机电一体化毕业设计-矿用流体机械设备选型计算.doc

阳泉职业技术学院毕业设计任务书毕业生姓名专业机电一体化指导教师姓名类别学号班级二班职称副教授 外聘、 本校一、毕业设计题目 矿用流体机械设备选型计算 二、毕业设计提供的原始数据资料排水设备选型计算某竖井井深450m，正常涌水量=200/。最大涌水量=300/，最大涌水期为65天，矿水中性，涌水重度=10000，试选择一可行的排水方案。通风设备选型计算某矿井开采初期负压为1500pa，末期为2200 pa，所需风量q=85。若风井兼作箕斗井，试选择风机并确定初期和末期的实际工况点。空压机设备选型计算已知某矿年产量100万吨，达到设计产量时，共有八个采掘工作面，输送管道布置如图所示，各班风动工具见表，试选择空压机形式、台数及各段输气管直径。各风动工具表班次机具型号工作面一班二班三班hp-5g-7ty-30hp-5g-7ty-30hp-5g-7ty-30n4242n4242n314242n4242n54242n14242n73432n82412424三、毕业设计应完成主要内容：1、说明书：（1）分析说明设备的结构和工作原理； （2）完成设备整体选型计算； （3）完成对各设备的使用、维护和故障诊断；2、图纸 （1）总体设计完整、图纸表达清晰、标注采用国家最新标准；（2）完成整机装配图纸设计，保证结构方案确定最优化；（3）完成各设备的机房布置图；四、毕业生应提交的毕业设计资料要求1、说明书： （1）毕业设计说明书必须打印成册；（2）同时提交电子文档；（3）电子文档的格式是； .说明书必须是word,doc和excel,xls .图纸提交的电子文档资料必须是autocad.dwg的格式 （4）邮箱地址（e-mail）:2、 图纸： （一）设备图 （1）排水设备布置图1张（a0) （2）通风设备布置图1张（a0) （3）空压机房设备布置图1张（a0) 注意：手工给图不得少于三分之一，其余为autocad.dwg绘制。 （二）说明书一份（不少于2万字） （三）电子文档资料（全部）五、设计进度安排（从第二周起）序号时间周次设计任务完成的内容及质量要求13月17日3月23日第4周查阅资料，了解设备的工作机理及加工技术24月05日4月11日第5周方案制定34月12日4月18日第6周 各设备的选型设计44月19日4月25日第7周各设备的选型设计草图绘制54月26日5月02日第8周草图绘制65月03日5月09日第9周绘制机房设备布置图75月10日5月16日第10周绘制机房设备布置图85月17日5月30日第11周设计、编写说明书95月11日5月18日第12周修改说明10打印和装订11答辩六、主要参考文献资料1、工具书：（1）机械设计手册（2）机械零件设计手册续编（3）国外采煤工作面综合机械化设备（4）煤矿机械设计手册（上、下）上海煤矿机械研究所（5）矿山固定机械手册煤炭工业出版社2、 参考资料：（1） 煤矿设备管理使用手册（2） 零件图、说明书（3） 教材七、签字栏签 字 栏毕业生姓名专业机电一体化班级07机电一体化二班要求设计工作起止日期2009年3月17日2010年5月18日教师审核指导教师（签字）日期2010年 月 日教研室主任审查（签字）日期2010年 月 日系主任批准（签字）日期2010年 月 日目录 1、排水设备选型计算1.1排水设备的结构和工作原理1.1.1水泵的工作原理1.2排水设备的选型计算过程1.2.1选定排水方式1.2.2预选水泵的型号与台数1.2.3选择管路系统1.2.4计算管路特性1.2.5校验计算1.2.6计算允许吸水高度1.2.7电动机功率的计算1.2.8电耗计算1.3排水设备的使用、维护、故障诊断1.3.1水泵的使用：1.3.2排水设备的故障诊断及处理1.3.3水泵的维护2、通风 设备的选型计算 2.1通风设备的结构和工作原理2.1.1风机的工作原理2.2通风设备的选型计算过程2.2.1计算风机必产生的风量和风压2.2.2选择风机2.2.3确定工况点2.3通风设备的使用、维护、故障诊断2.3.1通风机的使用2.3.2通风机的常见故障及诊断处理2.3.3通风机的维护3、空气压缩机的选型计算3.1空压机的结构和工作原理3.1.1空压机工作原理3.2空压机设备的计算过程3.2.1计算矿井所需的供气量q3.2.2估算空压机必须的出口压力3.2.3选择空压机的型号和台数3.2.4选择输气管径3.3空压机设备的使用、维护、故障诊断3.3.17l-100/8空压机的使用3.3.2故障排除3.3.3空压机的维护结论参考文献工具书：机械设计手册机械零件设计手册续编国外采煤工作面综合机械化设备煤矿固定机械手册煤炭工业出版社参考资料：煤矿设备管理使用手册零件图、说明书、教材 致谢我在设计（论文）期间都是在的教授全面、具体指导下完成进行的。