Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов

..pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
13.39 Mб
Скачать

РАЗДЕЛ 2.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ УСТАНОВОК

Г л а в а 5

ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ

Типы и характеристики осевых вентиляторов приве­ дены в табл. 1. Существующие осевые вентиляторы, ис­ ходя из особенностей их аэродинамики, лучше работа­ ют при относительно небольших давлениях, не превы­ шающих 350 даПа, надежность работы этих машин обеспечивается при скорости вращения до 80 м/с.

Вместе с тем преимуществами осевых вентиляторов являются компактность, большая глубина экономичного регулирования поворотом лопаток рабочих колес на остановленной или резервной машине, удобство приме­ нения в технологических схемах вентиляции промыш­ ленных предприятий.

 

§ 22. Узлы ротора

 

Основной конструктивный элемент

вентилятора —

его ротор. На рис.

32 показан ротор одного из наиболее

распространенных

вентиляторов — ВОД21. Ротор состо­

ит из следующих

узлов главного вала

/, подшипнико­

вых узлов радиального 2 и радиально-упорного 3 под­

шипников,

рабочих

колес 4 и 5

соответственно

первой

и второй ступени и приводной муфты 6.

или ту­

Рабочие

колеса

посажены на

вал по глухой

гой посадке на шпонке, в осевом направлении они до­ полнительно зафиксированы с помощью колец, зало­ женных в проточки вала и запертых шайбами, притяну­ тыми к ступицам болтами либо гайками с отгибными шайбами. Доступ к элементам осевого крепления возмо­ жен из кока и внутренней цилиндрической части диффу­ зора. При осмотрах остановленного резервного венти­ лятора желательно проверить затяжку болтов, наличие отгибных шайб и контрящей проволоки.

На рис. 33 представлен ротор вентилятора ОДВ2,4. Втулка рабочего колеса представляет собой свар-

Иую Металлоконструкцию. È машинах типов ВУЙД и ОДВ она состоит из ступицы, к которой на закрепках прикреплен несущий диск ступицы.- Поперечная жест­ кость диска достигается за счет конусов, приваренных каждый к ступице и диску. В прорези диска вварены резьбовые стаканы. Обечайка с диском соединена реб­ рами жесткости.

Резьбовой хвостовик лопатки ввинчен в стакан втул­ ки колеса; фиксация лопатки на заданном угле поворо­ та осуществляется болтом, стягивающим стакан. При установке лопаток на другой угол отпускаются стяжные болты стакана, лопатка поворачивается так, чтобы ее носик находился против нужной цифры на обечайке втулки, затем болты затягиваются.

Такие рабочие колеса имеют два основных недо­ статка: возможность скопления пыли в пазухах, обра­ зованных обечайкой и ребрами, что приводит к разба­ лансу ротора, и затруднительность поворота лопаток из-за прикипания резьбы лопаток в стакане. При ос­ мотрах рекомендуется производить очистку от спрессо­ вавшейся пыли и смазку разьбы.

Кроме того, нередки случаи разрушения лопаток из-за трещин, возникающих у заклепок крепления хво­ стовика к обечайкам, а также из-за изнашивания носи­ ка лопатки. Эти места необходимо особенно тщательно осматривать, так как аварийное разрушение лопатки, как правило, выводит из строя ротор и направляющие аппараты полностью.

В вентиляторах типов ВОКД и ВОД конструкция втулок рабочих колес иная, они состоят из ступицы (см. рис. 32) и литого обода, скрепленных между собой приваренными к ним дисками 8. Благодаря такой кон­

струкции, исключается возможность

отложения пыли

на внутренних поверхностях обода

и обеспечивается

жесткость колеса.

 

Крепление лопаток рабочих колес во втулках в вентиляторах ВОКД усовершенствовано, оно обеспечи­ вает более надежную фиксацию угла установки и, одно­ временно, удобство и быстроту поворота лопаток на остановленных вентиляторах. В литом ободе рабочего кодеса имеются сквозные расточки, в которых лопатки крепятся с помощью так называемого байонетного или Т-образного затвора. Хвостовик 1 (рис. 34) лопатки, вы­ полненный в своей средней части в виде обратного ко-

