книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов

ми, постоянной толщины (кроме усиленного лабиринт­ ного кольца).

Лопатки рабочих колес имеют радиальный выход или же загнуты назад относительно направления вра­ щения. В старых вентиляторах, таких как ВЦ4 и ВЦ5, лопатки 1 были тонкими, листовыми и крепились к дис­ кам заклепками, с помощью угольников. Также закле­ почными швами соединялось лабиринтное кольцо с по­ крывным диском. Обтекатель, предназначенный для улучшения условий поворота потока на входе в лопат­ ки, и ступица крепились к коренному диску болтами.

Впервые рабочие колеса выполнены цельносварны­ ми в центробежных вентиляторах двустороннего вса­ сывания ВЦД2,2 и ВЦДЗ,3. В этих вентиляторах, как и в ВЦ02,5 и ВЦОЗ,1, лопатки 2 были несколько за­ гнуты назад, что позволило повысить их экономичность в сравнении с вентиляторами ВЦ4 и ВЦ5 в среднем на 8—9%. В вентиляторах ВЦД2,2 и ВЦДЗ,3 первых вы­ пусков главный вал был также сварным, состоящим из трубы с приваренными к ней цапфами, посередине которой имелся приварной диск с посадочным пояском и буртом для крепления коренного диска рабочего ко­ леса. Болты крепления располагались двумя рядами. Жесткие литые обтекатели, крепящиеся с двух сторон коренного диска, обеспечивали как жесткость послед­ него, так и плавный поворот воздушного потока.

С шестидесятых годов отечественное вентиляторостроение перешло на выпуск высокоэкономичных вен­ тиляторов с профильными, крыловидными лопатками рабочих колес, скорости которых в полтора раза пре­ вышают скорости рабочих колес вентиляторов старых типов и доходят до 120—140 м/с. Эти вентиляторы на­ ходятся на уровне лучших зарубежных образцов, коэф­ фициент полезного действия их на оптимальном режи­ ме составляет 0,86; значительны их возможности по создаваемым производительностям и давлению.

Особенностью центробежных машин ВЦ и ВЦД являются их лопатки 3,4 и 5, профиль которых образу­ ется жестким спрофилированным по радиусу носиком 6, выполненным цельнометаллическим или пустотелым из трубы, верхней и нижней обечайками 7 и располо­ женным на выходной кромке лопатки также цельно­ металлическим хвостиком 8. Поскольку лопатки нагру­ жены центробежными силами, достигающими при вра­

Отсюда вытекают требования, предъявляемые к ка­ честву выполнения внутренней поверхности тора лаби­ ринтного кольца, на которой не допускаются неровно­ сти, ступеньки и отклонения величины радиуса тора от заданной на чертеже рабочего колеса.

Как уже указывалось выше, все выпускаемые оте­ чественной промышленностью центробежные вентиля­ торы имеют профильные лопатки рабочих колес, при­ чем профиль лопаток большинства вентиляторов пусто­ телый. Поскольку воздух, проходящий через колеса, в большинстве случаев несет угольную и породную пыль и влагу с агрессивными составляющими, а центробеж­ ные силы, действующие на каждую взвешенную в воз-

духе частицу, весьма значительны, происходит запрессование пыли и воды в полость лопатки через поры сварных швов. В каждую из лопаток пыль и вода, ес­ тественно, попадают в разных количествах, из-за чего и появляется дисбаланс, вызывающий вибрацию рото­ ра. Такой дисбаланс очень плохо поддается баланси­ ровке, а вместе с тем центробежные силы от находя­ щихся в полости лопаток неуравновешенных масс до­ стигают десятков тысяч ньютон и в некоторых случаях вызывают разрушение узлов ротора, особенно при за­ мерзании воды.

Ё лопатках с лонжерониым оребрением во избежа­ ние скопления воды рекомендуется на рабочей (выпук­ лой) обечайке на расстоянии 100—120 мм от хвостика лопаток, примерно посередине пролета между дисками, просверлить отверстие диаметром 10—12 мм.

Наиболее удачным решением с точки зрения защи­ ты от попадания в полость лопаток воды и пыли явля­ ется выполнение их так называемой трехслойной кон­ струкции с заполнением полости пенопластом (вентиля­ торы ВЦ9, ВЦД47 «Север», ВЦД47У). Лопатки, запол­ ненные пенопластом, более прочные и легкие.

Вентиляторы двустороннего всасывания, как прави­ ло, имеют колеса с одним коренным диском. Исключе­ ние составляет только ВЦД47 «Север», рабочее колесо которого из соображений транспортабельности выпол­ нено из двух колес (левого и правого) одностороннего всасывания, каждое со своим коренным диском, крепя­ щихся болтами по обе стороны бурта ступицы вала. Для уменьшения изгибных напряжений в дисках и совместной их работы они по периферии связаны болтами, проходя­ щими через калиброванные дистанционные втулки. Гайки этих болтов глухие и имеют обтекаемую форму.

