книги / Эксплуатация шахтных вентиляторов
..pdfВ подшипниковых опорах после проверки правиль ности выставки ролико- и шарикоподшипников устанав ливаются торцовые крышки; при этом также с помощью щупа замеряется зазор между валом и внутренней по верхностью расточки крышек. Величина зазоров в ла биринтных уплотнениях оговорена на чертежах и в ин струкциях по эксплуатации, зазоры должны быть рав номерными по окружности и находиться в пределах 0,2 — 0,5 мм.
Перед подливкой вентилятора составляется акт-раз решение на подливку, в котором фиксируются резуль таты всех оговоренных выше проверок.
В центробежных машинах следует рекомендовать заливку подшипниковых плит до уровня, находящегося ниже подошвы корпуса подшипника на 10— 15 мм, с сооружением опалубки вокруг фундаментных болтов.
Следующим этапом приемки подшипниковых узлов является наблюдение за их работой в течение первых 72 ч пробной эксплуатации. С первых оборотов ротора необходимо строить график роста температуры подшип ника. В подшипниковых узлах с принудительной смаз кой ртутные термометры устанавливаются в гнездах сливного трубопровода и корпуса (вместо термодатчи ков контроля температуры). График строится в коорди натах время — температура (рис. 8). Анализ графика позволяет судить о качестве монтажа подшипникового узла. Если узел смонтирован правильно, температурная
кривая |
через |
ч |
1— 1,5 |
ч начинает |
выполаживаться и |
||
спустя |
3 — 4 |
рост |
температуры |
прекращается |
(уста |
||
навливается |
режим |
теплового баланса (рис. 8, |
кри |
||||
вая 3). |
В том |
случае, |
когда по истечении 3 — 4 ч тем |
пература продолжает повышаться на одинаковые вели чины в равные промежутки времени (кривая не выполаживается), вентилятор необходимо немедленно оста новить (кривая 1). Такой характер кривой свидетельст вует о чрезмерном натяге подшипника, малом зазоре йри отсутствии зазора между телами качения и наруж ной обоймой. Часто причиной аварийного состояния под шипникового узла является овальность или конусность расточки корпуса или шейки вала, ведущая к местному пережатию обойм подшипника и уменьшению радиаль ного зазора на небольшом участке беговой дорожки. При этом при проходе роликов через сужение сепара тор воспринимает ударную нагрузку, а ролики и дорож
ки качения обойм подшипников — пульсирующие кон тактные напряжения. Такое же воздействие оказывает на работу подшипникового узла любой посторонний предмет размером 0,2 — 0,3 мм, попавший на нижнюю часть расточки корпуса в месте установки подшипника. В случае указанных выше дефектов температурная кри вая имеет специфичный вид (кривая 2) — быстрый рост температуры в первые 1— 2 ч работы, затем выполаживание кривой с плавным повышением температуры и при достижении 60 — 65° С резкий нагрев, обусловлен ный местным пережатием роликов при температурном расширении внутреннего кольца подшипника.
Допустимой температурой подшипникового узла следует считать такую, которая превышает температу ру окружающего воздуха не более чем на 50° С. Воз можны случаи выполаживания температурной кривой
при 85 — 90° С. Такая температура |
в начале работы |
|
новых |
подшипников после монтажа |
имеет место до |
вольно |
часто и может быть допущена. В этих случаях |
|
в подшипниковых узлах вентиляторов, |
не имеющих при |
нудительной системы смазки, необходима частая смена масла в масляной ванне корпуса, с тем чтобы обеспе чить полное удаление продуктов износа. Масло жела тельно заменять каждые 3 — 4 ч до тех пор, пока тем пература масла (установившаяся) не снизится до 60 — 70° С. Возможна замена смазки и при работающем вен тиляторе, для этого открывается пробка для слива мас ла в нижней части корпуса подшипника и по мере вы текания добавляется чистая смазка через отверстие в крышке корпуса (обязательно через фильтрующую сет ку). После того как из масляной ванны удаляется вся загрязненная смазка, пробка слива завинчивается и смазка пополняется до отмеченной на стенке указателя нижней риски уровня. Процесс обкатки в зависимости от качества изготовления подшипников и величины ра диальных зазоров может продолжаться от 6 — 8 ч до 5 — 6 сут.