郭老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风使学生受益非浅，并终生难忘。 感谢副教授等在毕业设计工作中给予的帮助。 感谢我的学友和朋友对我的关心和帮助。毕业设计说明书矿用液体机械设备选型计算（一）排水设备选型计算毕业设计提供的原始数据资料某竖井井深450m，正常涌水量=200/h,最大涌水期为65天，矿水中性，涌水重度=10000n/,试选择一可行的排水方案。1、排水设备的结构和工作原理结构：排水设备主要包括：水泵、配套电机、管路及其附件。工作原理：（1） 水泵的工作原理我们以单级单吸离心水泵为例：单级单吸离心式水泵由叶轮、主轴、机壳等组成。当叶轮随主轴旋转时，叶片间的液体也随叶轮旋转而获得能量，从叶片之间的开口处甩出，进入机壳，通过出液口排出。叶片间液体被甩出后，叶轮中心部分的压力就要降低，当压力降低到能将外部液体吸入时，吸入的液体就能从轴向流入叶轮。叶轮连续旋转，就能连续输出有压液体。（2） 附件：带过滤网的底阀：用来滤去水中的木屑等固体颗粒，以防吸入泵内阻塞流道或损坏泵的有关设备。底阀用来挡住水泵启动前充入吸水管道内的水泄漏，当水泵启动后自动打开底阀。因底阀会增大吸水阻力，一般只用在中、小型水泵中。大型水泵通常没有底阀。此时采用射流历史意义或水环式真空泵进行抽气灌水。闸阀：一般情况下吸水管道路上不装闸阀。但是，当泵的吸水管道与其他管道相连，或者处于正压进水的情况下，吸水管道上应装设闸阀。排水管路必须装闸阀，用来调节泵的流量，启动时应将此阀关闭。闸阀也可以控制泵与水管的通路，逆止阀上方两侧的两个阀，两阀一启一闭可以控制由哪一条水管排水。逆止阀：按装在闸阀上方，水只能自下而上，而不能从上往下流，从某种意义上说它是一个单向阀。作用是用来阻止排水管路中的水倒流。特别是排水高度较大时，由于停电等事故，使水泵突然停止工作时，排水管中水突然返流形成水击，容易损坏水泵。真空表：连接在泵的吸入口法卡接头上，用来测定泵的进口真空。压力表：连接在泵的出口法卡接头上，用来测定泵的出口的压力。2、排水设备的选型计算选型设计时要贯彻执行煤矿安全规程和煤炭工业设计规范，在保证及时排除矿井涌水的前提下，使排水总费用最小，选择最优方案。在具备上述原始资料的条件下，设计的步骤如下。（1）选定排水方式在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水，两个水平同时开采时，应根据矿井的个体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维修管理等因素，经过技术和经济比较后，确定最合理的排水系统。从给定的条件，只需要在井底车场附近设立中央泵房，将井底所有涌水直接排至地面。（2）预选水泵的型号与台数根据煤矿安全规程的要求，水泵必须有工作、备用和检修水泵，其中工作水泵应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。备用水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的70%。工作和备用水泵的总排水能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的25%。水文地质条件复杂或有突水危险的矿井，可根据具体情况，在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另外增加排水能力。 水泵必须具备的总排水能力 根据煤矿安全规程的要求，在正常涌水期，工作水泵具备的总排水能力为：正常涌水期1.2=1.2200=240/h在最大涌水期，工作和备用的水泵总排水能力为：最大涌水期1.2=1.2300=360/h式中工作水泵具备的总排水能力，/h工作和备用水泵具备的总排水能力，/h 矿井正常涌水量，/h矿井最大涌水量，/h 水泵所需扬程的估算由于水泵和管路均未确定，因此就无法确切知道所需的扬程，一般可由下面两个公式中任选一个来估算：或=/式中 测地高度，即水仓最低水位至排水管出口间的高度差，一般可取=井底与地面标高差+4（井底车场与水仓最低水位距离），m管路倾斜架设时的倾角；管路效率。当管路架设在立井时，=0.90.89;当管路架设在斜井,且倾角30时, =0.830.8；当=3020时，=0.80.77；当20时，=0.770.74。