)至油潤滑的軸承中并通過軸承外殼底部的連接管路返回到潤滑油站中。泵組有兩個油泵（一用一備）為達到正常的油溫，油站也配有加熱器和油冷卻器。潤滑油通過下面兩種連接通向主軸承：1）至風機主抽承的壓力管路并配有流量報警器；2）風機主軸承的回油管路。流量大致是恒定的。其它部件電動執(zhí)行器：控制脈沖從控制系統(tǒng)傳到風機調節(jié)臂上，擴散器內調節(jié)驅動裝置將調節(jié)運動通過調節(jié)管傳遞到液壓缸的控制閥上，從而改變葉片角度。風機和輔助裝置上均裝有儀表。風機儀表連接到風機外殼的端子箱上。液壓站上的儀表連接至端子箱內。風機軸承組配有溫度探頭和振動探頭，這些探頭與電氣報警裝置相連。風機上配有3個具有內置測槽的環(huán)管用來測量壓力和壓差。環(huán)管位于進氣箱入口、進氣箱出口、擴散器出口上。環(huán)管與壓差變送器相連，用來監(jiān)控失速及確定風機當前的工作點。失速監(jiān)測裝置包括失速探針、與失速探針相連的壓差開關，安裝時壓差開關應連接電氣報警系統(tǒng)（失速監(jiān)控上）。當風機運行于失速區(qū)時，失速監(jiān)測裝置會發(fā)出報警信號。剎車裝置安裝于電機側的半聯(lián)軸器上，停車后手動激活剎車裝置。剎車裝置的作用是當風機停車時（風機檢修期間）防止葉輪反轉。撓性連接位于進氣箱入口法蘭和擴散器出口法蘭處，撓性連接可以補償管道系統(tǒng)不可避免的熱膨脹和消除機械振動的傳播。安裝后直到風機投運，或者停運很長時間（超過一個月），應采取下列檢修措施；1）為避免塵土或靜止停放對電機和風機軸承的不良影響，應將葉輪每兩周轉動幾圈。2）風機出口應該蓋住以避免轉動（出于安全考慮）3）每隔半年檢查風機部件，包括轉動部件和靜止部件，查看是否已發(fā)生腐蝕（需要時可以拆開）。如已開始腐蝕，應修復腐蝕部件并采取防腐措施。4）在風機停止運行后應立即清潔氣體流過的風機表面。5）用TECTYL164(干膜厚度50um-80um)來保護輪轂和葉片表面。為保護連接的加工面，如輪轂、法蘭、墊圈和螺栓，要涂抹TECTYL164

(干膜厚度50um-80um)。6）每隔兩年應對風機進行一次維修，如更換潤滑油等。停運風機的檢查每月檢查一次風機及其輔助設備，按下述操作保留檢查記錄。液壓站/潤滑站油箱加熱器的電源要保持常開。啟動/停止油泵：1）通過排污閥清空油罐中的水，直到有油排出。通過過濾精度為10um過濾器重新注入新油直到達到要求的油位為止。2）啟動一個油站的電機/泵，讓電機運轉1小時。3）停止此電機，使油站的另一個電機/泵重復上述步驟。執(zhí)行器1）安裝后，執(zhí)行器應與電氣裝置相連（空間加熱器），防止冷凝水產(chǎn)生。2）每3個月檢查一次開關柜中的冷凝水。令其干燥。如必要，在裝回蓋前，可在密封面上涂一層非酸脂薄膜。風機旋轉部件每月檢查一次輪轂、葉片、聯(lián)軸器、檢查是否有腐蝕。風機的液壓站調節(jié)裝置每月激活調節(jié)裝置三次（葉輪靜止），從全開到全關。檢查輪轂表面是否有積塵。如果動作受阻，可能會損毀葉片。每六個月風機部件外表面，如旋轉部件和靜態(tài)件，應檢查一下是否有腐蝕。如發(fā)現(xiàn)，要及時修復腐蝕部件然后采取防腐措施。啟動條件油泵運行條件油泵運行應滿足：1）油箱的合適油位（>最低油位）2）油箱的合適油溫（>15℃）運行2000小時后，總控制系統(tǒng)將運行油泵自動切換至備用油泵?？刂朴涂刂朴蛻獫M足：1）油溫在規(guī)定值范圍內15℃to50℃2）油泵處于運行狀態(tài)。3）油壓高壓最低值（700kpa）油箱加熱器1）加熱器通電（<15℃）2）加熱器斷電（>23℃）潤滑站：泵運行條件油泵運行應滿足：1）油箱內合適油位（>最低油位）2）油箱內合適的油溫（>15℃）運行2000小時后，總控制系統(tǒng)將運行油泵自動切換至備用油泵。潤滑油應滿足：1）油溫在規(guī)定值范圍內15℃to50℃2）油泵處于運行狀態(tài)。