§ 4. Зубчатые муфты
Надежность работы зубчатых муфт зависит от со блюдения заводом-изготовителем указанных на черте жах материала и термообработки зубчатых венцов, пра вильности сборки муфт и центровки соединяемых муф тами валов и смазки,
32
При приемке вентилятора после монтажа необходи мо проверять все перечисленное выше.
Правильно изготовленная зубчатая муфта имеет та кую твердость рабочей поверхности зубьев зубчатых втулок, насаженных на валы двигателя и ротора венти лятора, что напильник не оставляет на ней видимой царапины. Более точная проверка производится специ альным прибором, по которому твердость поверхности зубьев должна составлять по нормам 40—45 HRc. Муфта должна быть собрана так, чтобы зубья втулок по всей длине входили в зацепление с зубьями полумуфт, что является непременным условием нормальной надежной работы муфты.
Центровку валов проверяют с помощью щупа и линейки или часовыми индикаторами. Центровочное приспособление с индикаторами состоит из двух за крепляемых на центрируемых валах разъемных скоб, на каждой из которых имеется по два диаметрально распо ложенных жестких кронштейна. На одной из скоб крон штейны снабжены приспособлением для крепления ча сового индикатора, кронштейны второй скобы имеют горизонтальные и вертикальные ровные площадки, в ко торые упираются ножки индикаторов.
При центровке скобы одевают на шейки центрируе мых валов у муфты или же на втулки муфты без рас соединения полумуфт, так чтобы валы проворачивались одновременно. На одной из скоб диаметрально проти воположно закрепляют индикаторы. При этом стержень индикатора должен свободно перемещаться, при оття гивании стержня и возвращении его в исходное положе ние стрелка циферблата должна устанавливаться на одно и то же число.
Перед центровкой следует проверить затяжку всех фундаментных болтов и болтов крепления корпусов подшипников к фундаментным плитам или опорным блокам, а также проверить с помощью установленного на жесткой опоре индикатора правильность насадки зубчатых втулок на центрируемые валы. Осевое и ра диальное биения центровочного пояска муфты не долж
ны |
превышать допуска на диаметр пояска |
по |
посад |
ке |
С4. |
|
|
|
Проворачивая валы на углы 90, 180 и 270° |
от на |
|
чального положения, записывают показания |
на |
цифер- |
блате индикаторов в формуляры центровки (рис. 9). Дальнейший поворот валов на 360° позволяет произ вести контрольные измерения (показания индикаторов на углах 0 и 360° должны быть одинаковыми).