=/=504.4m 初选水泵 水泵型号的选择，依据计算的工作水泵排水能力 和估算的所需扬程及原始资料给定的矿水物理化学性质和泥砂含量，从产品样本中挑选所有能够满足排水要求、工作台可靠、性能很好、符合稳定性工作条件、价格低的所有型号的泵。若ph5时，在进入 排设备前采取降低水的酸度措施在技术上有困难或经济上不合理时，应选用耐酸泵；若矿泥砂含量太大，应考虑选择md型耐磨泵。符合上述条件的可能有多种型号，应全部列出，待选择了配套管路并经过技术经济性比较后，最终确定出一种型号的泵。水泵级数的确定。水泵级数可根据估算的所需扬程和已选出的水泵单级扬程用下式计算： i=/式中 单级水泵的额定扬程，m。应该指出，计算的i值一般来说不是整数，而级数只能是整数，取大于i的整数当然可以满足要求，但取小于i的整数有时也能达到要求，此时应同时考虑两种方案，通过技术经济比较后，方能确定级数。水泵台数的确定。根据煤矿安全规程的规定，当50时，若工作水泵的台数为，则备用水泵的台数为，=0.7和=1.2/q-(q为泵的旧管工况流量,求得工况点前可用额定流量预选)两个计算值中取较大值,然后再偏上取整值.检修水泵的台数=0.25偏止取整值,因此水泵的总台数n= + 。 由于水文地质条件复杂的矿井，可根据情况增设水泵台数或泵房内预留安装水泵的位置。从泵产品目录中选取d45-6005型号泵，额定流量=320/h,额定扬程=550m。则：工作泵台数=0.75,取=1.备用泵以台数0.7=0.71=0.7,故取=1。检修泵台数0.25=0.251=0.25,取=1。因此共选择三台泵。（3） 选择管路系统根据煤矿安全规程的规定，水管必须有工作的各备用的，其中工作水管的能力应能配合工作水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。工作台各备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。涌水量小于300/h的矿井，排水管也不得少于两趟。排水管路趟数在满足煤矿安全规程的前提下，在井筒内布置以不增加井筒直径为原则，一般不宜超过四趟。泵房内管路布置的选择泵房内管路布置主要取决于泵的台数和管路趟数，煤矿中常用的布置方式有三台泵二趟管路和五台泵三趟管路。管路趟数 根据泵的总台数选择三台泵二趟管路系统，一条管路工作，一条管路备用。正常涌水时，一台泵向一趟管路供水。最大涌水时，两台泵同时工作就能达到在20h排出24h的最大水量。故可用两泵向两趟管路供水，从而可知每趟管内流量=等于泵的流量。管路布置如图初选管径 选择排水管径就是针对一定的流量寻找运转费用和初期投资费用两者之和最低的管径。由于管路的初期投资费用与管径成正比，而运转所需的电耗与管径成反比。因此若管径选择偏小，水头损失大，电耗高，但初期投资少；若管径选择偏大，水头损失小，电耗低，但所需的初期投资费用高。因此，管径是确定运转费用和初期投资费用在总费用中所占比重的决定因素，选择时应综合两方面考虑找出最佳的管径。通常用试取管内流速的方法来求得，其计算公式为：=0.0188排水管内径由式=0.0188=0.0188=0.2270.276m式中 排水管内径，m；通过管子的流量，/h;排水管内的流速，通常取=1.52.2m/s，在这个速度范围内工作较为经济，故称经济流速。从附表中预选25010钢管，则排水管内径=245-210=225mm。 由于钢管规格以外径为基准形成系列，同时对同一外径有多种壁厚，因此，选择管材时，根据井深试选标准管径。 选择管路材料 选择管材的主要依据是管道所需承受的压力。由于矿井排出的水一般进入水渠，因此压力与井深成正比。通常情况下，井深不超过200m，多采用焊接钢管；井深超过200m时多采用无缝钢管。确定管壁厚时，将排水管路看成为密闭容器，根据力学中最大变形的理论，用厚壁圆筒分析方法得出钢管壁厚计算公式：0.5(-1)+c由于井深远大于200m，确定采用无缝钢管。验算壁厚由式 0.5(-1)+c=0.522.5(-1)+0.15=0.86cm1.0cm，因此选壁厚合适。式中 所选标准管径，cm；许用应力。取管材抗拉强度的40%，即=0.4，mpa；c考虑运输和其他原因形成的表面损伤的附加厚度。焊接钢管c=0.2cm，无缝钢管c=0.10.2cm。选择吸水管的管径根据选择的排水管的管径，为了提高吸水性能，防止气蚀发生，吸水管直径一般比排水管直径大一级，流速在0.81.5m/s范围内，因此，吸水管内径应为=+25m由于钢管规格以外径为基准形成系列，同时对同一外径有多种壁厚，因此，选择管径时，根据井深试选标准管径。