煤矿主通风机轴承超温故障原因及处理

张建峰

（大同煤矿集团有限责任公司马脊梁矿， 山西　大同　037027）

引言

山西同煤集团马脊梁矿西一主扇机房装设的主通风机已运行多年，自2012年9月15日改造投入使用以来，在长期运行中曾发生过多起轴承超温现象，威胁风机正常运行，影响矿井安全生产。每次发生故障后，通过专业人员现场检修通风机各部位，以及必要时对通风机揭大盖排查隐患，均顺利排除了故障，确保了通风机的正常运行。

1　矿井主通风机概况

同煤集团马脊梁矿西一主通风机为普通轴流式AGF606型通风机，2012年9月投入使用，该通风机是由航空工业沈阳发动机研究所风机厂生产，该通风机风叶角度-12.5°，风量范围为10 320～14 400 m3/min，配用功率为1 400 kW，叶轮直径3.0 m，风叶数量20（10+10）片，反风形式为电机反转，启动方式为KGS1软启动。所用的电机为中电电机股份有限公司生产的Y630-8型电动机，该电动机转速为743 r/min，电压为6 000 V，电流为163.5 A，额定功率为1 400 kW，功率因数为0.86。润滑站主要为文登市昊天电机厂生产的Y90S-4型油泵电机，海门市赛威液压机械有限公司生产的BFL-2/3.2-8型冷却器，使用的油脂为46号抗磨液压油，注油部位为润滑站，且注油周期为半年注一次油。进风口尺寸为18.6 m2，出风口尺寸为 13.6 m2，风速为 15.4 m/s，负压为366 mmH2O，风量13 130 m3/min[1-2]。通风机主要服务范围为矿井东部7号、11号层、14号层各用风点及14-3号层301-2盘区皮带头、下料硐室、中央变电所、集中皮带头、集中皮带配电点及8号层各用风点。主通风机传动方式电机→轴承箱→风机，轴承都集成在一个轴承箱中。

2　主通风机轴承故障原因

2.1　主机主轴承超温原因

1）轴承注油过量。给轴承加注过多油脂，会影响轴承散热，造成轴承发热，一旦轴承过度发热会进一步分解润滑油脂，使油脂丧失润滑性能。

2）油脂发生老化变质，存在质量问题。若选用的油脂质量不佳，不合格，如黏度不达标，针入度不良，或所用油脂存在严重老化变质现象，润滑性不达标，也会引起发热现象。

3）油脂遭到污染，不清洁，有灰尘杂质、沙粒杂质混入其中，这样的油脂流入滚子与滚道后会使摩擦增大，造成发热。

4）轴承严重缺油，造成温度升高。如注油不及时或油道不通畅，致使轴承内油液严重不足，轴承出现干摩擦，会迅速升温。

5）轴承装配不科学、不合理，致使轴承局部摩擦过大，造成轴承过热。具体主要有下列几种情况：连接轴承箱盖与座的螺栓，拧得过紧或过松。轴承座不圆，易造成放入轴承后实际游隙不足，不能灵活转动。轴与轴承安装不正，存在歪斜，前轴承与后轴承同心度差，或所用联轴器找正不准确致使两根轴不同轴。轴承内圈与轴装配不牢固，达不到标准要求。采用多个轴承来定位同一根轴，当外部环境温度巨变时，轴发生伸缩，引发滚子卡死而出现严重发热。轴承箱发生大幅振动，使轴承负荷增大造成发热。圆盘没有装设到位，推力轴承没有发挥出应有作用，让主轴轴承承担了所有轴向载荷，因负荷过大而出现发热现象。没有锁紧止推轴承后部螺帽，或螺帽经长期运行发生松动，推力轴承无法发挥出应有效能，造成主轴承严重发热[3-4]。

