книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов
..pdfла и осадок на дне масляной ванны. При наличии пе ска, частиц металла (блесток) масло необходимо слить, ванну промыть и залить чистое масло, предварительно проверив по сертификату или химанализом соответст вие марки масла указанной в карте смазки. В лаби ринтных уплотнениях следует проверять зазоры и вы ставлять их равномерно по окружности, проворачивая вал ротороа за колесо или ломиком за болты муфты.
Практика показывает, что при условии качественно го выполнения монтажных и строительных работ по выставке и подливке подшипниковых узлов, соответ ствии чертежам и технической документации как самих подшипников качения, так деталей корпусов, грамот ном уходе и эксплуатации — радиально-сферические подшипники на конусных втулках работают надежно.
На рис. 42, д,е показаны подшипники вентиляторов ВРЦД4,5, выпускавшихся до 1973 г. Радиальная на грузка в них воспринималась подшипниками качения 10 с короткими цилиндрическими роликами, установлен ными попарно в сферической обойме 3. Корпуса уплот нялись с помощью описанных выше бронзовых колец, зачеканенных в канавки торцовых крышек 8. В ради ально-упорном подшипнике к обойме 3 крепился ста кан 11, в котором с помощью торцовой крышки 12 фик сировался сдвоенный шарикоподшипник 13, предназна ченный для восприятия осевой нагрузки.
При разработке конструкции этих подшипниковых узлов предполагалось, что установленные в сферичес кой обойме два роликоподшипника будут воспринимать каждый примерно половину полной радиальной нагруз ки. Однако в действительности из-за невозможности подбора подшипников, абсолютно одинаковых по раз мерам и зазорам между поверхностями качения, боль шую часть нагрузки воспринимал один из них, что при водило к проворотам внутренней обоймы подшипника на шейке вала. Между тем ремонтопригодность этих узлов недостаточна — при повреждении шейки вала при провороте обоймы требуется наплавка шейки с после дующей проточкой либо установка специальных ре монтных подшипников с уменьшенным диаметром рас точки, которые выпускаются отечественной промышлен ностью в весьма ограниченных количествах. Чтобы из бежать повреждения шейки вала, следует рекомендо вать не реже чем каждые два-три месяца производить
их осмотр. Отсутствие проворота внутренних обойм подшипников по валу проверяют, пользуясь метками, нанесенными маслостойкой краской на обойму подшип ника и на вал или же на запирающей подшипник гайку.
С учетом недостаточной надежности описанных вы ше подшипниковых узлов в 1973 г. завод-изготовитель провел модернизацию вентиляторов ВРЦД4,5 и пере шел на выпуск роторов с подшипниками (рис. 42,ж), в которых в разъемном корпусе 1 установлен сфериче ский роликоподшипник 6. Масляная ванна этого под шипника находится в торцовых крышках <§, а радиаль но-упорного подшипникового узла — в стакане упорных подшипников 11. Уплотнительные латунные кольца зачеканены в кольцевые пазы втулок 9. Роликоподшип ник 6 на валу в осевом направлении затянут с помощью торцовой втулки 14, закрепленной болтами на торце вала.
Осевая нагрузка в этом узле должна воспринимать ся сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипни ками 13, размещенными в зажатой в расточке корпуса сферической обойме 3. Надо отметить неудачную кон струкцию этого подшипникового узла, — прежде всего здесь неоправдано наличие сферической обоймы, так как центры сферы и наружной обоймы роликоподшип ника разнесены, а следовательно, поворот конца вала, который может происходить только вокруг точки пере сечения оси роликоподшипника с осью вала, здесь не возможен. Кроме того, крайне затруднительна регули ровка упорных шарикоподшипников.
С учетом сказанного выше, а также особенностей работы вентилятора двустороннего всасывания (осевая нагрузка отсутствует или мала), можно рекомендо вать демонтаж радиально-упорных шарикоподшипников с одновременной установкой распорных колец между торцовой крышкой 8 и наружной обоймой роликопод шипника с одной стороны и торцом стакана 11 и обой кой роликоподшипника с другой. При этом небольшую осевую нагрузку, которая может возникнуть из-за не полной симметрии левой и правой половин вентилятора, воспримет сферический роликоподшипник 6.
На рис. 42,з представлена подшипниковая опора самого крупного отечественного вентилятора ВЦД47 «Север». Подшипники 6 насажены на вал с помощью
142
конической разрезной втулки 7. С обеих сторон под шипника на втулке имеются гайки. Гайка, расположен ная со стороны большего диаметра втулки, применяет ся также при распрессовке при демонтаже роликопод шипника. Особенностью этого подшипникового узла является наличие кольцевой полости 15 между стака ном 16 и расточкой корпуса, по которой перемещается подаваемая к подшипнику смазка, прежде чем попасть на ролики. За счет этого осуществляется интенсивный отвод тепла от корпуса подшипника. Роликоподшипник, воспринимающий осевую нагрузку, зажат по наружной обойме между закладным кольцом 17 и торцом ста кана 16.