则：吸水管预选用2995无缝钢管。验算流速，校合选型=1.36m/s在上速的范围内，选管合适。（4） 计算管路特性 管路布置如上图，可使任何一台水泵都可以经过两趟管路中的任一趟。 估算管路长度 排水管长度可估算为=+（4050）=494504m，取=500m，吸水管长度可估算为 =7m。阻力系数的rt的计算计算沿程阻力系数，对吸、排水管分别为=0.0305=0.0329局部阻力系数,对于吸、排水管路附件其阻力系数分别列于下面表中。吸水管附件名称数量系数值底阀13.790弯头10.294收缩管0.1 =4.094排水管附件名称数量系数值闸阀20.262=0.52止回阀11.7四通121.5=390弯头40.2945=1.47直流三通40.74=2.8扩大管10.530弯头20.294=0.196 =10.186管路阻力系数 rt=(+)=(0.0305+0.0329+)=377.4=2.91式中 、吸、排水管的长度，m；、吸、排水管的内径，m；吸、排水管的沿程阻力系数，对于流速1.2m/s其值可按舍维列夫公式计算如下：；、吸排水管附件局部阻力系数之和，其值可查表得。管路特性方程新管 =+rt=454+2.91旧管 =+1.7rt=454+4.947绘制管路特性曲线，确定工况点，根据求得的新、旧管特性方程取八个流量值求职得相应的损失。如下表q/10015020025030035040045045434547455245594566457645874599454545514564571458546014619464将得的两条管路阻力特性曲线画在与配套的水泵扬程流量曲线上。由于一般样本上泵的性能曲线是指单级泵的性能曲线，因此，必须是串联后的扬程流量曲线比例相同。当管路阻力曲线与泵的扬程曲线按同一坐标画在一起时，其交点即为工况点，从工况点就可以求得新管工况点参数值 、和旧管工况点参数值、。根据煤矿井下排水设计技术规定，水泵工况点的效率、一般不低于70%，允许吸上真空度不宜小于5m。利用表中各点数据绘出管路特性曲线如下图所示，新旧管网特性曲线与扬程特性曲线的交点分别为和，即为新旧管工况点，由图可知：新管工况点参数为=480 =468m =0.75 =5.3m =950kw，旧管工况点参数为=460 =470m =0.79 =5.7m =980kw，因、均大于0.7，允许吸上真空度=5.3m，符合规范要求。（5）校验计算由旧管工况点验算排水时间 旧管状态时每台水泵的流量最小，因此应按旧管工况点校核。正常涌水时，若采用一泵一趟管路排水，则：=10.43h20h最大涌水时，采用2泵2管排水。最大涌水时，工作水泵台与备用水泵台同时工作的排水时间为：=7.8h20h经济性校核 工况点效率应满足0.85 0.85=0.750.85=0.850.8=0.68=0.790.68稳定性校核(0.90.95)i 单级零流量扬程。 =454m7000.9=630m。（6）计算允许吸水高度新管时，允许的吸水高度最小，因此根据求得的新管工况点及当地的湿度用下式计算：-10+-+0.24-(+)取=9.810,=0.23510，上式 5.3-10+0.24-+()=10m求得的不能太小，一般以不小于3.5m为宜,否则水仓设置困难,这时需考虑采用其他措施补救.而上式满足说明设制合理。（7）电动机功率的计算为确保运行可靠，电动机功率应由新管工况点确定，其计算公式如下：由式 =k或=k式中 k电动机容量富余系数，一般当水泵轴功率为10100kw 时，取k=1.11.2；当水泵轴功率大于100 kw时，取k=1.1 。电动机应根据计算出的功率向上靠样本的电动机功率选取。根据产品样本向上靠样本的电动机功率选取=1250kw。（8）电耗计算全年排水电耗由式 e=（ntr+ntr）kw式中 n、 n年正常和最大涌水期泵工作台数；r、 r正常和最大涌水时期泵工作昼夜数；t、 t正常和最大涌水时期泵每昼夜工作小时数；、电机效率，电网效率，传动效率。由上式得e=110.43(365-65)+27.865=3.42010kw吨水百米电耗校验=0.3950.5kw吨水百米电耗与水泵效率、传动效率、电动机效率、管路效率的乘积成反比，它反映了矿井排水系统各个环节的总效率，是一种能够比较科学、全面地评价排水设备运行情况的经济指标。煤矿井下排水设计技术规定规定，排水设备吨水百米电耗应小于0.5kw，则该水泵的选取不是低效设备，可以使用。（9）按排水总费用最小原则确定最优方案 排水总费用主要包括水泵运行费用、设备初期总投资、初期基建总投资和其他费用。