YBF系列高壓防爆風(fēng)機電機主要與BDK系列節(jié)能礦用防爆對旋式主通風(fēng)機配套，用于大中型煤礦礦井做地面抽出或壓入式主通風(fēng)設(shè)備，對煤礦生產(chǎn)的連續(xù)性及安全性有著極其重要的意義。但YBF系列高壓防爆風(fēng)機電機在使用過程中經(jīng)常發(fā)生滾動軸承損壞的現(xiàn)象，據(jù)不完全統(tǒng)計結(jié)果顯示，對旋風(fēng)機除了少數(shù)葉輪扇葉斷裂故障外，絕大部分故障是風(fēng)機電機的軸承故障造成的。其中有電機“抱軸”、軸承溫度高、軸承響及注油困難等問題，約占風(fēng)機故障的80%以上，已經(jīng)影響到對旋風(fēng)機產(chǎn)品的進一步發(fā)展，同時對煤礦的安全生產(chǎn)造成極大的事故隱患。因此，有必要對風(fēng)機電機滾動軸承損壞的原因做進一步的分析，提出合理的改進措施,提高風(fēng)機運行的安全性與可靠性,為煤礦的安全生產(chǎn)提供有力的保障。

軸承故障頻發(fā)的原因分析

通過對軸承損壞的防爆風(fēng)機的拆開檢查，對防爆風(fēng)機安裝使用情況的了解，同時也對防爆風(fēng)機在煤礦的使用維護情況做了進一步的走訪了解。初步分析，造成防爆風(fēng)機電機軸承故障頻發(fā)的主要原因是:風(fēng)機電機受力狀況復(fù)雜惡劣、電機注油與排油困難、風(fēng)機葉輪安裝方法不當、風(fēng)機用戶使用維護不到位等，具體分析如下：

1.1   風(fēng)機電機滾動軸承受力分析

YBF系列高壓防爆風(fēng)機電機安裝在對旋風(fēng)機內(nèi),電機直接傳動，葉輪直接安裝在電機輸出軸上, 電機的軸承除了承受電機轉(zhuǎn)子的重量外,還需承受風(fēng)機葉輪的重量及葉輪在運轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的軸向推力。同時,加在軸承上的負荷還有風(fēng)機運行中氣動不平衡引起的動載荷，以及風(fēng)機剎車時所產(chǎn)生的不平衡力。

1.2   風(fēng)機電機加注和排出潤滑脂結(jié)構(gòu)

風(fēng)機電機的工作位置決定了風(fēng)機電機加注新潤滑脂和排出廢油脂是十分困難的。風(fēng)機電機密閉在風(fēng)機的內(nèi)筒中,從風(fēng)機外部向電機滾動軸承 加注潤滑脂,加潤滑脂的距離約有0.5 ~ 2 m,需 穿過風(fēng)機的外筒、風(fēng)道、內(nèi)筒、電機保護罩，同時還要考慮風(fēng)機結(jié)構(gòu)設(shè)計、拆裝方便等因素。一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計均為薄壁銅管在現(xiàn)場彎制配以輔助管接頭連接而成，也有采用鋼管直連的。軸伸端軸承為滿足重載的需要,均采用兩軸承結(jié)構(gòu)，一個球軸承和一個柱軸承，分別承受軸向負荷和徑向負荷, 結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。潤滑脂穿過球軸承進入柱 軸承的滾道，阻力也很大，將電機排出的廢油脂通過0.5~ 2 m長的管道引至風(fēng)機外部，無論采用何種方式均難以實現(xiàn)。

圖2軸伸端軸承結(jié)構(gòu)示意圖

1.3   風(fēng)機電機安裝葉輪及運輸過程的問題

風(fēng)機的葉輪是直接安裝在電機軸上，為了減少風(fēng)機運行中的振動，葉輪與電機軸采用過盈配合,葉輪外直徑為2~4 m,重量約1000~3000 kg,因而葉輪安裝是一個十分困難的問題。工藝上多用熱套和冷壓的方法,裝配過程中會對電機 前定位軸承形成沖擊負荷,造成該軸承滾道的早 期損傷。在以后的運行過程中，該損傷漸漸擴大, 最后導(dǎo)致軸承的損壞。

另外風(fēng)機在運輸過程中,很重的葉輪往往帶在電機上整體運輸，缺乏牢固的固定，也有可能產(chǎn)生沖擊負荷，造成軸承的早期損傷。

1.4   風(fēng)機隹運行過程中使用維護不到位

我們打開軸承已損壞的電機，時常會發(fā)現(xiàn)軸承的滾道內(nèi)沒有一點潤滑脂，加注潤滑脂的管道內(nèi)也沒有潤滑脂，這說明風(fēng)機在運行過程中，用戶 從未加注潤滑脂，因而軸承損壞是不可避免的。