3）風機軸承的油流量大于最低值（>11±0.4L/min）油箱加熱器1）加熱器通電（<15℃）2）加熱器斷電（>23℃）軸承溫度不超過風機軸承允許溫度（<85℃）不超過電機軸承允許溫度（<85℃）電機定子溫度不超過電機繞組允許溫度（<120℃）擋板檢查風機入口擋板是否關閉（通過擋板臂上的限位開關來反饋）風機啟動準備1）啟動電機，同時打開入口擋板。2）入口風門完全打開且主電機達到全速后，葉片角度可以從最小值開始調節(jié)。（15°-45°）啟動后，觀察風機軸承溫度和振動等級，確保風機正常運行。停機狀況風機正常停機時，葉片角度回到最小值。主電機停機后關閉入口擋板主電機切斷電源420s后激活剎車裝置。油站持續(xù)運行直至油溫低于40℃風機的緊急停機1）立即切斷主電機的電源2）緊急停車時，不需要將葉片角度調到最小。3）若油溫沒有降到規(guī)定值以下時，油站必須處于運行狀態(tài)。液壓站的急停1）立即切斷主電機電源2）如超過規(guī)定的調節(jié)油壓20分鐘，增壓電機將停止。潤滑站的急停1）立即切斷油泵電源2）立即觸發(fā)低流報警。3）主電機在5s后跳閘?？刂普f明風機通過良好的控制系統(tǒng)進行性能控制。風機的輔助裝置可監(jiān)控。風機1）外部調節(jié)臂力矩2）軸承振動。3）軸承溫度。4）失速探針失速信號。5）電動執(zhí)行器溫度。油站1）油箱溫度2）油箱油位3）過濾器狀況4）油壓。主電機1）軸承溫度。2）繞組溫度調節(jié)說明調節(jié)概述風機的作用就是傳送氣流并克服壓力損失。該控制系統(tǒng)是通過電動執(zhí)行器改變葉片角度來控制風機性能。調節(jié)狀況風機電機啟動并達到滿速后，方可進行葉片角度調節(jié)。同樣，電機停機前，葉片必須處于閉合位置。電動執(zhí)行器脈沖通過驅動桿傳遞到外部調節(jié)臂上，外部調節(jié)臂通過調節(jié)軸將調節(jié)運動傳遞給葉片角度調節(jié)裝置。調節(jié)軸通過拉叉將調節(jié)運動傳遞給旋轉油封，從而啟動調節(jié)閥。此外旋轉油密封系統(tǒng)又與液壓系統(tǒng)相連，將液壓油送往液壓系統(tǒng)并構成液壓油回路。在葉片角度調節(jié)過程中，調節(jié)閥活塞在液壓缸中運動，從而導致液壓缸的活塞運動，直到達到相對于調節(jié)閥新的平衡位置。液壓缸推動輪轂調節(jié)盤，通過滑塊將運動傳遞給調節(jié)臂和葉片，從而導致葉片轉動。運行過程中報警失速探頭與控制系統(tǒng)的壓差開關連接。探測到失速后系統(tǒng)即發(fā)出報警，同時還可下調葉片角直到脫離失速區(qū)（失速警報解除）。報警：>500pa且葉片角度>23°調查失速原因。風道堵塞或負荷過大都會導致失速。失速意味著風機葉片壓力過大，而且長時間在失速區(qū)運行會損壞葉片。如果控制系統(tǒng)故障，那么電機會在2分鐘內自動斷開。風機調閘：>500pa且葉片角度>23°失速區(qū)的累計運行時間不可超過15分鐘。否則，建議更換葉片。外部調節(jié)臂葉片調節(jié)用的外部調節(jié)臂配有力矩開關，如出現(xiàn)下列故障會發(fā)生報警。1）液壓油回路故障。2）達不到規(guī)定油壓時，執(zhí)行器啟動。3）調節(jié)臂和旋轉油封間的調節(jié)驅動受阻。4）報警并停止執(zhí)行器:>50nm。液壓油站如果泵在運行中出現(xiàn)故障，那么備用泵應立即切入。同時，油回路閥門打開，工作泵的油路將關閉。通過開關或壓力可以實現(xiàn)旁路。安裝的報警燈可以指示是否已更換，并且立即維修運行泵。為保證運行的可靠性，每個泵都需要獨立的電源回路。油壓液壓站壓力側配有壓力開關可以記錄最小/最大油壓。如果油壓低于最低值，那么控制系統(tǒng)會啟動報警并且啟用油站備用泵。報警原因需調查清楚1）報警：<700kpa2）風機停止：<700kpa且t>20min如果超過最低油壓值，控制系統(tǒng)會啟動報警。由于輪轂調節(jié)力很大，常常會出現(xiàn)油壓過高現(xiàn)象。