为了寻找最优方案，应对满足可行性条件的每一种方案分别计算上述四项费用。总费用最小的方案，就是最优方案，即为选型设计时应采纳粹的方案。 经计算后得出，上述的方案：采用三台泵二趟管路，三个水泵一台工作，一台备用一台检修的方案，合理又经济，所以以上的选型正确。3、排水设备的使用、维护和故障诊断水泵的使用：泵的启动：启动前，先对泵进行检查，各部件连接牢固，泵轴转动灵活，吸水滤网无堵塞，然后盘车，务使其转动灵活无卡住现象。继而向泵腔和吸水管注满水，以排出泵腔内的空气，关闭排水管上的截止阀，即可开动电动机。当泵的转速达到正常转速同时电流表读数回落后，逐渐开启截止阀，并固定在适当的开度，进入正常工作。泵的停止：水泵停止时，应先关闭排水闸阀，然后再停电机，这样做是为了防止发生水击。水泵停开时间较长，则应放掉泵内的存水，以免泵内生锈。排水设备的故障诊断及处理故障可分为两类：一、泵本自身的机械故障。二、排水系统的故障，因为泵不能脱离排水系统而孤立工作，当排水系统发生故障时，虽不是泵身的故障，但能在泵上反映出来。判断故障的基本方法是观察泵工作时压力表和真空表读数的变化，既能了解泵是否发生故障，又可进一步抓住它的实质，以达到准确有时地排除故障。还可以从听声、看电流表的变化等方法帮助判故障。造成泵故障的原因很多，归纳起来有四个方面，它们是：泵内有气，吸水管堵塞，排水管破裂。可归纳为三个字：气、堵、裂。（1） 泵内有气 两表特征：真空表和压力表读数都比正常小，常常不稳定，甚至降到零，这是因为泵进入空气之后，压头显著降低，流量也急剧下降的缘故。故障原因及排除方法：泵内有气是由吸水系统不严密引起的。容易发生漏气的部位及原因有：吸水管系统连接处不严；填料箱密封不严；真空表接头松动；吸水口淹没水中过少等等。 此处，当吸水管和泵安装不合适时，由于吸水管最高处不能完全充满水，有空气憋在里面，泵也可能不能正常工作。应特别注意的是，离心泵转速降低或反转，也有类似征兆，两表读数偏小，但比较稳定。（2） 吸水管堵塞 两表特征：真空表读数比正常大，压力表读数比正常小。故障原因及排除方法 吸水管堵塞的原因有：吸水管插入太深，由于吸水井淤泥太多，没有及时清理，底闸与泥接触；滤网太脏；底阀未能全打开等等。（3） 排出管堵塞 两表特征：压力表读数比正常大，真空表读数比政党小。故障原因及排除方法：排水闸阀未打开或开错阀门。（4） 水泵叶轮堵塞 两表特征：压力表和真空表读数均比正常读数小。排除方法：清理叶轮（5） 排水管破裂 两表特征：一般是压力表读数下降，真空表读数突然上升。故障及排除方法 排水管破裂的原因，管路焊接质量不高、钢管锈蚀严重、操作中锰开锰关闸阀而引起水击等等。最根本的原因是思想上的麻痹大意，只要严格执行操作规程，认真检查管路的锈蚀情况并定期试压，就能避免事故的发生。（6） 泵产生汽蚀 一般来讲真空表和压力表读数常常不稳定，比正常小，有时甚至降到零。但由于引起泵产生汽蚀的直接原因不同，所以两表的变化规律也不完全相同，例如：1、若吸水管严重堵塞时，使真空表读数增大，但真空度过大，超过泵的允许吸上真空度时，便会引起汽蚀，这时真空度降低，甚至降到零。2、若泵的允许吸上真空度本来就低（或泵安装的过高），刚打开排水闸阀就可能产生汽蚀，这时真空度不不定是先增加后降低，往往是一开始就低下来，甚至为零。防止和消除汽蚀应从设计和使用两方面考虑：1、 从泵的设计上看，应尽量减少允许汽蚀余量，从而使h值增大。2、 从吸水装置的设计上看，一是尽量减小吸水管路水头损失，即减少吸水管长、减小吸不管附件（如底阀）、增大吸水管径；二是减少实际安装高度/3、 从操作使用上看，减少吸水管路损失。具体方法是关小泵排水闸阀，使系统的流量减少，吸水管的水头损失随之减小。水泵的维护为提高水泵的完好率和维修质量，使水泵保持良好的工作状况，特制定本规范。 职责划分：1.2.1日常保养(属经常性工作)由管理单位运行值班人员与维修人员负责。.日常保养. 检查水泵电源导线,是否有老化,破皮,电源线铜芯外漏.此种情况如果电源线在岸上,可以包裹的就包裹.如果是在水里最好是更换电源线.经常检查水泵叶轮是否有泥土,异物等堵住出水叶轮或是出水口,检查水泵运转时声音是否良好,如果有杂脆声,说明水泵轴承损坏,需要检修,加油,更换.检查水泵运转时是否漏电.如果漏电请送维修部门检修. 保养的还包括：1 经常检查缺不缺油 轴承是否运转正常2 联轴器是否正常3 吸入管路是否漏水漏气4 平衡管是否阻塞5 出水压力是否正常6 是否震动过大7 轴承基座是否过热8 手动盘车是否灵活9 泵基座是否牢靠10 有填料的密封经常添加 紧固 更换轴套1.2.2定期维护(属阶段性工作)由维修单位检修人员负责,。