8-—148

ИЗ

Нуса, охватывается разрезным вкладышем 2 с кониче­ ской расточкой. Вкладыш имеет два диаметрально рас­ положенных выступа <3, придающие вкладышу Т-образ­ ную форму, а отверстия в ободе соответствующие им прорези. При установке лопатки выступы вкладыша, предварительно одетого на лопатку и зафиксированно­ го пружинным кольцом, проводят в отверстие и прорези втулки, затем вкладыш поворачивают на 90° так, что­

бы его выступы оказались под опорным пояском 4. Вкладыш фиксируется относительно втулки штифтом, установленным на диске втулки колеса или ее ободе. В вентиляторах ВОКДЗ,0 и ВОКДЗ,6 установку фиксато­ ра производят путем поворота лопатки с вкладышем до совпадения отверстия во вкладыше с отверстием в дис­ ке. Фиксатор, вставляемый в отверстие, крепится болта­ ми, предохраняемыми от отвинчивания отгибными шай­ бами.

При ежемесячных осмотрах необходимо проверить углы установки всех лопаток рабочих колес. При работе в нормальном режиме носики лопаток (их скругленная утолщенная часть) ориентированы навстречу потоку и направлены к входу в вентилятор, к его коку. На ободе колеса имеется пластинка с цифрами, обозначающими углы установки, либо цифры накернены на поверхность обода. Все лопатки колес первой и второй ступеней должны быть установлены на один и тот же угол (кро­ ме лопаток вентилятора ВОД 16). Фиксация угла уста­ новки при работе вентилятора обеспечивается за счет тре­ ния возникающего от центробежной силы лопатки На

114

поверхности контакта выступов разрезного вкладыша и опорного пояска. На неработающем вентиляторе прижа­ тие осуществляется с помощью спиральной (рис. 34,а) или плоской (рис. 34,6) пружины 5.

Принцип Т-образного крепления сохранен во всех машинах типа ВОКД, но в вентиляторах, изготовляе­ мых Артемовским машиностроительным заводом, с диа­ метрами рабочих колес 2,4 м и менее узел крепления значительно упрощен (см. рис. 34). Здесь отсутствует разрезной вкладыш, а Т-образными выступами 3 снаб­ жен непосредственно цилиндрический хвостовик 1 ло­ патки. Прижатие лопатки к ободу осуществляется толь­ ко по плоскости опорного пояса 4\ при работе — за счет центробежной силы, на остановленном вентиляторе — плоской пружиной 5. Надо отметить, что отсутствие ко­ нуса упрощает конструкцию, но делает фиксацию угла установки лопаток менее надежной — зачастую имеют место случаи самопроизвольного разворота лопаток.

В этих вентиляторах углы установки лопаток перед пуском резервной машины надо проверять особенно тщательно.

На рис. 34 показаны также узлы крепления лопаток рабочих колес новых реверсивных вентиляторов типа ВОД, изготовляемых Артемовским машиностроитель­ ным заводом (ВОД21 и ВОДЗО, см. рис. 34,в) и Донец­ ким машиностроительным заводом им. Ленинского ком­ сомола Украины (ВОД40, ВОД50, см. рис. 34,г). В мень­ ших типоразмерах вентиляторов на цилиндрическую резьбовую часть хвостовика 1 лопатки одета гайка 6, имеющая по краю торцовой поверхности канавку под пружинное кольцо 7, вторая половина тора канавки выполнена на расточке втулки рабочего колеса. Сжатие кольца при его установке и снятие производятся через канавки 9. Осмотр рабочих колес вентиляторов ВОД21 и ВОДЗО рекомендуется также начинать с проверки уг­ лов установки лопаток. Установка лопаток рабочих колес на разные углы (их рассогласование) резко сни­ жает давление, развиваемое вентилятором, его эконо­ мичность. При необходимости изменения угла установки лопаток-каждую лопатку подводят под люк, нажатием на торец профиля сжимают пружину 5, выводя гайку 6 из контакта с пружинным кольцом 7, поворачивают ло­ патку на требующийся угол, устанавливая ее в соответ­ ствии с риской на ободе.