大部分風(fēng)機電機配有軸承溫度監(jiān)控儀表，但 有些用戶缺乏對軸承溫度的定時記錄與觀察，在 軸承發(fā)生故障的早期，軸承溫度有明顯變化時，熟視無睹，錯過處理問題的最佳時機,最終導(dǎo)致軸承的損壞。

減少風(fēng)機電機軸承損壞的措施

通過以上原因分析可以看出，除了風(fēng)機在使用過程中,應(yīng)加強日常的維護保養(yǎng)及溫度監(jiān)控外，還應(yīng)注意以下幾方面的問題。

2.1   風(fēng)機與電機的設(shè)計應(yīng)加強技術(shù)信息交流

從防爆風(fēng)機的結(jié)構(gòu)可以看出，風(fēng)機電機安裝 在風(fēng)機內(nèi)部，是風(fēng)機的關(guān)鍵部件，因此風(fēng)機與電機 的設(shè)計應(yīng)統(tǒng)一考慮，做到整體統(tǒng)一。在技術(shù)性能 上,風(fēng)機提供給電機設(shè)計的參數(shù)（主要是電機功率、葉輪重量、葉輪產(chǎn)生的軸向推力等），應(yīng)該準確合理,不應(yīng)增加過多的設(shè)計裕度，誤導(dǎo)電機設(shè)計各方面參數(shù)選取過大，增加不可靠因素。進行風(fēng)機結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對葉輪與電機的聯(lián)接方式、電機的冷卻風(fēng)路、電機的加注新潤滑脂及排出廢油脂管路 等進行統(tǒng)一的考慮。只有風(fēng)機制造商與電機的制造商進行充分地溝通交流,才能做到各方面的參 數(shù)選型合理一致,結(jié)構(gòu)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，提高整個機組的安全可靠性，減少故障的發(fā)生。

2.2   改進和完善風(fēng)機電機加注潤滑脂結(jié)構(gòu)

盡管風(fēng)機電機的注油管比較長，安裝困難，但 我們可以通過改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，精細施工，增加輔助加油設(shè)備來滿足風(fēng)機電機的使用要求。設(shè)計時盡量使油管直進直出，減少管道的彎曲數(shù)量;施工時 精細加工，避免油管彎曲變形，增大沿程阻力；電機出廠時，油管內(nèi)加滿潤滑脂，在風(fēng)機的可視部位 增加加油標牌，提醒用戶及時加油。為了方便用戶的使用,減少維護的工作量，提高軸承的使用壽命，可以增加輔助的加油設(shè)備，如奧匹克智能潤滑 系統(tǒng)或奧匹克自動油位器，以實現(xiàn)多次少量、定時定量加油。

2.3   探索新的葉輪與電機的聯(lián)接方式

熱裝與冷壓的裝配方法，葉輪與軸均采用過盈配合，容易損傷軸承,且拆卸很困難，建議風(fēng)機制造者探索新的葉輪與電機的聯(lián)接方式,做到牢固可靠，又拆裝方便，不損傷軸承。

2.4   改變風(fēng)機電機的潤滑方式,采用稀油潤滑

要徹底解決防爆風(fēng)機加注潤滑脂困難的問題，我們認為，可以改變滾動軸承的潤滑方式,將潤滑方式由脂潤滑改為油潤滑。

風(fēng)機電機的潤滑方式改為稀油潤滑有以下優(yōu)點:稀油潤滑的潤滑效果優(yōu)于脂潤滑，軸承的散熱 效果顯著，更易進入滾動軸承的滾道，特別適合于保持架由外圈引導(dǎo)的滾動軸承。稀油潤滑的注油沒有任何阻力，可以使用軟管連接，方便風(fēng)機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。而且采用稀油潤滑不存在排油問題，潤滑油只有正常的損耗，沒有過多的殘渣，只需留一個封閉的排油口，清洗軸承使用。但采用稀油潤滑方式涉及風(fēng)機與電機結(jié)構(gòu)大的更改，且沒有在風(fēng)機電機上進行工業(yè)運行驗證，在實施過程中可 能會遇到各種各樣的困難和問題,還有待進一步 的探索與驗證。

通過以上分析可以看出，只要能合理地進行風(fēng)機電機滾動軸承的設(shè)計選型,采用合適的潤滑方式,減少安裝葉輪對軸承的損傷,并加強風(fēng)機的 使用維護，完全可以避免風(fēng)機電機滾動軸承的損壞，提高風(fēng)機運行的安全性與可靠性。

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