1.3检修周期：1.3.1日常保养属经常性工作除特殊规定以外每班应进行检查和维护。1.3.2在一般情况下，每年进行一次吊泵解体检修。出水量减少或振动较大，有异常声音时，则必须及时进行解体检修。1.4检修标准:按设备制造厂要求执行，无要求的按本规范标准执行。2.日常维护保养：2.1运转过程中,必须观察仪表读数及泵的振动和声音是否正常,发现异常情况,及时处理；2.2每季度测量深井的静、动水位,第一级叶轮必须浸入动水位以下35m。3.定期维护保养:将电机和水泵拆开；清洗零部件，除去锈蚀，并检查零部件的磨损情况。如无问题，涂刷防锈漆后可将水泵和电机重新装配起来，继续使用。如零部件有损坏或磨损严重，要进行大修，修理或更换零部件，再将水泵和电机装配起来。3.1 电泵的外观检查与保养: 电泵提井将水泵和电机拆卸开后，先从外部检查水泵和电机，将电泵的外部用水清洗干净后再检查：3.1.1. 电泵表面的防锈漆是否脱落。联轴器，轴伸，联接法兰，外壳等零件外部是否生锈腐蚀。防锈漆脱落应用砂纸打磨平整，擦拭干净后重新涂刷。零件表面的生锈可用砂纸打磨掉，擦拭干净后抹上机油。3.1.2.外部零件是否有碰坏与损伤，轻则修复重则要进行更换。3.2水泵零部件的检查与保养: 拆开水泵，将零部件用煤油或汽油清洗干净后再进行检查与保养，注意橡胶轴瓦要用水清洗。3.2.1轴承的检查与保养: . 检查轴承表面是否有裂纹，磨损与偏磨等情况。水泵经使用后轴瓦均匀的磨痕属正常情况；如果是磨损严重或偏磨，必须查明原因排除故障或更换新轴承。. 轴承间隙的检查：用千分尺测量出轴瓦的内孔直径db和轴套的外经ds，轴承间隙1值为：1 =db -ds (毫米) 中小容量的潜水泵轴承间隙1值在0305毫米范围内。小值对应于小容量的水泵；大值对应于中等容量的水泵。轴瓦或轴套磨损后，轴承间隙不超过04507毫米时，经维护水泵可照常使用。间隙超过了上面的范围，必须更换新轴瓦或配用轴套。（二、）通风设备设计提供的原始数据资料某矿井开采初期负压力1500pa,末期为2200pa,所需风量q=85/s。若风井兼作箕斗井，试选择风机并确定初期和末期的实际工况点。1、通风设备的结构和工作原理结构由：风机、通风网路、辅助装置构成。工作原理：风机的工作原理以轴流式风机的工作原理为例。轴流式风机的主要零部件叶轮、主轴、机壳，叶轮同办毂和叶片级成。当主轴带动叶轮旋转时，叶片间的气体从旋转的叶轮中获得了能量，从轴向流出，同时叶轮入口处形成负压，使外界空气由轴向流入叶轮。叶轮连续旋转，就源源不断地输出有压气体。离心通风机的结构主要是由离心叶轮、集流器、喁壳和叶轮轴等组成。而离心风机工作原理与离心水泵相似，在离心叶轮转动时，叶轮叶片间的气体在离心力的作用下，由叶轮中央向四周运动，气体获得一定的压力和动能。在叶轮中心处形成低压吸入气流，而在蜗壳出口处形成高压排出气体，气流随着叶轮的转动而源源不断地吸入和排出。由于气体在粘度、比重等方面都与液体不同，故风机蜗壳与离心水泵蜗壳在尺寸、截面形状上都不一样。集流器与进气箱集流器与进气箱是风机进风口的两种形式，其作用是保证气流均匀加速并充满叶轮进口，减少气流在进入叶轮过程中的能量损失，提高风机效率，降低噪声。集流器也有进风口，它的小直径端与叶轮进口相对应。集流器的曲面形状有多种，高效率风机广泛采用弧形、圆锥形和锥弧形等几种形式。集流器与叶轮之间的间隙可以是径向和轴向间隙。径向间隙气体泄漏不会破坏主气流的流动情况，性能 较好。装有恰当结构形式的集流器，风机的整体效率可提高3%4%。一般取0。02d，式中d叶轮外径（mm）。进气箱在生产中常由于工艺或设备及管网布置上的原因，在通风机进口之前需接一弯管，这样因气流转弯，致使叶轮进口截面上的气体流分布很不均匀。为改善这种状况，在大型离心通风机的进口集流器前一般都装有进气箱。通风机装高进气箱后，效率会下降，特别是在进气箱设计不当时，效率下降更多。进口导流器为扩大大型离心通风 机的使用范围和提高调节性能，在集流器或进气箱内还装有进口导流器。通过调节进口导流叶片的开启角度，可调节风机进风量的大小和进风气流方向，相应改变风机的工作特性， 以风机风压、流量和率进行调节。辅助装置主要由扩散器、消声装置、返风设备。扩散器：通风机出口的气流速度很大，动压很高。扩散器就是装于风机出口的一个断面逐渐扩大的流道，其作用是回收部分动压，以提高风机装置的静压。小型风机一般自带扩散器，大中型风机的扩散器可由厂家提供，也可由用户根据实际使用条件和安装地点自行设计。消声装置：通风机动转时会发生很大的噪声（有的高达120db以上），直接影响到人们的工作、休息、和身体健康。