В вентиляторах ВОД40 и ВОД50 (рис. 34,г) хвосто­ вик лопатки имеет коническую поверхность, на которую надет разрезной вкладыш 2 с конической расточкой. Вкладыш имеет Т-образные выступы 3, которые при монтаже лопатки вводятся в прорези расточки втулки; после соединения двух половин вкладыша их фиксиру­ ют относительно друг друга кольцами. Предварительное взаимное прижатие конических поверхностей хвостови­ ка и вкладыша осуществляют с помощью двух фикси­ рующих винтов 11, выступающих над диском хвостови­ ка по обе стороны профильной части лопатки. Разрез­ ной вкладыш 2 предохраняется от самопроизвольного разворота штифтом 10, который заходит в отверстия диска втулки рабочего колеса и вкладыша и удержива­ ется в них планкой, закрепляемой на диске болтами. При осмотрах ротора вентилятора необходимо прове­ рять затяжку винтов 11 и болтов крепления штифтов 10, наличие и состояние контрящих элементов. Отгибные шайбы в -случае их коррозии необходимо заменять.

Риска на диске хвостовика, по которой определяют угол установки лопаток, выполняется обычно по оси отверстия под фиксирующий винт. Углом установки ло­ патки считается величина, соответствующая цифре, накерненной возле риски на ободе, совпадающей с риской на диске хвостовика.

Лопатки всех осевых вентиляторов могут устанавли­ ваться на углы от 15 до 45° Установка лопаток на тре­ бующийся угол производится на остановленном венти­ ляторе через люки в корпусе. Для предотвращения по­ ворота лопаток на другие углы один из фиксирующих винтов утоплен в паз вкладыша.

При осмотре лопаток осевых вентиляторов, который рекомендуется проводить на резервном вентиляторе в зависимости от условий работы и содержания в воздуш­ ном потоке угольной и породной пыли и воды ежеме­ сячно или раз в три—пять месяцев, необходимо обра­ щать особое внимание на состояние сварных швов и заклепочных соединений, простукивать молотком все опасные с точки зрения трещинообразования места (у заклепок, у носика и на хвостовике лопаток, в местах приварки донышек). Дребезжащий звук будет свиде­ тельствовать о наличии трещин.

Роторы всех осевых вентиляторов вращаются в под­ шипниках качения. При этом у муфты расположен ра-

116

Опора

 

ОДВ-1,4

Радиальная

3618

 

90X190X64

Радиально-упорная

366412

 

60X150X70

Опора

ВОК-1,5

 

 

Номер и габариты подшипников вентиляторов

 

 

В-УПД1,2

 

В-УПД1,8

В-УПД2.4

вок-l.о

 

ВОКД-1,0

3618

 

3618

3622

3616

 

3616

S0X190X64

 

90X190X64

110X240X80

80X170X58

 

80X170X58

366412

 

656412

656322

3616

 

3616

60X150X70

 

60X150X105

110X240X150

80X170X58

 

80X170X58

 

 

 

 

П р о д о л ж е н и е

табл . 11

 

Номер и габариты подшипников вентиляторов

 

 

 

ВОКД-1,5

'

ВОК-1,8

ВОКД-2,4

ВОКД-3,0

I

ВОКД-3,6

Радиальная

3624

3624

3624

По два 32328

По два 32340

По два 1032752

 

120X260X86

120X260X86

120X260X86

140X300X62

200X420X80

260X440X82

 

3624

3624

366322

366326

32340

1032752

 

 

 

 

 

366340Л1

596340

Радиально-упорная

120X260X86

120X260X86

110X240X50

130X280X116

200X420X8Q

260X440X82

200X420X80

200X420X80

 

 

 

 

 

диальный подшипниковый узел, установленный на пло­ щадке переднего опорного блока. Осмотр этого подшип­ ника производится при снятии верхней части кока. Осе­ вая нагрузка, возникающая при работе осевого вентиля­ тора в направлении, обратном движению воздушной струи, воспринимается радиально-упорным подшипни­ ком, корпус которого закреплен на площадке заднего опорного блока. Доступ к радиально-упорному узлу осуществляется со стороны диффузора. Типы и габари­ ты ролико- и шарикоподшипников, установленных в подшипниковых опорах осевых машин, приведены в табл. 11.

В вентиляторах типа ВУПД (рис. 35,д) корпуса под­ шипниковых узлов литые, разъемные по горизонтали. Со стороны рабочих колес они не имеют торцовых кры­ шек, уплотнения или лабиринты установлены в самом корпусе, т. е. корпуса закрыты с одной стороны. Такое исполнение делает невозможным проверку зазоров в подшипниках качения, что наряду с другими причинами

иобусловило низкую надежность роторов этих машин.