Величины несоосности и углового смещения опреде ляют по формулам:
_ |
ап |
Д» . |
_а.'\ . |
1 |
"в |
2 |
> '*г |
2 |
|
tg p .= |
ьа— ь„ |
tgPr |
2D |
|
2D |
где Лв и hr — величины необходимого смещения прицентрируемого вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях; ав, а11у Ьп и Ьи— показания индикатора при верхнем и нижнем положениях центровочного приспо-
Рис. 9. Установка центровочного приспособления с индикаторами и формуляры центровки:
а — измерение радиальных отклонений; б — измерение осевых отклонений: круговая диаграмма записи замеров: радиальных (в), угловых на первом приспособлении (г); угловых на втором приспособлении (д ), угловых суммар ных измерений (е)
собления; ап и ал — показания индикатора |
при правом |
|||||
и левом |
положениях |
центровочного приспособления; |
||||
D — диаметр |
расположения стержня индикатора. |
|||||
Следует обратить внимание на знак показаний ин |
||||||
дикатора; |
в |
том случае, |
когда |
стержень |
индикатора |
|
поджимается, |
величины |
а |
и b |
записывают |
со знаком |
Рис. 10. Схема выставки валов в плоскости:
а — вертикальной; б — горизонтальной
Максимально допустимое радиальное смещение ва |
|
лов для всех типоразмеров муфт не должно превышать |
|
0,5, а тангенс угла перекоса — не более 0,002 |
(2 мм на |
1000 мм). Для пальцевых муфт эти валичины |
должны |
быть вдвое меньше. |
|
перемещений |
подшипнико |
||
Величины необходимых |
|||||
вых опор определяют по формулам |
(рис. |
10): |
|||
в вертикальной плоскости |
|
|
|
|
|
__ . Дв |
Д|1 |
, |
^Н |
Л , 2 |
|
У1.2 |
2 |
2 |
|
D * |
|
где у 1>2 — необходимое |
перемещение |
ближайшего к ме |
сту измерения и, соответственно, более удаленного под
шипника; /1,2 — расстояние |
от места |
измерения соот |
ветственно до каждого подшипника; |
|
|
в горизонтальной плоскости |
|
|
у . _ап--- ^Л Л , 2 |
D • |
|
л \. 2 ■ 2 ^ |
2 |
Следует остановиться на особенностях центровки подвесных валов, не имеющих подшипниковых опор. Такими валами передается крутящий момент от дви гателя к вентилятору в осевых машинах типов ВОКД, ВОКР и ВОД.
После предварительной сборки валопровода прове ряют перекос валов на обоих муфтах, при этом при из мерении угловых смещений трансмиссионного вала от носительно вала вентилятора центровочное приспособ ление с индикаторами закрепляют на валу вентилятора, а упорные скобы на трансмиссионном валу. Измеряя угловые смещения вала электродвигателя относительно трансмиссионного вала, приспособление с индикатора ми крепят на трансмиссионном валу, а упорные скобы на валу электродвигателя. При совместном повороте валов для каждой муфты записывают показания инди каторов в четырех положениях. Каждое из отклонений определяют как сумму показаний по обоим индикато
рам |
одного |
приспособления, например, |
йп=& |в+62в, |
||||||||
|
|
|
|
/ |
|
Ьп |
Ьп |
» |
Ьп ' bn |
||
а осевые отклонения: huy = |
---- g— |
п2Х — ---- g---- . |
|||||||||
Величины |
необходимых |
перемещений |
подшипников |
||||||||
электродвигателя находят из выражений: |
|
|
|
||||||||
|
У\ |
757 |
^2у |
|
^2 ~ |
h\y D^~~\~^2urD^* |
|
||||
где |
11 и /3 — расстояния |
от точек измерений |
на |
первой |
|||||||
и второй муфтах до первого подшипника |
двигателя; /2 |
||||||||||
и /4 — расстояния |
от точек |
измерения |
на |
первой |
и вто |
||||||
рой |
муфтах |
до |
заднего |
подшипника |
двигателя; |
(/2= |
|||||
= /1+ /дв; /4= /3+ /Дв, |
где |
/дв — межопорное |
расстояние |
вала ротора).
В качестве примера можно рассмотреть центровку валов вентиляторов ВОДЗО. За базовый вал принят
трансмиссионный, центрируемый |
вал электродвигателя. |
||||||
Индикаторы установлены на трансмиссионном валу. |
|||||||
Получены следующие |
результаты |
измерений: на |
|||||
чальные— b1п = |
3,25, |
Ь\п= 3,22, |
fci„= |
2,92, |
61л=2,95; |
||
после поворота |
на 180° — й2в = 3,13, &2л = 3,19, 62н=2,82, |
||||||
й2л = 2,76; |
суммарные — Ьп = 6,38, |
Ьп = 6,41, |
Ьа = 5,74, |
||||
0л = 5,71; |
мм; |
/! = 590 мм; |
/2= 2600 мм; у i =0,32 мм; |
||||
£> = 580 |
|||||||
f/2= 1,43 мм; д:1= 0,36 мм; х2=1,57 мм. |
|
|
|||||
При положительных значениях у\ и у2 подшипники |
|||||||
перемещались |
вниз, |
а при |
положительных |
значениях |
|||
Х\ и х2 влево. Тангенс угла |
перекоса: |
|
|
tgPB= -^W ^-=0.0016; tgpr= - fr" ~ 6j =0,00041,
что допустимо. Центровку валов можно считать удовле творительной.
