煤礦對旋式軸流風機注油方式的改進與應用

（陽煤集團南莊煤礦，山西 陽泉 045000）

1 概述

陽煤集團南莊煤礦是大型國有企業，1952年建礦，生產能力2.0 Mt/a，位于山西省陽泉市城區，距市中心僅3 km，是一座建在城市里的礦山，目前隸屬于陽泉煤業集團有限責任公司。南莊礦主通風機采用的是FBCDZNO29/2×560（原型號BD-IINO29/2×560）防爆對旋式通風機，分主機和輔機，葉片直徑都是2.9m，電機2×560 kW，2005年安裝，運行將近15年。

眾所周知，主通風機在煤礦中是最重要的設備，擔負著向井下輸送新鮮空氣，稀釋和排除有害有毒氣體，調節井下所需風量、濕度和溫度，改善勞動條件、保證礦井安全生產的任務。為此主通風機的安全可靠穩定運行以及日常維護保養非常重要，尤其是日常注油潤滑環節。

2 電動機注油方式

2.1 傳統的礦用主通風機注油方式

礦用主通風機一般分為主副機雙風葉對旋式和單風葉機軸流式兩種，無論是對旋式雙風葉還是軸流式單風葉主通風機，一般的注油潤滑方式都是人工拿油槍向軸承和需潤滑部位注鈣鈉基脂或機械油，方法是人工先拖著長短不齊的加油管并利用沉重的踩踏式加油槍登上風機風筒罩上進行注油。注油時，人要站在風筒罩上，是很不安全的，加完油的時候，還要把踩踏式加油槍取走，抱著油槍和管路上下行走圍墻爬梯和風筒罩，很不安全，見圖1。

圖1 主風機改進前加油

2.2 存在的缺點

一是人工拖著加油管和加油槍上下主通風機爬梯和風筒罩不方便，因為風機風筒罩普遍比較高（目前我國礦用主通風機直徑有的高達4 m)，加油時直接站在風機風筒罩上，尤其雨雪天氣極易因腳下打滑而造成人身傷害事故；二是傳統的黃油槍沒有刻度標志，在加油時無法確定加油量，經常因為加油量的不合適造成電機軸承溫度升高；三是原主通風機排除廢油管的直徑較細，經常導致瓦蓋內的廢油無法及時排除，造成軸承內黃油堵死溫度升高現象。

2.3 改進方法

鑒于以上情況，為解決登高作業人員人身安全和主通風機因油量因素造成軸承溫度升高等現實問題，根據現場的實際情況，結合風機風筒罩的材質和承載力及注油量等技術參數，經過圖紙設計、技術論證，模擬試驗，提出了如下的解決方案。

（1）制作平臺

在主通風機外面風筒罩上安裝操作人員加油平臺，一臺對旋風機有兩個電機，對應的就有兩個風筒罩，就需要制作兩個平臺，結合人員站位安全性和注油的可操作性，制作了長約3500 mm，寬550 mm的平臺，外形像人行走廊，并加裝高1000 mm的護欄，平臺的邊和角主要是用40 mm×40 mm角鋼作為承載支架，并和風機風筒罩主筋焊接，下方采用厚度5 mm花紋鋼板焊于角鋼上，作為支撐拉筋，平臺每隔一年要進行一次防銹處理，見圖2。一臺對旋風機有主副兩臺電機，都是560 kW，每臺電機長度約有4000 mm，電機有前后軸承兩個注油點，所以每個平臺的長度尺寸必須達到3500 mm才能對前后軸承兩個注油點進行注油。

圖2 主風機加油平臺

（2）加油系統改造

第一步制作帶有刻度和內螺絲扣的加油杯，油杯的容量要考慮好和主通風機電機所需加油量相符，加法蘭擰盤。第二步在原來加油管的上方制作油杯連接端（長度20 mm，直徑和加油杯配套），并帶有外絲口，方便和帶內絲扣的加油杯連接。第三步將上述兩者通過絲扣連接后再固定到原來風機的注油回路上，每次加油只需將加油杯取下填充黃油，然后連接到加油管上，通過旋轉法蘭擰盤，加油杯里面的黃油就通過絲扣的壓力將黃油經過加油管擠到軸承里面，油量的多少也得到了控制，見圖3、圖4。

圖3 改造后的主通風加油系統和費油排出

圖4 改造后的加油工具制作

（3）成本及效益

材料成本方面，制作平臺、護欄、加油杯、加油管以及人工費用等大約投資2380元。對旋式風機有主副兩臺電機共六盤軸承，一臺電機有三盤軸承（前端兩盤、后端一盤），煤礦的主風機一用一備，所以一共12盤軸承，考慮風機在煤礦的重要性，主風機用的軸承一般是瑞典的SKF或者日本的NSK軸承。南莊礦井用的主風機軸承為日本進口型號6332C3和NU332E型，一盤軸承價格大約1萬元。技術改造前，由于軸承潤滑不到位，加之全年的不停機高速運轉，一般一年主風機軸承需更換5～6盤軸承，投資約6萬元；技術改造后，主風機經兩年運行，只更換了一盤軸承，按煤礦一般幾十年的生產周期算，創造的效益是非常可觀的。

2.4 改進后的優點

安裝加油平臺后：為主通風機維護檢查人員提供了安全可靠的操作平臺，確保職工的人身安全。

加油系統改造后：有效控制了主通風機的加油量，避免因油量的過多或過少造成通風機軸承封堵而產生溫度升高現象，延長主通風機的使用壽命，且節約了運行成本，取得了較好的經濟效益。

3 廢舊油系統改造

3.1 原先主通風機廢舊油排除系統存在的問題

原先的主通風機廢油排除裝置是在軸承瓦蓋處安裝了一根10 mm的管路，當軸承內的潤滑油受到壓力后，從管路中流出。運行中存在的問題主要是潤滑油經過長時間高溫運行后，變質氧化，極易硬化，堵塞廢油管路，廢油不好排除，從而導致軸承溫度升高。

3.2 改進方法

針對以上存在的問題，經過認真研究和反復試驗，主要是試驗管路堵塞后的疏通，并制定了技術改造方案，把原先軸承瓦蓋上擋油牌處的排油孔擴大，拆除原10 mm的廢油管，更換為直徑20 mm的鋼管，安裝在擴大的排油孔下方，并直接通到風機外部，這樣廢油就經過擋油牌上的排油孔和直徑20 mm鋼管直接排出機外，如果排油管堵塞，因加大了直徑，疏通非常方便，見圖3。

3.3 改進后的優點

主通風機排廢油系統改造投資小，而取得效果卻非常明顯。主通風機新排油管能把軸承內的廢油及時排出，新油可以順利循環進入，避免因廢油排不出而造成軸承潤滑循環管路堵死，引起軸溫升高，損壞軸承或者風機，發生井下無計劃停風事故，消除了煤礦主通風機排廢油系統存在的安全隱患。

4 結語

圖5 主風機加油平臺實物

圖6 主風機加油平臺實物

圖7 獲獎證書

經過上述改造，既取得了很好的安全效益，又獲得了節約運行成本的經濟效益，確保了礦井主通風機更加安全穩定的運行，保證了井下職工作業安全，也保證了主通風機注油人員的作業安全。此項改造得到了礦井主通風機生產廠家的認可，也得到了陽煤集團主管部門的好評（現場實物見圖5、圖6），并獲得陽煤集團2017年科技創新三等獎（見圖7），現已在陽煤集團全集團公司推廣使用。