为保护环境，必须取有效措施把噪声降到允许范围。风机的噪声主要是有涡流噪声和旋转噪声。涡流噪声是气流在叶道中流动时产生旋涡并脱落，使得气流与叶片之间的作用力产生波动而引起噪声。低压风机以涡流噪声为主。旋转噪声是由于叶片周期地拍击气体而引起压力脉动所产生的噪声。高压风机以旋转噪声为主。轴流风机与离心风机比较，当叶片数和圆转速成度相同时，两者的低频噪声相差不大，但前者的高频成分大于后者。一般来说，离心风机噪声的主要成分是中、低频，轴流风机的则为中、高频。风机噪声的可靠资料一般应通过实验测定。但缺少可靠数据时，也可根据机械工业部部颁标准通风机噪声限值估计。降噪方法：当风机的噪声超过允许值时，必须采取相应的降噪措施，常用的有消声和隔声。消声是利用消声器将声源产生的部分声能吸收，使向外幅射的声能减少。消声器的种类很多，但用于通风机的大都是阻性（即利用声阻进行消声的）消声器。它对高、中频噪声具有较好的消声效果。消声器都是用消声板按一定方式排列构成的。依消声通道的形状，可将消声器分为排列式、蜂窝式和管式等。管式消声器一般只用于小型轴流风机中。消声器只对某一频率范围的噪声具有较好的消声效果。每种消声器都有其上限频率和下限频率。上限频率 =1.85c/ （hz） 下限频率 =c/ （hz） 式中 c音速，常温下可取c=340 消声通道直径或有效宽度，m 吸声材料厚度，m 系数，与吸志材料性质有关，可查表得知。矿井主通风机的消声器通常安装在扩散器之后，在出口拐弯处的周围安放由消声板构成的消声弯头。消声板的制造也很简单，在两穿孔的薄钢板间填充吸声材料即得。穿孔的排列多为正方形和三角形，穿孔率一般为20%30%。隔声：用吸声材料将声源与外界隔离，以减少向外幅射的声能。通常是在风机外壳加盖消声饰面。反风装置 为确保矿井生产安全，规程规定，矿井主通风设备必须具有使井巷中风流反向的功能。而且返风量不能低于正风量的60%。返风任务就是由反风装置完成的。近年来国产的矿用轴流风机（如2k60，gaf以及kz系列等）都具有使叶轮反转返风的功能，且返风量不低于正风量的60%。当风机不具有这种功能时，必须采用反风道返风。2、通风设备选型计算（1）计算风机必产生的风量和风压由原始资料得知，矿井所需风量q，开采初期和末期的负压和，并不包括漏风和辅助装置中的压力损失。但在选择风机，应将这些因素考虑进去。为此风机应产生的风马牛不相及量是：q=kq式中 q井下所需的风量； k漏风系数。当风井不作提升用时，k=1.11.5;兼作箕斗井时,k=1.151.2;罐笼时,k=1.251.3。因兼作箕斗井，取漏风系数k=1.16，风机必须产生的风量为q=kq=1.1685=98.6因离心风机常提供全压特性,则风机的全压为:开采初期 =+ =1500+150+100(估计)=1750开采末期 =+ =220+150+100(估计)=2450式中 各辅助装置的压力损失之和，作为估计，可取=100200，有消声器时另加5080；扩散器出口面积。（2）选择风机按类型特性曲线选 首先以效率高、性能好为条件确定风机类型。为使风机在整个服务期内都具有较高的效率，以和的平均值p作为选择时的计算风压，即风机在额定工况时的风压。p=（+）/2=（1750+2450）/2=2100由式 =、=消去，可得风机的最佳直径为：=1.128 式中 p计算全压，所选风机的流量系数和全压系数，对应于最佳工况的数值，可由类型特性曲线查得；空气密度，可取=1.2kg/m。根据风机的全压和风机在额定工况时的风压，预选g4-72-11型离心风机。根据其类型特性曲线上查得=0.23 =0.42则 d=1.128=2.907m由于g-4-72-11型离心风机没有型号能在风压能满足的情况下，直径最大为2m。为了满足要求采用两台规格一样的风机并联。则一台风机须产生的风量为=49.3则=2.056m。该类风机有直径为2m的，故取=2m。风机转速为n=616.7r/min。则可选g7-72-11no20，n=630r/min离心风机两台。（3）确定工况点将g7-72-11no20，n=630r/min离心风机的特性曲线图按相同的比例和网路特性曲线画在一起，确定开采初期和末期的工况点，检查是否满足通风要求。网路特性方程可按下述方法求得：风机给出的是全压特性，网路全压特性方程为：初期 p=末期 p=其特性图如图下所示按坐标（49.3,1750） (49.3,2450)确定出初、末期的工况点为和如图所示，用插值法可求得初期、末期转速580 r/min，660 r/min。由图可看出风机的工作区位于最高效率线的左右两侧，可保证风机在高效区运行，说明风机的选型合适。