任 勇

（大同煤礦集團忻州窯大型設(shè)備隊，山西 大同 037021）

1 煤礦主扇風機故障類型及故障識別

1.1 故障類型

當前礦井主扇風機的故障有線路與風機故障、人為失誤和風道設(shè)備故障、振喘故障等。

1.2 主扇風機故障識別

當前使用較多的主扇風機故障識別方法有：直接分析法、間接分析法和歸納分析法。直接分析法即以扇風機工作時出現(xiàn)的異常問題作為基礎(chǔ)，通過多種感官來判斷通風機的故障類型；間接分析法是使用流體力學相關(guān)知識，以了解分析法為基礎(chǔ)，再結(jié)合設(shè)備的特點，進行邏輯推理并找出發(fā)生故障的實際位置和發(fā)生問題的根本原因；歸納分析法是將直接與間接分析法進行一定的結(jié)合，先了解設(shè)備的外觀，明確發(fā)生問題的原因，再進一步確定故障具體的位置從而展開維修工作，此種方式也是目前生產(chǎn)中最為普遍的使用方法。

2 煤礦主扇風機運行故障與處理措施

2.1 機械故障及處理措施

2.1.1 銅環(huán)故障

由于扇風機的銅帶保護圈所使用的工藝是傳統(tǒng)的加工方法，其在焊接銅帶與鋼板時會存在一定的間隙，并且持續(xù)的酸性液、氣體的腐蝕會產(chǎn)生較多的鐵銹，使得銅帶的保護圈出現(xiàn)向上鼓起的現(xiàn)狀，甚至還會發(fā)生鉚釘斷裂的情況，同時也會影響葉輪的正常轉(zhuǎn)動從而發(fā)生斷裂[1]。這種故障的解決方法主要是做到定期檢查，使用塞尺來測量風葉和銅環(huán)間的長短，以此為依據(jù)來分析變化情況。第二是使用密封膠來填充帶板的距離，避免因水汽而發(fā)生侵蝕；最后是使用復合物料焊接，此種方法是經(jīng)常使用的，其能夠避免銅環(huán)的安全問題。

2.1.2 軸承高溫

造成設(shè)備軸承溫度過高的原因包括潤滑、冷卻不夠與軸承故障。軸承若長時間工作的話會發(fā)生脫落和間隙擴大的情況而導致設(shè)備溫度升高，此種故障可以通過聲音判斷并使用某些測量方法來識別。當軸承潤滑不良或冷卻不完全時，在工作中比較容易發(fā)現(xiàn)。倘若軸流式風機軸承工作時溫度過高，就不能對軸承的潤滑是否有故障做出判斷，軸承箱與軸承的潤滑量是否足夠應(yīng)定期進行檢查并調(diào)整。添加后可能會有溫度升高的狀況。此種狀況是因為加入量偏多，導致油溫的升高，并且升高后不能迅速下降。油量過多會導致油脂多，也會發(fā)生堵塞的問題，甚至還會從縫隙中溢出，流到葉輪上使得系統(tǒng)風機不平衡，在定子工作區(qū)內(nèi)影響散熱，甚至損壞設(shè)備。

2.1.3 設(shè)備振動故障

風機無規(guī)律的振動，并且集中在某一區(qū)域、聲音與轉(zhuǎn)速一致、在發(fā)動機器或停止機器時較為明顯。通風機振動是通過實時監(jiān)測振動信息來判斷的。故障的原因包括：第一，設(shè)備底端、軌道不平整，倘若在工作時設(shè)備持續(xù)較強的振動則會損害設(shè)備；第二，風道距離長，風井內(nèi)的氣流會導致風機振動較強；第三，設(shè)備長期工作會發(fā)生煤粉堆積在葉片上情況，從而導致失衡；第四，軸承長期工作發(fā)生磨損導致間隙擴大而發(fā)生振動；最后設(shè)備處于臨界狀態(tài)的時候也極易出現(xiàn)振動情況。當通風機軸和電機軸不同心時，風機便會出現(xiàn)振動，持續(xù)如此工作，齒輪聯(lián)軸器中的齒受力不均勻，就會產(chǎn)生異常磨損而出現(xiàn)“推牌”狀況，進而加快齒輪聯(lián)軸器的損壞。解決此問題需要根據(jù)風機主軸中心和電機軸中心進行改正。這里較為明顯的故障現(xiàn)象是振喘故障。煤礦主扇風機在正常工作狀態(tài)時，運行圖像如下頁圖1 所示，其應(yīng)該在ABCD 之間工作，如果在這個區(qū)間內(nèi)使用，則處于穩(wěn)定狀態(tài)，不會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況[2]。

圖1 煤礦主風機運行狀態(tài)曲線圖

隨著煤礦生產(chǎn)的持續(xù)進行，整個煤礦的通風管網(wǎng)的阻力會隨之增加，風機運行時，工作點也會出現(xiàn)持續(xù)上移的情況，但如果超過其中的臨界點，則會導致振喘情況發(fā)生。從具體應(yīng)用情況來看，風機在不同安裝角度下，實際的臨界點也不同，將這些點全部連接起來，就會形成振喘線。位于振喘線以上的這些區(qū)域為不穩(wěn)定區(qū)。

