鹤煤六矿新副井天轮轴承的故障损伤及安全再使用
1设备笛介
鹤煤六矿新副井提升机为落地式多绳摩擦提升机,提升系统由:提升容器、提升钢丝绳、提升机、天轮、井架、装卸载设备及电器设备等组成。两组同规格天轮组件位于井架顶部上、下平台,天轮组件型号为:T一2·8/2,由主轴、四个绳轮、两个轴架、两套球面滚子轴承(CA)、四个轴承挡盖等组成。每组天轮由两端的轴架支撑并稳固于井架平台,绞车四根主绳绕过绞车主滚筒后经上下两组天轮导向后进入井筒与提升容器连接,通过尾绳的平衡作用,形成一个稳定的提升系统。图1为提升系统简图。在绞车运行过程中,天轮组可以以最高8.2m/s的速度运行。
2故障现象
新副井提升系统担负着升降人员、物料、设备、提升矸石任务,除了规定的检查检修时间,几乎是连续运转。天轮组绳轮直径与绞车滚筒直径相同,同步运转,圆周速度及线速度相同,均为29.45rpm和4.3miso该天轮组件是年4月1日更换并投入使用,年10月23日在矿井年度计划停产检修时检查发现,上组天轮南端轴承外圈正下偏顺时针方向约]5。
20。位置有两处而积约30n皿2的疲劳点蝕损伤,若继续使用损伤面积势必会继续扩大,使用条件将进一步恶化,势必会发展到滚动体及内圈,影响轴承的运转精度,产生异常噪声和温升,使提升系统处于带病运转状态,不符合煤矿安全规程的要求,必须采取有效措施予以解决。
3原因分析
由滚动轴承的负荷分布可知,由于滚动体所处的位置不同,受力不同。轴承在工作时各个滚动体所承受的载荷将由零逐渐增大到最大值,然后再逐渐减小到零。因此,滚动体承受的是变载荷。对于工作时旋转的内圈上任意一点,在承载区内,每次与滚动体接触就受载一次,因此,旋转内圈上任意一点的载荷及应力是周期性变化的。对于固定的外圈,各点所受载荷随位置不同而大小不同,对位于承载区内的任意一点,当每一个滚动体滚过便受载一次,而所受载荷的最大值是不变的,承受稳定的脉动循环载荷。外圈承载区任意一点的应力变化情况如图2所示。
通过提升系统图可以看出,作为支撑件,天轮轴承在罐笼自重、提升、平衡钢丝绳自重、提升車物及钢丝绳张力的作用下,始终处于受力状态,通过受力分析可知,其最大受力点处于第Ill象限,与铅垂方向约呈19.5。角位置,与故障点位置进行比对发现,故障点位置与最大受力点位置基本吻合。天轮轴承内圈与主轴连接配合,外圈与轴承座孔连接配合,提升系统运行后,天轮轴承内圈与滚动体、保持架随主轴一起转动,外圈固定不动。综合分析得出如下结论:故障现象的产生是由于该处始终处于受力状态,且持续受最大脉动循环载荷的作用,造成疲劳点蚀损伤。于此同时也不难发现,由于轴承中径向游隙的存在,轴承中负荷区将减小,除了包括最大受力部位的承载区,轴承外圈其他部位基本不受力,处于非工作状态。
4解决方法
解决问题最有效、最直接的方法就是将有损伤的轴承更换掉。采用此方法,首先,必须购置一套价值万余元的同型号轴承,因其所处的使用位置及其重要性,该轴承一般选用进口轴承,轴承到位后,即实施更换。我矿是落地式多绳摩擦提升机,天轮处在井架顶部,据地面高度约25米,且天轮上下平台面积有限,空间狭窄,作业过程中,天轮组起吊、旧轴承拆卸、新轴承加执
加热后安装等作业都是现场完成,对高空作业而言,作业难度相当大,作业安全性极差,而且施工时间长,影响矿井正常提升,因此,不是万不得己,尽可能不采用此法。
通过轴承受力分析可知,在正常情况下,其受力特点是:轴承外圈非受力部分占到圆周长约1/2一3/4,而且,一旦轴承安装定位,外圈固定,受力与非受力部位即固定不变。因此,根据这个特点,决定采取轴承外圈转向的方法解决问题,具体方法
通常可从这两个方面来改进继电保护的技术。一方面促进继电保护运行的微机化和网络化,目前,信息技术飞速发展,能极大的提高微机保护硬件的质量,能促使电力企业用成套的工控机来实施继电保护,有利于实现继电保护的微机化。计算机网络技术的广泛应用,能促进继电保护运行方式的改变。另一方面,可致力于提高继电保护运行的智能性,通过引入人工智能技术来提高继电保护运行的稳定性,避免继电保护连续性和隐蔽性所带来的安全隐患。
4结束语
随着电力行业的蓬勃发展,电力系统的运行越来越受