（二）确定电动机的功率和台数初期和末期，电动机应输出的功率分别为： （kw）或（kw）（kw）或（kw）式中，下标“1”和“2”分别表示初期和末期的实际工况，为传动效率。当 0.6时,选用一台电动机,功率为:=(1.11.2) 当 0.6时,选用两台电动,功率分别为:=(1.11.2)=(1.11.2) (三)、计算年平均耗电量风机的年平均耗电量可用正式估算：用一台电动机时e=（kwh）用两台电动机时e=（kwh）式中 电动机的效率，=0.850.9;电网效率，=0.9；r每天工作时数；t每年工作昼夜数。4、 通风设备的使用、维护、故障诊断通风机的使用：启动和停止掌握正确的启动和停止方法对保证风机正常运转十分必要。对风压特性曲线单调下降的离心风机应关风门启动，这样启动功率最小。对呈驼峰或马鞍特性曲线的风机，为避免启动过程中工况点通过不稳定区，应半开或全开风门启动。通风机的常见故障及诊断处理通风机的故障可分为性能故障和机械故障两大类。一般来说，机械故障多由风机的制造、装配及安装质量所引起，与风机自身及与之配套的机械设备有关。性能故障常与网路系统相关。常见故障见表一、机械故障故障现象产生原因排除方法1、 叶轮变形或损坏1） 叶片表面或铆钉头磨损或腐蚀2） 叶片和铆钉松动3） 叶轮变形或歪斜，使叶轮径跳和端跳过大1） 只是个别损坏时可个别更换，损坏过半应更换叶轮2） 重新将铆钉冲紧或更换新铆钉3） 卸下叶轮，用铁外向锤或其他方法将叶轮矫正2、机壳过热在风门或阀门关闭情况下运转时间过长停机，待冷却后再开动3、密封圈磨损或损坏1）密封圈与轴套不同心，在正常运转中磨损2）机壳变形，使密封圈一侧磨损3）转子振动过大，其径向振幅大于密封径向间隙4）密封齿槽内进入硬质杂物5）推力轴衬熔化，使密封圈与密封齿接触而磨损1）调整或更换轴套或密封圈2）整平机壳3）先将转子修整平衡再调整或更换密封圈4）清除杂物5）更换轴衬4、皮带轮滑下或皮带跳动1）两皮带轮位置未找正，彼此不在一条中心线上2）两皮带中心距较小或皮带过长1）重新找正皮带轮2）调整皮带轮中心距或更换合适的皮带二、机械振动故障现象产生原因排除方法1、转子不平衡，风机与电动机发生同样的振动，振动频率与转速相符合1）轴与密封圈发生强烈的磨擦，产生局部高热，使轮轴弯曲2）叶片重量不对称，或一部分叶片腐蚀或严重磨损3）叶片附有不均匀的附着物，如铁锈、积灰等4）平稳块重量与位置不对，或位置移动，或检修后没找平稳5）检修后叶片与轮毂上的插孔不对号1）更换新轮轴，并同时修复密封圈2）更换坏损叶片事调换新叶轮，并找平找正3）清除叶片上的附着物4）重找平稳，并将平稳块固定5）将叶片与轮毂上的插孔重新对号2、轴的安装不良，振动为不定性的，空转时轻，满载时大1）联轴器安装不正，通风机轴和电动机轴中心未对正，或基础下沉2）皮带轮安装不正或两轮不平行3）减速机轴与风机和电机轴在正时不考虑位移和补偿量，或虽考虑过但不符合要求1）进行调整，重新找正2）进行调整，重新找正3）进行调整，留出适当的位移补偿量3、转子固定部分松动，或活部分间隙过大，发生局部振动现象1）轴衬或轴颈磨损使间隙过大，轴衬与轴承箱之间的紧力过小或有间隙而松动2）转子的叶轮、联轴器或皮带轮与轴的配合松动3）联轴器的螺栓松动，滚动轴承的固定圆螺母松动1）补焊轴衬合金，调整垫片，或刮研轴承箱中分面2）修理轴和叶轮、重新配键3）拧紧圆螺母4、基础或机座的刚度不够，产生机房邻近的共振现象；电机和风机整体振动，而且在各种负荷情形时都一样1）基础灌浆不良，地脚螺母松动，垫片松动，机座连续不牢，连接螺母松动2）基础或机座风度不够，促使转子的不平稳，引起剧烈的强制共振3）管道未留膨胀余地，与风机连接处的管道未加支撑或安装固定不良1）查明原因后适当补修和加固，拧紧螺母，填充间隙2）查明原因，施以适当的补修和加固，拧紧螺母，填充间隙3）进行调整和修理，加装支撑装置5、通风机内部有磨擦声，发生的振动不规则，在启动和停车时可以听到金属碰撞声1）叶轮歪斜后与机壳内壁相碰或机壳刚度不够，左右晃动2）叶轮歪斜与进气口圈相碰3）推力轴衬歪斜，不平或磨损失4）密封圈与密封齿相碰1）检修叶轮或推力轴衬2）修理叶轮机进气口圈3）修理或更换推力轴衬4）更换或调整密封圈6、风机运转中带有噪声，且振动频率与转速不相符合1）油膜不良，供油不足或完全停止，轴承密封不良2）润滑油的湿度太高3）润滑油质量不良，或不适合转速的要求1）查明原因，进行清洗机修理，加润滑油2）停机或更换新的润滑油3）调换优质润滑油，并定期化验三、轴承故障故障现象产生原因排除方法1、轴衬