На рис. 42 представлены также подшипниковые уз лы вентиляторов ВШЦ16: ВЦ25, ВЦ32М.
В 1976—1977 гг. разработаны унифицированные подшипниковые узлы для вентиляторов ВЦ31,5М и ВЦД31,5М, ВЦД47У (см. рис. 36), а также для ряда осевых машин выпуска Артемовского машинострои тельного завода. Общим для всех этих подшипниковых опор является использование радиально-сферических роликоподшипников, насаживаемых на цилиндрические шейки вала по глухой или тугой посадке, обеспечиваю щей необходимый натяг (при качественном выполнении валов и подшипников качения). Кроме того, значитель но улучшены уплотнительные устройства, выполненные в виде двух последовательно установленных (с каждой стороны подшипника) втулок с маслосбрасывающими кольцами и диафрагм с маслоулавливающими канав ками.
Роликоподшипники 1 установлены в расточках разъемных литых корпусов 2, выполненных таким об разом, что поверху между наружной обоймой подшип ника и корпусом имеется зазор, равный 0,05—0,15 мм. Наличие этого зазора исключает пережатие ролико подшипника при любом, связанном с нагревом расши рении в пределах рабочих температур. Конструкция втулок с маслосбрасывающими кольцами 3 показана на рис. 36 (место I) .Втулка 3 имеет внутреннюю кони ческую поверхность, в которую входит разрезное ко нусное кольцо 4. При затяжке болтов 5 конические поверхности обжимают на валу кольцо 4. Затяжку бол тов производят после регулировки и выставки задан ных чертежами зазоров между торцами маслоулавли
вающих канавок диафрагм 6 и маслосбрасываюшимй кольцами 3. При осмотрах подшипниковых узлов при их эксплуатации на шахтах необходимо проверять за зоры, затяжку болтов и наличие контрящих болты шайб. В некоторых роторах в качестве контрящего эле мента предусматривалась продетая в отверстие болтов проволока. Такой метод контрения опасен, так как имелись случаи обрыва проволоки и попадания ее в масляную ванну. Следует рекомендовать проволоку за менять отгибными шайбами.
Назначение диафрагм 6 — отделение полости Масля ной ванны, в которой разбрызгивается при работе под шипника смазка, от полости торцовой крышки. Надо сказать, что такая конструкция позволяет почти пол ностью исключить утечку смазки. Однако недостатком объединенных с маслосбрасывающей канавкой диа фрагм является то, что они весьма затрудняют доступ к роликоподшипнику при необходимости его осмотра, замера зазоров в нем. В последних конструкциях диа фрагма выполнена из листового металла, ее верхняя половина легко снимается, открывая доступ к ролико подшипнику после демонтажа верхней половины тор цовой крышки 7. В том случае, когда на работающем вентиляторе подшипниковые узлы выполнены с диа фрагмой, аналогичной показанной на рис. 36, рекомен дуется снимать ее верхнюю половину (демонтируя для
этого крышку корпуса подшипника) и срезать |
на |
стан |
ке верхнюю часть до линии I — / (место 1 на |
рис. |
36). |
§ 25. Направляющие аппараты
Осевые направляющие аппараты (ОНА) устанавли ваются перед входом в рабочее колесо, во входных ко
нусах или цилиндрических |
корпусах. |
Назначение |
ОНА — регулирование режима |
работы |
вентилятора с |
тем, чтобы обеспечить необходимое шахте количество подаваемого воздуха с наименьшими затратами элек троэнергии, а также «сброс» мощности при запуске вен тилятора.
Необходимо помнить, что пуск двигателей практи чески всех типоразмеров центробежных машин рассчи тан на перекрытие ОНА всасывающее отверстие, т. е. минимальный аэродинамический момент сопротивления. Кроме того, приводные лебедки реверсивных устройств также не рассчитываются на преодоление полной раз-
144
Мости Давлений, так как переключение в соответствии со схемой автоматизации вентиляторных установок производится при закрытых направляющих аппаратах.
