摘　要：介绍离心式扇风机轴承故障的诊断和新安装轴流式风机投入运行前的安全状态监测，说明了设备故障诊断技术在矿井大型固定设备的应用效果及重要价值。
　　关键词：扇风机；故障诊断；安全监测
　　兖矿集团兴隆庄煤矿的东、西风井各有四台离心式扇风机，为满足矿井生产通风的需要，东风井原两台离心式风机换型为轴流式风机。
　　一、存在问题
　　兴隆庄煤矿西风井2^#扇风机轴承箱前、后轴承是2003年5月1日更换的新轴承，2008年3月5日，监测中发现振动值偏大，风机有异常声音，于是缩短监测周期进行了跟踪监测。监测情况见表1。通过振通904监测振动数值发现轴承冲击值、振动值、温度值有上升的趋势。 　　二、故障诊断
　　为进一步确定故障的部位和性质，采用振通数据采集器故障分析系统进行了频谱分析。西风井2^#扇风机功率630kW；转速590r/min。轴承箱前轴承：单列向心球轴承，型号为32152，滚珠个数24个；后轴承为单列向心圆柱滚子轴承，型号为6244，滚柱个数12个，根据特征参数对2^#风机轴承进行频谱分析，见图1、图2。 　　由图1、图2分析可知，扇风机出现多次谐波，而且垂直方向的振动明显大于水平方向振动，底角测得频谱图出现半频谐波，具有明显的动不平衡和松动特征。于是对风机进行检查，发现风机轴承箱基础连接处有松动，与频谱图分析相吻合。随即对风机进行了对中找正和紧固基础的处理。处理后对风机进行了复测，如图3所示。 　　从图3分析发现多次谐波、半频消失，但扇风机的异响并未消除。为了找出扇风机异响的真正原因，又对风机进行了频谱分析，根据f=Z/2（1±d/Dcosα)f_r或f=D/d[1-（d/Dcosα）²]f_r进行风机轴承的故障特征分析，两式中Z为轴承滚珠的个数，f为故障频率（Hz），f_r为旋转频率（Hz），D为轴承节径（mm），d为轴承内径（mm），α为压力角（度）。计算得出风机轴承的故障特征频率为内圈129Hz、外圈105Hz、滚柱94Hz，图3上发现有95Hz的频率出现，与93Hz、95Hz、96Hz、97Hz相接近，怀疑94Hz的频率为轴承滚柱旋转频率的调制。95Hz频率有边频带，证实有轴承故障频率的调制现象，如图4、图5所示。 　　通过分析判定2^#讽机轴承存在故障，于是，要求设备使用单位对风机轴承进行拆检，并做好更换轴承的准备。
　　2008年5月15日，根据监测诊断分析报告要求，设备使用单位对2^#风机进行了拆检，发现前、后两轴承为滚珠严重疲劳剥落，现场有两个较大的剥落块，7、8个滚珠剥落严重，其中后部轴承外圈点蚀严重，点蚀区约为轴承外圈的50%。证实了轴承故障分析是正确的。
　　三、新风机投运前的安全监测
　　1.风机性能测试
　　东风井运行着两台G4-73-11N028D型离心式通风机，风机配用YR630-10型异步电动机。两台主要通风机已经运行29年，部分部件及附属装置腐蚀严重，特别是主要通风机下部，已腐蚀近1/3，前部的集流器和扩散器因严重腐蚀，已经多次焊补。由于主要通风机、反风门、防爆帽的腐蚀，造成外部漏风率增大，主要通风机运行效率降低，2007年安全技术性能测试效率仅达到56%，且风量调节的前导器的驱动装置已受损严重，危及设备的安全运行。2008年对扇风机系统进行了改造，原两台离心式风机更换为两台ANN-2500/1250AJM轴流风机，2008年12月2日对新风机进行试运行。运行前的安全性能测试完全符合矿井通风要求，见图6。 　　2.风机状态监测与分析
　　为确保风机安全运行，对风机的运行状态使用振通904数据采集器进行了状态监测，主要监测风机的振动、温度、噪声、电机轴承的冲击脉冲值，见图7。两台轴流风机监测情况见图8、表2。 　　经过对风机运行状态监测分析可知，测点1、测点3Z大振动值分别为0.5mm/s和1.4mm/s，小于IS02372振动判定标准容许的振动值（300kW及以上电机容许振动速度有效值为小于11.2mm/s）。噪声Z大值72dB小于85dB（标准规定），温度Z大值54℃小于90℃（滚动轴承不大于90℃，滑动轴承不大于85℃），冲击脉冲值属于正常范围。
　　四、结论
　　通过应用设备诊断技术对扇风机故障的综合诊断，证明了设备诊断技术在矿井风机设备的应用效果和实用价值，说明设备诊断技术已成为矿山大型固定设备必不可少的监测手段。
　　参考文献：
　　[1]陶洛文.设备状态检测与故障诊断技术及应用[M].北京盛迪振通科技有限公司,2002.
　　[2]杨志伊,郑文.设备状态监测与故障诊断[M].中国计划出版社,2006.