所以輪轂檢修要及時。報警：>7Mpa油箱油位油箱配有油位顯示器和最低油位開關。油位開關與總控制系統(tǒng)相連，保證油位低于最低值時會發(fā)出報警信號。報警：<最低油位壓力過濾器液壓系統(tǒng)配有一雙筒壓力過濾器。通過與總控制系統(tǒng)相連的壓差開關來檢查壓力過濾器的狀況。如發(fā)生報警，應手動連接備用過濾器，將堵塞的過濾元件更換。并查找原因。報警：>450kpa油箱的油溫液壓站的油溫是靠水冷卻器來調節(jié)的。液壓站配有兩個水冷卻器，一個工作，另一個備用。如果超過允許的液壓油溫度范圍，整個系統(tǒng)就會啟動報警。如果報警超過一段時間，油溫會進一步增加，斷開電機。運行的泵停止：<10℃且t>10min報警：<10℃報警：>50℃風機停止：>55℃t>60min風機停止：>60℃5.08液壓調節(jié)系統(tǒng)液壓調節(jié)系統(tǒng)包括一調節(jié)裝置（安裝在葉輪上）和一單獨的中心油站。減壓閥位于油泵的壓力側。調節(jié)組件包括一靜止的差動柱塞（10）和液壓缸（11），通過支撐軸頸（13）和調節(jié)盤（14）將運動傳輸給葉片。液壓缸（11）的一端構成調節(jié)閥（05）的閥體。調節(jié)閥和節(jié)流孔（12）及槽孔（07）一起將油泵的壓力降至大氣壓。整個調節(jié)裝置中，不論調節(jié)閥在任何位置，油都在整個系統(tǒng)中循環(huán)流動，通過冷卻器的冷卻，該調節(jié)裝置可以用在環(huán)境溫度較高的場合。工作原理1）如果外調節(jié)臂（06）和調節(jié)閥（05）的位置固定，液壓缸（11）將處于無擾動的平衡位置從而使得活塞（10）兩側的力（壓力和面積）相等。2）如需要打開葉片，應將外調節(jié)臂（06）調整到風機分度盤所指示的適當位置。3）這時調節(jié)閥（05）也將移動，槽孔（07）增大，導致活塞（10）面積大的一側壓力減小從而使液壓缸（11）向“開”的一側移動直至重新達到平衡。4）如需將葉片關閉一定角度則過程如下：當調節(jié)閥（05）向“關閉”方向移動時槽孔（07）關閉使得活塞（10）兩側的壓強相等。由于活塞兩側的面積差，液壓缸（11）將向葉輪方向移動直到達到新的平衡，即液壓缸（11）與閥門（05）的移動距離相等。5）為確保兩個方向的移動速度相等，液壓油通過槽孔（08）流入活塞（10）面積較大一側的壓力室。當槽孔（07）關閉時即打開槽孔（08）。移動閥門永遠達不到全開和全關的位置，在平衡點附近閥門的擾動很小，因為稍有擾動就會引起活塞葉輪側壓力室的壓力改變從而導致液壓缸（11）移動。彈簧（09）消除了外調節(jié)臂（06）和閥門（05）之間的間隙。為抵消彈簧（09）對電動執(zhí)行器的作用力，采用了平衡配重。5.09擾動自動系統(tǒng)導致的非目的的周期性調節(jié)運動稱為擾動。擾動的原因有自控的敏感度過高、周期性壓力變化及負載不平穩(wěn)等。通常擾動很小，但有時也能達到幾度，頻率達到每分鐘60次。另一方面，正常調節(jié)控制為非周期性調節(jié)，只朝一個方向轉動調節(jié)臂以達到增大或減小風機負載的目的。擾動產(chǎn)生疲勞應力，降低元件（包括自動化元件）的壽命，特別是對葉柄軸承有較大的損害。降低擾動最好辦法是調整自動化系統(tǒng)，使得僅有運行調節(jié)所需要的脈沖能傳遞到風機的電動執(zhí)行器。5.10間隙機構的結構和用途間隙結構主要包括一個摩擦止動盤（03）和一對間隙可調的抓形連接（01+02）。摩擦止動盤的作用是將液壓缸的控制閥維持原位以防止非目的的運動。爪形連接有兩個作用：1）使外調節(jié)臂能進行預轉動而不至于導致液壓缸控制閥的運動。2）傳遞移動控制閥所需的力。5.11失速如風機在葉片打開的狀態(tài)下運行時錯誤地關閉了出口側或入口側的擋板，就可能產(chǎn)生失速。失速意味著對于風機負載壓力過大。失速引起壓力和流量的損失并導致風機機械部件以及相鄰風道的劇烈振動。因而不允許失速產(chǎn)生。