2.2　第一盘正向推力轴承发热原因

1）第一盘正向推力轴承与第二盘正向推力轴承间的垫圈过厚，造成第二盘正向推力轴承无法起到应有作用，轴承轴向负荷过大出现发热现象。

2）轴承内圈与斜套彼此装配过紧，造成推力轴承没有足够游隙，引起发热。

3）轴套过短，造成推力轴承游隙不足，以及部分其他原因造成推力轴承游隙不足。

4）油脂存在问题，如油脂不干净，存在铁销、沙粒，油脂过多或过少等，造成推力轴承严重发热。

2.3　第二盘正向推力轴承发热原因

1）第一盘正向推力轴承与第二盘正向推力轴承间的垫圈过薄，造成第二盘正向推力轴承没有足够游隙，需承受轴向负荷过大而出现严重发热。

2）轴承内圈与斜套相互装配过紧，造成推力轴承运动游隙过小以及其他原因造成该推力轴承游隙过小，引起轴承发热。

3）所用油脂存在问题，如不干净存在杂质，或加注的油脂过多或不足，引发推力轴承严重发热。

2.4　第三盘反向推力轴承发热原因

1）尾部主轴窜量距离过小，引起发热。

2）轴承内圈与斜套彼此装配过紧，造成推力轴承游隙不足，导致发热。

3）使用的油脂不良或给轴承加注的油脂过多或不足，致使推力轴承出现严重发热。

3　处理方法

1）轴承所用油脂应为清洁，合格油脂，且应通过滤网加注油脂，谨防杂物混入轴承。

2）加注的油量应适中，应按相关标准要求加注。

3）确保轴承安装质量达标，应严格按说明书与相关图纸来装配各种轴孔。

4）主轴的水平度应达标且同轴度也应符合要求。

5）为使两盘轴承可实现同时均匀受力，应科学、合理布设两盘正向推力轴承中间的垫圈，使垫圈厚度适中。其实由于垫圈厚度的不均匀造成的两盘推力轴承受力不均现象十分常见，也是造成推力轴承发热的主要原因。因垫圈厚度用相关量具精确测量较难，根据工作经验，可采用下列方法来装配垫圈。先一次组装好两个推力轴承、外套以及垫圈，然后再垂直竖立起来，让其中一外套的下面接触平台，再用手接触其中一个轴承的内圈，如果较难转动，则说明所用垫圈过厚，应及时打磨垫圈，把垫圈做薄，然后再次反复装配，直到内圈较易转动后，此时垫圈厚度便较适中。若加装垫圈后，起初轴承内圈就可轻松转动，则说明所用垫圈过薄，应重新选用合适的垫圈[5]。

此外，矿井主通风机常见轴承超温故障及处理方法还有很多，如：

1）温度传感器或者线路故障导致轴承温度检测不准确引发轴承超温故障。处理方法是更换传感器。

2）润滑站故障导致无法向轴承箱正常输送润滑油导致轴承超温故障。处理方法是检修润滑站。

3）冬天天气冷润滑站油黏度大轴承箱进回油不畅，导致无法向轴承箱正常输送润滑油导致轴承超温故障。处理方法是采取取暖方式给润滑站加温。

4）轴承箱内轴承磨损严重导致轴承超温故障（此故障比较少见）。处理方法为紧急更换轴承箱。

4　结语

在生产过程中，有很多原因都有可能引发矿井主通风机轴承超温故障，要想有效预防这些故障，一方面应在安装矿井主通风机轴承时，严格控制安装质量，另一方面应做好主通风机设备的日常巡检工作，一旦发现问题，应及时安排专业人员进行处理，严禁设备带病运行。只有防微杜渐，防患于未然，才能有效防范各类主通风机故障，才能更好地保障矿井主通风机的连续可靠运行。

[1]孙明.试析煤矿在用主通风机电动机和轴承温度检测检验[J].机电信息，2015（4）：45-47.

[2]高志军，张俊丽，任明星，等.主通风机轴承温度监控装置的更新[J].矿山机械，2010（8）：33-35.

[3]张军.矿井主通风机突发及常见故障的分析与预防[J].价值工程，2013（9）：86-88.

[4]丁桂红，曲焕武.主通风机在线监测与故障诊断系统的应用[J].山东煤炭科技，2010（4）：66-69.

[5]向毅，罗松，黄学满.煤矿主通风机节能运行探讨[J].矿业安全与环保，2013（5）：40-43.