防爆对旋主通风机和电机一体化设计探讨
2012-01-12 20:12:08   来源:www.simotd.com   评论:0 点击:

编者摘要:近年来,防爆对旋主通风机以其设计理论先进、高效节能、适应网络能力强、安装维修方便的特点,受到越来越多煤矿用户的使用和好评,为煤矿带来了可观的经济效益,在国内通风机市场份额也越来越高。

防爆对旋主通风机在使用中存在电机温升高、轴承损坏、抱轴、叶片断裂等问题。其部分原因在于,风机生产厂家只生产风机,配套电机为外购,电机厂家对电机的使用工况条件不太了解,存在沟通不到位,缺乏对风机整体考虑。事实上,风机的现场使用不仅仅涉及到风机及配套电机本身,而且还包含风机的监控系统附助设备。因此,风机是一个系统工程,作为风机生产厂家,应进行风机、电机、监控系统一体化设计,即把风机、电机、监控系统作为一个整体、一个系统总体设计,全方位考虑,保证风机在运行过程中安全可靠。本文主要探讨对旋主通风机的一体化设计问题。

1 风机电机风机一体化设计

风机设计首先根据用户提出的通风流量、压力等参数要求进行气动设计,同时风机结构设计应依据电机的结构特点,结合以前风机出现的问题进行改进优化,风机、电机一体化设计应按以下几方面来进行。

(1)风机安装电机内筒的设计

风机的内筒在设计时,选择合适的内筒尺寸,保证电机安装合适。如果内筒尺寸限制了电机外形尺寸,应与电机厂协商,在电机订货时,提出电机的安装外形尺寸。如果内筒尺寸与电机相关尺寸不合适,需对电机或风筒进行配割或修理,将会影响电机安装精度和风机装配质量。

(2)风机电机底座的设计

电机底座的设计是保证电机稳定运行的重要保证。风机设计时应根据电机本身的载荷大小及叶轮动静载荷来设计电机底座,保证电机底座的强度和刚度,从而保证电机底座支撑牢固可靠,在运行中减少振动。

(3)叶轮设计叶轮设计

除了气动设计之外,还要考虑与电机轴的配合。叶轮与电机轴的配合除了考虑叶轮与电机轴配合的可靠性外,还要考虑叶轮的可拆卸性。必要时,风机设计可限定电机轴的结构形式及配合性质。选择合理的与电机轴配合性质及结构尺寸,便于叶轮的安装和拆卸。

(4)风机上电机散热通风道的设计

因电机安装在风机内筒密封隔流腔中,散热条件差,须结合电机的结构特点设计其专用散热通风道。按国家标准关于风机电机冷却用风须来自大气的要求,电机的散热通风道须经输送井下气体的主流道且与大气相通。因此,通风道要满足电机通风散热,要有足够的通风面积,而且通风道不对风机主流道的气体产生阻力,不影响风机的高效运行。

(5)风机增加电机接线盒专用支架

由于风机电机的特殊性,电机安装在风机的内筒中,为方便电机接线需要,电机的接线盒均露出风机外壳,受电机接线盒自重及距离电机中心远的影响,在风机运输及运行过程中往往存在电机接线盒振动情况。因此要根据电机接线盒具体位置设计专用支架,支撑接线盒并固定在专用支架上,可解决电机接线盒振动问题。

(6)风机电机注排油问题

风机电机轴承的损坏往往是由于轴承没有及时注油、润滑不良所致。在风机主风筒设计时,应根据电机注排油位置,预设注排油管道,增加注油牌等,以提醒现场值班人员按时注油。

(7)电机功率的选择

电机功率是风机电机最重要的参数,在对旋风机使用之初,曾出现二级电机经常过载烧毁的情况。其主要原因是在通风后期,二级电机功率上升快、功率超载运行所致。因此电机功率的选择要根据风机的通风流量、压力参数进行核算,并应留有20% ~25%功率储备系数。若电机使用在高海拔地区,对电机还要特殊设计,以适应高海拔地区环境对电机的影响。

(8)电机轴及轴承的载荷计算

风机叶轮安装在电机轴伸上,电机除了正常运行外,有时根据矿井需要进行反风时,风机电机还需要反转,电机轴和轴承不仅要承受叶轮本身的重量,还要承受叶轮旋转时所产生的双向轴向力。为了使电机轴及轴承设计合理,风机厂家应向电机制造厂家提供叶轮重量,风机运行时所产生的最大的双向轴向力的数值,以便电机设计核算轴的受力,进行轴承寿命计算及合理选择轴承。

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