為消除失速，應關閉葉片并檢查出口側的擋板，長時間的失速運行可能損壞風機。運行中的問題如果系統(tǒng)的結構和安裝都是正確的，而儀表的讀數(shù)也是準確的，葉片角、電動執(zhí)行器設置和兩臺風機的能耗在特定負荷時也會是相同的。兩臺風機的刻度尺可以直接顯示葉片角情況，同時由于這些刻度尺都是機械連接至葉片的，所以讀數(shù)有誤的幾率是最小的。如果控制面板顯示電動執(zhí)行器設置有差異，盡管安培數(shù)相同，位置顯示器也可能有故障或需要重新校準。但是，葉片角的差異也可能是由于葉片磨損的原因。如果葉片角沒有差異，那么不是位置顯示器有問題就是電動執(zhí)行器傳送器有問題。如果在相同位置，能耗不同而葉片角相同，那么安培計可能有故障，否則就是葉片已損壞葉片電動執(zhí)行器操作方法及注意事項操作方法1、按關或開3秒有自鎖角度自動調節(jié)到要求百分比，按停即可，觀察顯示屏有顯示。2、按關或開點動角度到要求百分比，顯示屏有顯示。3、按下?lián)u把進行關或開操作，順時針搖減小（關），逆時針搖增大（開）角度到要求百分比停止。注意事項：1、試驗時必須把液壓站打就地，開油泵。2、按工作模式選擇就地（local）進行操作。3、試驗后必須將工作模式調節(jié)至遠控（remote）4、工作模式循環(huán)顯示。顯示屏內容：LocalRemoteLocpar就地遠控調試新扇風機的檢修1、葉輪檢修葉輪檢修時，擴散器/葉輪外殼應從進氣箱上拆下并推入壓力管道中。在將擴散器推走之前，必須拆除以下部件并檢查：⑴斷開執(zhí)行器與外部調節(jié)臂的連接；⑵調節(jié)軸曲柄和旋轉油封間的拉叉；⑶旋轉油封上的軟管；⑷擴散筒與葉輪外殼連接法蘭上的螺栓；⑸儀表與執(zhí)行器間的接線；⑹出口側的撓性連接；⑺檢查擴散器下面的滑軌是否可移動。如必要，進行清潔并潤滑。軸承檢修軸承檢修時，從進氣箱內筒上抽取軸承前，必須所先把輪轂和聯(lián)軸器拆下來。⑴把葉片從輪轂上拆下；⑵把輪轂從主軸上拆下；⑶把聯(lián)軸器護罩從進氣箱上拆下；⑷拆卸聯(lián)軸器中間段；⑸拆卸軸承的油管；⑹拆卸軸承儀表接線；⑺卸下軸承組和內筒連接法蘭的螺釘和錐形導向銷；⑻將軸承組從進氣箱內殼上拆下。安全注意事項開始風機檢修前，應注意下列安全規(guī)定：1）切斷管道的風流以免導致風機轉動。2）轉子停止后才能打開檢修門。3）轉子的檢修必須在主電機電源切斷后進行，而且在檢修完畢并關閉所有的檢修門后，才能連接主電機的電源。4）如果葉輪機殼上的檢修門已經(jīng)打開或扔需通過風機外部靜止部分或撓性連接處進行檢修時，不能連接主電機的電源。5）停止液壓系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)的電機并關閉電源。6）降低高壓油管的油壓并冷卻至適當溫度。7）關閉垂直風道的風口以防物品落入。檢查旋轉油封檢查旋轉油封的所有軟管，如需要，應更換軟管。⑴檢查時清潔旋轉油封，如發(fā)現(xiàn)運行不正常、噪音過大或漏油，則應更換旋轉油封，旋轉油封也可以返廠改造；⑵每次從液壓缸控制閥上拆下旋轉油封后均應更換銅墊圈；⑶銅墊圈在安裝前應退火處理；液壓缸的檢修檢查液壓缸的下列部位是否漏油：⑴調節(jié)閥和閥體間；⑵閥體和活塞之間；⑶如果以上都沒有問題，但油站油耗量仍然很大，就需將輪轂支撐端蓋拆下并檢查活塞和缸體間是否有漏油現(xiàn)象；調節(jié)驅動裝置檢查1、外調節(jié)臂檢查扭矩/限位開關的功能。開關在正常時就會觸發(fā)，如果調節(jié)力過大，開關就會無效。必要時，調整螺釘。2、調節(jié)驅動裝置調節(jié)驅動裝置軸承中的油脂會變干，這會增加所需的調節(jié)力矩。檢查過程中應檢查油脂狀況，如必要，需更換。沖洗軸承并用DOWcorning44medium油脂（molykote）或類似油脂潤滑。拆卸調節(jié)臂和電動執(zhí)行器的拉叉和連接桿。使調節(jié)臂處于垂直位置（朝下），并檢查調節(jié)軸（01）的摩擦力是否為10n