Важным фактором работоспособности зубчатых муфт является соответствие смазки; при надежном уплотнении лучшей смазкой следует считать нигрол, в противном случае, когда смазка при работе разбрыз гивается или вытекает во время остановки, можно ре комендовать ЦИАТИМ 203 с 1%-ной добавкой графита. При этом смазка должна полностью заполнять кольце вое пространство по всей длине муфты до внутреннего диаметра зубьев зубчатой втулки.
Характерный признак недостатка смазки — появля ющееся постукивание, особенно хорошо прослушивается при остановке на выбеге.
В вентиляторах ВЦДЗ,3; ВЦ25; ВЦД32 посадочные отверстия муфт выполнены коническими. В случае, когда конусные поверхности вала и втулки пригнаны недостаточно точно, поверхности контакта при работе вентилятора подминаются и посадка зубчатой втулки ослабляется. Это явление характеризуется стуком муф ты и повышенной вибрацией расположенного у муфты подшипника. Нормальная работа вентилятора в этом случае достигается только пришабровкой посадочного отверстия муфты по шейке вала при обеспечении по верхности контакта не менее 70%.
§ 5. Рабочие колеса
При приемке следует тщательно осматривать рабо чие колеса, основной и наиболее нагруженный узел вентилятора. В Центробежных вентиляторах осматрива ются швы приварки лопаток к дискам и диска к лаби ринтному кольцу; проверяется, нет ли вмятин и повреж дений на концах лопаток и дисках. Затем остукиваются болты крепления диска к ступице, осматриваются кон трящие шайбы И шплинты, при необходимости болты подтягиваются ключом с плечом 1000 мм от руки.
Замеряется лабиринтный зазор между внутренней поверхностью лабиринтного кольца покрывного диска рабочего колеса и наружным цилиндром кольца вход ного конуса. Зазор проверяется в четырех диаметраль но расположенных точках не меп-ее чем при четырех положениях проворачиваемого рабочего колеса (всего не менее 16 замеров). Величина зазора в зависимости
Л „с/— 1
1— JIX-+-
41
Зазор, мм: радиальный Б
осевой А
Зазор, мм: радиальный Б осевой А
|
|
|
|
Вентилятор |
|
|
|
|
ВЦ9 |
ВЦП |
ВШЦ16 |
ВЦП16 |
ВЦ25 |
ВЦ32 |
ВЦ31,5 |
ВЦОЗ.1 |
ВЦД2.2 |
2+1 |
2+1 |
4+1 |
44-1 |
6+1 |
5+2 |
5+2 |
9+5 |
3+1 |
|
4+1 |
16+3 |
10+2 |
10+3 |
30+5 |
30+5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р о д о л ж е н и е т а б л . |
||
|
|
|
|
В ентнлятор |
|
|
|
|
ВЦДЗ.З |
ВЦД31,5 |
ВЦД40 |
ВЦ31.5П |
ВРЦД4.5 |
ВЦ4 |
ВЦ45 |
ВЦД47 |
ВЦД47У |
(ВЦД32М) |
ВЦ332 |
|||||||
4,5+2 |
5+2 |
10+5 |
5+2 |
7+4 |
10 |
7+4 |
10+5 |
10+5 |
_ |
30+5 |
32+5 |
30+5 |
15+5 |
12 |
15+5 |
65+10 |
65+1 + |
от типа вентилятора колеблется в пределах, указанных в табл. 3.
Удобнее всего зазор измерять специальным ступен чатым клином изнутри, находясь во входном конусе. В небольших вентиляторах, таких как ВЦ9, на черте жах задан радиальный размер между наружными по верхностями покрывного диска и лабиринтного кольца конуса, соответствующий указанному в таблице лаби ринтному зазору.