Из сказанного |
выше ясно, что |
при |
эксплуатации |
|||
необходимо обеспечить |
надлежащий |
уход за |
узлами |
|||
ОНА и обеспечить их работоспособность. |
|
прежде |
||||
При осмотрах |
вентиляторов |
необходимо |
||||
Всего смазывать опоры |
лопаток ОНА, |
проверять |
отсут- |
|||
Рис. 43. Осевые направляющие аппараты центробежных вентиля торов:
а — с наружным приводным кольцом; б — с встроенным редуктором
ствие проворота наружных цапф в рычагах или роли ках, правильность и однозначность углов установки всех лопаток аппарата, а для машин двустороннего вса сывания — правого и левого аппаратов. Разность углов установки в 10° вызывает снижение развиваемого венти лятором давления на 20—40 даПа, что соответствует уменьшению производительности до 600—1000 м3/мнн. ■Потребляемая же мощность остается неизменной, т. е. впустую расходуются десятки тысяч киловатт часов электроэнергии.
Рассогласование лопаток может также служить причиной повышенной вибрации машины. Методы про верки правильности установки лопаток ОНА приведе ны в § б.
Проверка затяжки рычагов и роликов производится покачиванием лопатки за ее полотно.
Конструкция OHÀ показана йа рис. 43, где приведё шь две принципиально отличающиеся их разновидности. Первый тип ОНА (рис. 43,а) установлен на таких вен тиляторах, как ВШЦ16, ВЦП16, ВЦ25, ВЦ32М и др. Корпус 1 конической или цилиндрической формы имеет в обечайке расточки, в которые введены стаканы 2 опор цапф осей 3 лопаток 4. На выступающих из ста канов концах цапф насажены затянутые с помощью болтов или на четырехгранниках рычаги 5, в прорезь 6 которых введены шаровые хвостовики пальцев 7, за крепленных с помощью гаек на приводном кольце 8. В стаканах опор лопаток установлены шарикоподшип ники либо бронзовые втулки. Нижняя цапфа лопатки вращается во втулке, зажатой между двумя половина ми обтекателя.
Очень часто встречающийся дефект таких аппара тов, вернее, дефект их монтажа или эксплуатации,— выход сферического хвостовика из прорези вниз или вверх. В том случае, когда в прорезь входит не сфера, а цилиндрическая часть пальца, между пальцем и стенками прорези образуются зазоры, лопатка при ра боте свободно болтается и зачастую появляются трещи ны в местах приварки цапф к полотну. При поломке лопатка ОНА при работе вентилятора, как правило, попадает в рабочее колесо, что может привести к ава рии, после Которой иной раз необходимо заменять весь ротор машины.
|
Регулируется положение пальцев гайками, навинчи |
|||
ваемыми на резьбовые концы последних. |
выше |
|||
|
В вентиляторах, имеющих |
ОНА |
описанной |
|
конструкции, следует не реже |
чем |
каждые 3—4 мес |
||
(а |
при большом содержании влаги в |
воздушной |
струе |
|
и |
чаще) добавлять смазку в |
подшипниковые |
опоры |
|
цапф лопаток, а также в опоры роликов, на которых вращается приводное кольцо. Для этой цели на стака нах предусмотрены пресс-масленки или пробки, в от верстия которых смазка должна подаваться шприцами. Иаилучшей смазкой для этих подшипников является ЦИАТИМ 203, поскольку она менее других боится влаги.
После осмотра ОНА и смазки всех узлов следует, переводя привод ОНА на ручное управление и заблоки ровав автоматический перевод ОНА в соответствующее резервному вентилятору положение, дважды с помощью
146
штурвала перевести лопатки ОНА из положения «За крыто» в положение «Открыто» и обратно. В том слу чае, если опоры осей лопаток находятся в нормальном состоянии, поворот лопаток из одного крайнего поло жения в другое должен производиться за 2—3 мил от усилия одного человека.
Модификацией описанного выше ОНА является ап парат, у которого на осях лопаток вместо рычагов на сажены приводные ролики. Привод такого аппарата аналогичен описанному в гл. 5.
В вентиляторах ВЦД32М поворот лопаток ОНА осуществляется кольцевым редуктором, расположенным в проточной части вентилятора и охватывающим его вал.
Вращение передается от сервомотора через цепной привод на звездочку 9 приводного валика 10, который снабжен зубчатой полумуфтой, введенной в зубчатую обойму 11 вал-шестерни 12, вращающейся в подшипни ках качения, установленных в стакане 13. Шестерня 14, насаженная на конец приводного валика, входит в за цепление с цилиндрическим зубчатым венцом обой мы 15, снабженной также и коническим зубчатым вен цом. Профильные пустотелые лопатки 4 ОНА вращают ся на оси, периферийный конец которой входит в ста кан 16, закрепленный на корпусе 1 ОНА (являющемся одновременно и элементом статорной группы — вход ным конусом). Нижняя цапфа снабжена лысками, с помощью которых передается вращение на лопатку от зубчатого сектора 17 Зубчатые сектора всех лопаток входят в зацепление с коническим зубчатым венцом обоймы 15. Корпус кольцевого редуктора подвешен ко входному конусу на спицах 18.