在煤礦風機具體運行的過程中，為了有效地防止出現(xiàn)振喘情況，在具體工作中，除了加強對風機的保養(yǎng)措施之外，在出現(xiàn)了振喘現(xiàn)象之后，應(yīng)當采取針對性的消除措施。首先，可以將泄壓風門打開，通過將進風口和外界進行連接的方式，保證空氣進入到風機內(nèi)，在內(nèi)外風力的作用下，整個風機的平衡性會實現(xiàn)較好提升。同時，也可以對整個通風系統(tǒng)進行針對性的優(yōu)化，對風門進行重新設(shè)計，防止出現(xiàn)局部阻力增加的情況，對于有效避免振喘有著明顯作用。

風機運行時引發(fā)葉片故障的原因有以下方面：第一，葉片的性質(zhì)與制作程序，會使得在工作時出現(xiàn)應(yīng)力消除不完全或其他問題，進而產(chǎn)生故障；第二，倘若葉片被外力襲擊，也會發(fā)生故障，一般體現(xiàn)為零件脫落、蓋板沖擊導致葉片變形；最后，大部分時間通風機處于喘振狀態(tài)也是使得葉片斷裂的原因。

2.2 線路、電器故障及處理措施

對于設(shè)備線路與電器的故障，《規(guī)程》曾指出：主要扇風機有兩個回路，一個來源于變電所型號不同的變壓器與母線，并且不同支路上都沒有負荷，以此來保證其對回路與機器的絕對控制，同時還應(yīng)裝備一致的備用電源。如果線路發(fā)生故障時，首先需要確定發(fā)生故障的具體位置，及時轉(zhuǎn)換風機與電源，一般要求在10 min 內(nèi)完成，為了確保工作的安全與可靠，最大程度地避免事故的發(fā)生，目前大部分煤礦都已使用雙電源切換機器。煤礦企業(yè)應(yīng)完善所有的安全保護措施，保證定期檢修工作的順利進行，為確保主扇風機安全工作,需及時掌握機器的工作參數(shù)與信息，使用專業(yè)的通風機安全監(jiān)測機器，對軸承溫度、風量、負壓情況進行監(jiān)控，并進行超溫報警，以此來確保工作的安全性。

2.3 風道設(shè)施故障及處理措施

礦井主扇風機風道的設(shè)施故障包括風門失靈與其他故障，經(jīng)常出現(xiàn)在通風機的風門轉(zhuǎn)換時發(fā)生關(guān)閉異常的情況，但風門在實際工作中時常會出現(xiàn)被螺絲卡住與鋼絲繩斷裂的情況，偶爾也發(fā)生開關(guān)失靈情況。此種故障的解決方式通常是定期檢查鋼絲繩的穩(wěn)定狀況，并在外邊涂抹特定防腐物質(zhì)，如果斷裂，應(yīng)及時進行更換。在維修檢查時首先應(yīng)對風道內(nèi)的雜物進行清理，特別是冬天還應(yīng)該使用防凍設(shè)備以防止閉鎖。還應(yīng)定期檢查限位開關(guān)，或者用兩套型號不一的限位機器來開關(guān)風門。煤礦企業(yè)還需要增強對風機的定期檢修，每月應(yīng)倒一次風機。使用兩臺風機交替工作，間隔時間為一個月,在倒風機前,需要檢修人員進入風機內(nèi)部,觀察并仔細檢查風葉的完好狀況、風葉與風筒內(nèi)的間隙、軸承螺栓是否牢固、溫度計的靈敏程度等狀況,認真清理風機內(nèi)部和風道內(nèi)的雜亂物品,檢查齒輪聯(lián)軸器的損壞狀況，倘若發(fā)現(xiàn)異常，需要及時進行處理[3]。

2.4 人為故障及處理措施

風機在工作時的人為故障，主要表現(xiàn)在工人的操作不當、管理不好與維修不合格等方面。員工操作失誤是因為個人的實際操作能力低，缺乏豐富的工作經(jīng)驗與責任心；管理失誤是管理制度不夠完善，在檢修時指揮不當而引發(fā)事故；檢修員工沒有較強的責任心，無法準確判斷出安全故障并進行維修，也是出現(xiàn)故障的原因之一。解決人為故障首先要增強技術(shù)人員的培訓工作，讓操作工人更加了解機器的特點與功能，并且掌握對部分普遍常見故障的處理方法，建立并完善有關(guān)制度，要求工作人員嚴格依據(jù)操作規(guī)范進行工作；其次，為確保機器的安全工作，還應(yīng)持續(xù)提升職工的整體素質(zhì)，完善規(guī)章制度，比如：制定設(shè)備包機制度、事故追查制度、崗位責任制度、領(lǐng)導者上崗制度等，必須做到問題早發(fā)現(xiàn)早解決。

3 結(jié)語

主扇風機是煤礦運營生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，其日常運行的好壞會影響煤礦的生產(chǎn)效率。通過在日常管理中提升對故障的判斷與解決能力，針對故障選擇正確的解決方法，可極大降低事故的發(fā)生率，從而保證煤礦的安全生產(chǎn)。