Врадиально-упорном подшипниковом узле установ­ лен радиально-сферический двухрядный роликоподшип­

ник, такой же как в радиальном узле, и строенные ра­ диально-упорные шарикоподшипники, первые два из них ориентированы на нормальное направление осевой нагрузки, третий, у торца вала вентилятора, — на обрат­ ное направление.

Наружные обоймы радиально-упорных шарикопод­ шипников располагаются в стакане 11, имеющем сфери­ ческую торцовую поверхность, контактирующую со сфе­ рической поверхностью шайбы 15, зафиксированной в корпусе подшипника. На наружную обойму торцового шарикоподшипника надет сферический стакан 12, при­ легающий к сфере упорной крышки 10 подшипника. Все сферические поверхности стаканов, шайбы и крышки описаны радиусом из точки, которая находится в цент­ ре радиального роликоподшипника, благодаря чему вся

Рис. 35. Подшипниковые узлы осевых вентиляторов:

а — ВОКД3.6: 6-В О К Д 1.8; в — ВОКД1;

г — ВОДЗО;

д — ВУПД; /-р а д и а л ь ­

ный подшипниковый

узел;

2 — радиалыю-уиорный

подшипниковый узел;

3 и

4 — соответственно корпус

и крышка подшипника;

5 — торцовая крышка

с уп­

лотнениями;

6 — радиально-сферический

двухрядный

роликоподшипник;

7 и

8 — соответственно строенный и

сдвоенный упорный

подшипник; 9 — гайка;

10 — глухая

крышка;

// — стакан;

12 — сферический

стакан; 13 — роликопод­

шипник с короткими

цилиндрическими

роликами;

14 — сферическая обойма;

 

 

 

 

15 — шайба

 

 

 

13 *

290-

система подшипников самоус'ганавливающаяся,. f. è. следует за поворотом конца вала, являющимся следст­ вием его прогиба, а также монтажных смещений опор­ ных поверхностей стоек корпуса вентилятора.

Следует оговориться, однако, что самоустанавливаемость обеспечивается, только при действительном совпа­ дении центров сфер роликоподшипника и всех корпус­ ных деталей, что возможно при высокой точности изго­ товления и монтажа. Фактического же совпадения цент­ ров на вентиляторах типов ОДВ и ВУПД зачастую не достигается, что ведет к заклиниванию подшипников и выходу их из строя. Торцовые крышки подшипниковых опор уплотнены с помощью лабиринтов, выполненных в крышках и втулках, насаженных на вал, а также с по­ мощью фетровых колец. Смазка подшипниковых опор предусмотрена с помощью пресс-масленок.

Подшипниковые опоры вентиляторов типа ВСЖД представлены на рис. 35,а (ВОКДЗ,6), 35,6 (ВОКД1,8), 35(ВОКД1). В малых типоразмерах этих машин нет специального упорного подшипника, осевая нагрузка так же, как и радиальная, воспринимается радиально­ сферическим роликоподшипником. Смазка подается с помощью пресс-масленок. В вентиляторах ВОКД1,8 конструкция опор почти полностью повторяет машины типа ВУПД, — здесь также применены двухрядные сферические роликоподшипники, сочетающиеся в ради­ ально-упорном узле со сдвоенными шарикоподшипника­ ми, опирающимися на корпус через стаканы со сфери­ ческой поверхностью. Как отмечалось выше, такая кон­ струкция требует тщательного изготовления и сборки. В вентиляторах ВОКД2,4, ВОКДЗ и ВОКДЗ,6 радиаль­ ная нагрузка воспринимается роликоподшипниками 13 (см. рис. 35,а) с короткими цилиндрическими роликами..

Самоустанавливаемость опор

должна обеспечиваться

за счет сферических обойм

14, в расточках которых

смонтированы по два роликоподшипника. Сферические обоймы опираются на сферические подушки, связанные с корпусом подшипника болтами. В радиально-упорном подшипниковом узле сферическая обойма имеет удли­ ненную цилиндрическую часть — стакан, в котором уста­ новлены сдвоенные или строенные (ВОКДЗ,6) радиаль­ но-упорные шарикоподшипники. Весь пакет подшипни­ ков— два роликовых с дистанционной втулкой, находя­ щейся между ними, и шарикоподшипники в осевом на­