Обойма 15 поворачивается относительно корпуса редуктора при передаче вращения от сервомотора на лопатки. С целью облегчения вращения она установле на на равномерно-распределенных по окружности брон зовых пальцах с полусферами на концах, ввинченными в соответствующие гнезда обоймы. В первых выпусках вентиляторов ВЦД32 обойма поворачивалась на кале ных шариках, которые с течением времени вырабаты вали себе дорожки на поверхности внутреннего цилин дра корпуса, что приводило к проседанию и закли ниванию обоймы. Поэтому рекомендуется шарики заменять бронзовыми кольцами.
Смазку редуктора с обязательной промывкой его желательно производить не реже раза в год. Стаканы надо пополнять смазкой каждые 3—4 мес.
§ 26. Системы смазки
Все осевые вентиляторы с диаметрами рабочих ко лес свыше 30 м и крупные центробежные снабжены си стемами принудительной смазки подшипниковых узлов. На рис. 44 приведена система смазки осевого и центро бежного вентиляторов, а на рис. 45 эта система показа на в схемном изображении.
К каждому подшипниковому узлу подходит ответв ление нагнетательного трубопровода маслосистемы. Как правило, смазка подается в корпус подшипника сверху. Отвод омывшего подшипник масла производится через сливной трубопровод, расположенный внизу корпуса подшипника. В центробежных вентиляторах нижний край сливного отверстия находится на уровне оси ниж него ролика подшипника, с тем чтобы при остановке маслонасосов в масляной ванне оставалось достаточно смазки для обеспечения работы подшипникового узла в течение нескольких часов, необходимых для ремонта маслосистемы.
Маслостанция 1 (рис. 44) размещается всегда в приямке, расположенном на 3—10 м ниже уровня под шипников, так чтобы слив масла из подшипниковых узлов производился самотеком, — уклон сливных труб должен быть не менее 1 40. Маслостанция состоит из бака 2 и двух насосов 3 с двигателями; один из насо сов находится в резерве, второй работает, нагнетая смазку по трубопроводам в масляные ванны подшип ников. Насосы с маслобаком и нагнетательными трубо проводами связывает система вентилей, позволяющих подключать к системе работающий в настоящее время насос. На нагнетательных трубопроводах установлены электроконтактные манометры 4Уназначение которых-— контроль состояния трубопроводов, их сопротивления. При сопротивлении свыше 10 Па в манометрах замы каются контакты и подается предупредительный сиг нал, так как такое давление может вызываться только неполадками в маслосистеме: загрязнением и повыше нием вязкости масла, уменьшением проходных сечений трубопроводов или фитингов из-за коррозии и т. д.
148
Рис. 44. Система смазки осевого и центробежного вентиляторов:
1 — маслостанция; |
2 — бак: |
3 — |
насос; |
4 — |
||||
электроконтактный |
манометр; |
5 — реле |
протока |
масла; |
||||
6 — поплавок; |
7 — шток; |
8 — контакт; |
9 и |
10 |
— |
|||
ответственно нагнетательный и |
сливной |
трубопровод; |
||||||
И — уравнительная |
трубка |
|
|
|
||||
При превышении давления свыше 20 Па маслосистему необходимо отключить от подшипников, закольцевать нагнетательный и сливной трубопроводы, протравить все трубы 15%-ным раствором ортофосфорной кислоты в течение двух часов, затем промыть их 1%-ным раст вором каустической соды, чистой, подогретой до 30—
Рис. 45. Схема системы смазки:
/ — муфтовый кран; |
/ / — электроконтактный манометр |
ЭКМ; |
/ / / — обратный |
||
клапан; |
IV — напорный золотник; V — фильтр; VI — трубчатый |
электронагре |
|||
ватель; |
VII — реле |
протока масла; VIII — насос шестеренный |
с |
приводным |
|
электродвигателем; |
/л — нагнетательный трубопровод; |
X — сливной |
трубопро |
||
|
|
вод |
|
|
|
40 °С водой и горячим (60—70 °С) маслом индустриаль ным И-20А. Следует иметь в виду, что маслосистеМа должна испытываться под давлением в 20—25 Па; при этом течь смазки не допускается. На сливных трубо проводах у бака стоят электроконтактиые реле протока масла 5. В полости реле, которая при нормальной ра боте всегда заполнена смазкой, имеется поплавок 6 со
150