В осевых вентиляторах также осматриваются все сварные швы, особенно тщательно следует осматривать лопатки, проверять, нет ли трещин от сварки или за клепок. Лопатку, в которой обнаружена трещина, необ ходимо заменить. Проверяются и при необходимости подтягиваются все крепежные болты.
Давление, развиваемое осевым вентилятором, в зна чительной степени зависит от величины радиального зазора между торцами лопаток и кожухом. Следует знать, что в том случае, если зазор превышает допусти мый, показанные в каталогах и документации аэроди намические характеристики не обеспечиваются. При слишком малых зазорах возможно задевание лопаток о кожух, так как под действием центробежных сил при работе вентилятора выбираются все зазоры в элементах крепления лопаток и наружный диаметр колеса не сколько увеличивается.
Радиальные зазоры, которые необходимо замерять в четырех диаметрально противоположных точках, составляют:
для вентиляторов ВУПД1,8; ВОКД1,8; ВОКР1,8 и ВОД21 —1,5—5 мм; для ВУПД1.2; ВОКД1.5; ВОД16— 1— 4 мм; для ВУПД2,4; ВОКД2,4; ВОДЗО; ВОКДЗ.О— 2— 7,5 мм; для ВОКДЗ,6 ; ВОД40; ВОД50—2,5—15 мм.
С помощью шаблона, базирующегося на торец втул ки рабочего колеса, проверяются углы установки лопа ток, правильность шкалы на ободе втулки. Если шкала отсутствует или риски и цифры плохо видны, необходи мо по шаблону накернить углы установки лопаток. Следует проверять легкость поворота лопаток, возмож ность установки на все углы, наличие фиксирующих угол установки элементов.
В центробежных вентиляторах корпусные детали часто транспортируют с растяжками, представляющими собой швеллеры, угольники или прутья, приваренные
зр
к стенкам кожуха в проточной части, иногда в непо средственной близости к рабочему колесу. Эти растяж ки сразу же после подливки вентилятора должны быть срезаны, а остатки растяжек и швов зачищены запод лицо с поверхностью стенок.
В проточной части рабочих колес (на внутренней части дисков и лопаток) не допускается приварка ба лансировочных грузов. При обнаружении таких грузов в виде пластин, прутков, болтов их надо срубить, тща тельно зачистить места приварки, затем их взвесить и, вырезав пластины, вес каждой из которых должен быть равен половине веса срезанного груза, приварить пла стины на наружные поверхности коренного и покрыв ного дисков в том же месте по окружности колеса, где располагались срезанные грузы.
Следует обращать также внимание на качество по краски рабочих колес и всей проточной части. Если краска нарушена и имеются следы коррозии, необходи мо снимать краску, зачищать поверхность металличе скими щетками, тщательно обезжиривать ацетоном или уайт-спиритом и затем загрунтовывать и красить очи щенные поверхности. Металл, не защищенный краской, под действием влажного шахтного воздуха, несущего пыль, очень быстро корродирует и теряет в значитель ной мере свои прочностные качества.
После того как все перечисленные выше проверки произведены, ротор вентилятора необходимо прокрутить вручную за колесо или с помощью лома, заложенного в болты муфты, и убедиться на слух в отсутствии заде ваний и легкости поворота.
§ 6. Направляющие и спрямляющие аппараты
Назначение направляющих и спрямляющих аппара тов— изменение направления воздушного потока перед входом в рабочее колесо или после выхода из колеса. С помощью направляющих аппаратов регулируется ре жим работы вентиляторов. В осевых (установленных перед входом в рабочее колесо) и упрощенных (лопат ки которых размещаются во входной коробке) направ ляющих аппаратах центробежных вентиляторов при всех углах установки от 0 до 90° воздушный поток, по падая на лопатки, должен отклоняться ими по направ лению вращения рабочего колеса. При этом принято следующее обозначение углов установки лопаток: О0 —