Самым маленьким типоразмером в ряде центробеж­ ных машин является вентилятор ВЦ9, основное назна­ чение которого — проветривание длинных тупиковых выработок; применяется он и для вентиляции глубоких стволов и околоствольных выработок. ВЦ9 — первый отечественный шахтный вентилятор, окружная скорость

возможные габариты. Задача получения большой про­ изводительности (20 м3/с) при весьма малом диаметре рабочего колеса (0,9 м) решена с помощью трехдиско­ вого рабочего колеса — пролет между коренным и по­ кровным диском разделен промежуточным кольцевым диском, создающим добавочную опору лопаточным вен­ цам. За счет промежуточного диска обеспечивается прочность всех элементов рабочего колеса при ширине на выходе 0,28 м и высокой окружной скорости.

На рис. 42 представлены подшипниковые узлы ро­ торов центробежных вентиляторов главного проветри­ вания. Первые отечественные машины этого типа — ВЦ4 и ВЦ5— по аналогии с довоенными вентилятора­

ми «Рато» и с учетом низких окружных скоростей ра­ ботали на подшипниках скольжения (радиально-упор­ ный подшипник показан на рис. 42,г). Они состояли из корпуса /, к расточке которого крепились подушки 2 с внутренней сферической поверхностью, контактирующей со сферической обоймой <?, насаженной на залитую баббитом втулку 4. Расточка втулки выполнялась та­ ким образом, чтобы обеспечивалась подача смазки

к трущимся поверхностям втулки и вала. Осевое усилие

вэтом подшипниковом узле воспринимается пятой 5, контактирующей с также залитыми баббитом опорными шайбами, жестко связанными с втулкой 4.

Первыми отечественными центробежными вентиля­ торами с роторами на подшипниках качения были ма­ шины двустороннего всасывания ВЦД2,2. Переход на подшипники качения был обусловлен необходимостью снижения потерь на трение в опорах, а также перехо­ дом на более высокие частоты вращения. В таких вен­ тиляторах, равно как и многих других, позже разрабо­ танных, таких как ВЦДЗ,3, ВЦД32М, ВЦ25, ВЦД47 «Север», с целью улучшения ремонтопригодности при­ менялись радиально-сферические роликоподшипники, насаживаемые на вал с помощью конических разрезных втулок. Такая конструкция часто встречается и в зару­ бежных вентиляторах.

На рис. 42,а,б,в приведены подшипниковые узлы вентиляторов соответственно ВЦД2,2, ВЦДЗ,3, ВЦД32М. Они состоят из корпуса /, имеющего разъем по оси вала, двухрядных сферических роликоподшип­ ников б, насаженных на вал с помощью конической разрезной втулки 7, торцовых крышек 8 с элементами уплотнения. В вентиляторе ВЦД2,2 полости корпусов подшипников уплотняются с помощью сальниковой на­ бивки, в вентиляторе ВЦДЗ,3 — за счет бронзовых колец с заостренной прилегающей к валу кромкой, а вентиляторе ВЦД32М — за счет бронзовых колец, зачеканецных в канавки втулок 9. При эксплуатации этих подшипников необходимо обращать внимание па состо­ яние кромок колец (их ширина должна быть ие более 2 мм) и на величину зазора между кольцами и валом (0,1—0,3 мм), так как только такое выполнение конст­ рукции гарантирует герметичность корпуса. Кольца с увеличенным вследствие изнашивания зазором следует заменять. При недостаточно плотной насадке подшип­

ников на конусные втулки либо отклонениях от формы, размеров и качества поверхности шеек валов возможен проворот втулок на валу или обойм подшипников на втулках. Для предотвращения аварии, которая возмож­ на при длительном проскальзывании этих элементов (повреждение шейки вала, трещины внутренней обрймы и др.) необходимо при переходе с рабочего на резерв­ ный вентилятор тщательно осматривать подшипниковые узлы ротора остановленной машины. Обязательно сле­ дует вскрывать торцовые крышки подшипников и про­ верять затяжку крепящей гайки или болтов крепления

торцовой шайбы, исправность отгибных усиков контря­ щих шайб. По рискам, нанесенным на вал или конус­ ную втулку в месте выкружки на внутренней обойме роликоподшипника, определяется отсутствие проворота подшипника на валу. Риски наносятся краской или накерниваются; при каждом ежемесячном осмотре их обязательно нужно подновлять. Bo-время замеченное начало проворота подшипников на валу или втулке предотвратит изнашивание шейки вала, значительно сократит время ремонтных работ. Подшипники, наса­ женные на втулки, при первых признаках проворота,

необходимо немедленно демонтировать и после тща­ тельного осмотра при отсутствии дефектов на посадоч­ ных поверхностях, дорожках и телах качения, насажи­ вать заново, строго соблюдая заданную чертежами тех­ нологию. Проверяется также радиальный зазор между роликами и наружной обоймой подшипника, в правиль­ но выставленном и работоспособном подшипнике зазо­ ры по двум рядам должны отличаться не более чем на 0,02—0,03 мм. При этом следует помнить, что абсолют­ ная величина радиального зазора ни в коей мере не может служить браковочным признаком, так как один

и тот же типоразмер подшипника выпускается промыш­ ленностью с разными рядами зазоров. Важно только, как изменяется зазор при работе, что характеризует износ подшипника; при быстром изнашивании зазор по окружности становится неравномерным, что может слу­ жить причиной вибрации. При отсутствии вибрации ве­ личина износа (превышение величины зазора над на­ чальным, замеренным при первой наладке) допускается от 0,1 до 0,25 мм для диаметров шейки вала от 100 до 500 мм.

На вскрытом подшипнике проверяется чистота мас­