（江苏利电能源集团 江苏江阴 214444）
摘要：江苏利电能源集团燃煤公用系统中共有两台卸船机，其给料系统为振动给料机。卸船机自投运以来，给料系统存在许多设备问题。通过对振动给料机和皮带给料机的优缺点进行分析，提出了改进思路，最终为设备改造提供了依据。
关键词：卸船机；振动给料机；皮带给料机
Abstract: There are two ship unloaders in the coal-fired utility system of Jiangsu Lidian Energy Group. The feeding system is vibrating feeder. Since the ship unloader is put into operation, there are many equipment problems in the feeding system. Based on the analysis of the advantages and disadvantages of vibrating feeder and belt feeder, the improvement ideas are put forward, which provides the basis for equipment transformation.
Keywords: ship unloader ; Vibrating Feeder; belt feeder
江苏利电能源集团共有两座煤码头，分别为一期煤码头和三期煤码头，一期煤码头为3.5万吨级散货码头，配有两台1200T/h卸船机，1992年6月投入使用，其给料系统为皮带给料机，输送能力为500吨到1500吨。三期煤码头为5万吨级散货码头，配有两台1800T/h卸船机，2006年8月投入使用。其给料系统为振动给料机，输送能力为1000吨到2200吨，通过变频实现三档出力调节。
1 桥式牵引卸船机给料系统简介
燃煤火力发电厂输煤系统广泛使用桥式抓斗起重机，给料系统是卸船机的接料转驳设备，其类型主要有皮带给料机和振动给料机两种。江苏利电能源集团一期卸船机安装的给料机为皮带给料机，意大利ANSALDO公司制造，型号为B2000，主要由输送带、驱动滚筒、改向滚筒、托辊组件、导料槽、驱动电机、行星减速器、清扫器及润滑附件等组成。三期卸船机安装的给料机为振动给料机，德国JOST公司制造，型号为FRF2400/-300×3065，主要由给料槽、缓冲器、偏心块振动器、弹簧部件和驱动马达、万向联轴器组成。振动给料机组成如图1所示。
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1.给料槽 2.缓冲器 3.偏心块振动器 4.弹簧部件
图1 振动给料机组成
FRF振动给料器有一个偏心块振动器被用作驱动装置。偏心块振动器是通过万向联轴器和三相交流电动机连接进行驱动的，振动是由偏心块的转动产生的，通过机械性振动原理实现输送大量物料。振动给料机生产能力可通过变频器进行3段速度调节，以满足出力变化要求。根据试验，在安装角度不变的情况下，变频器变频由40HZ升到工频50HZ，流量可增加400t/h。这样，在平时运行中，就可以利用变频器进行流量调节，满足运行中煤量变化的要求。
2 振动给料机存在的主要问题
2.1 振动给料机料槽安装角无法调整.png)
振动给料机运行中无法自动“锁煤”现象的存在，给运行人员作业带来较大困难。目前，正常作业过程中，需频繁启停振动给料机或料斗闸板来避免此类状况的发生，一定程度影响卸船作业速率。
振动给料机出力无法控制或流量控制困难：理论上，振动给料机可以通过调整振动给料机的振幅来调整流量，且厂家也设计安装了调整开关，但现场调整流量的效果几乎为零；目前，生产作业过程中，主要依靠料斗闸板的开度大小来调整#3卸船机的出力。但存在振动给料机出力不匀现象：振动给料机正常放煤时，在不操作其速度给定的状态下，卸船机出煤的流量明显不匀，煤流有规律地存在一段大一段小的现象（至少存在30％～40％的流量差异）。
不同煤种或相同煤种不同煤质对#3卸船机振动给料机的流量影响较大：近五年的运行实践证明，在料斗闸板开度不变的状态下，两个不同煤种作业，卸船机的流量会有明显差异；如果是相同煤种，但煤的干湿程度不同，其流量也会有明显差异。目前，电厂码头作业煤种众多，且两台卸船机同时作业，对流量控制的要求较高，#3卸船机出力的不确定性，增大了运行操作的作业风险。
振动给料机的给料能力是振动槽上物料的横截面与物料移动速度的乘积，物料的横截面通过闸板进行调控，而物料速度与物料颗粒的形状、大小、物料的摩擦系数有密切关系，不同煤种体现的速度就存在很大差异，所以其设计特点已决定了振动给料机不适宜用于供料精度比较高的场合，对于我厂的多煤种情况就会存在较多的问题。
影响物料速度的因素除以上所述，还存在以下方面：振动频率、给料机倾角、振动角度等因素。实际使用中振动频率现场调整效果非常差，几乎没有效果，给料机倾角需要人工调整，在复杂煤种情况下进行频繁调整几乎不现实，所以无法实现卸船机流量的精确控制。
溜煤现象：振动给料机的溜煤现象一直存在，从设备移交后，通过检修专业的整改和运行专业在作业中的规范操作，溜煤现象逐渐减少，但并未完全可控，2011年12月2日白班14:30，作业“作业太湖六号”；卸载“褐煤”煤种，发生溜煤，造成C-2B皮带过载故障，后影响卸船作业时间近4小时。
2.2 振动给料机运行噪音大
振动给料机料槽的振动是由偏心块的转动产生的，通过机械性振动原理实现输送物料的，机械振动是产生噪音的原因之一。振动给料机料槽因振动位移而与料斗处的密封板接触发生碰撞，碰撞也是产生噪音的原因之一。另外，由于设计的原因，振动给料机出口处下方落料管与给料机料槽承重基架梁距离较近，限制了振动给料机机架的振动位移，振动给料机机架撞击罩壳和落料管而发出刺耳的噪音，引起罩壳和落料管抖动。
2.3 振动给料机密封板和挡皮易磨损
振动给料机物料运行状态有滑行输送、中速抛掷输送及高速抛掷输送几种状态，当物料处于中速抛掷输送或高速抛掷输送时，料槽底部物料几乎不存在滑移现象，对料槽底部的磨损较少。但物料在抛掷输送时对料槽两侧的密封板摩擦较大，引起密封板和挡皮磨损较快，物料易从给料机槽体两侧溢出撤煤。
2.4 给料闸板门故障率较高
由于给料机给料过程中存在物料自流现象，尤其在干料块料的情况下更为明显，为控制给料流量，需将闸板门放下到一定位置来调节煤流量，来控制出力，闸板门承受煤流较大的挤压，产生板门、导轨变形，行走轮支撑弯曲，从而造成行走卡塞，影响设备正常运行。
2.5 振动给料机内部及料斗衬板检修不便
给料机料槽与水平面的存在一定的夹角，而且槽面比较光滑，人员在料槽内工作站立不稳，给料斗内衬板检修或更换密封板带来不便。
3 皮带给料机的原理及特点
皮带给料机结构简单，应用最为广泛，最常用于输煤系统中，输送物料均匀稳定。
3.1结构特征
输送机构由机架、主传动滚筒、改向滚筒、张紧装置、托辊组、橡胶输送带、头、尾清扫器构成。驱动机构由变频调速电机和行星减速器及联轴器组成，可以实现物料输送的无级调速。
3.2工作原理
（1）由变频调速电机通过联轴器带动行星减速器转动，再通过联轴器带动传动滚筒转动，依靠皮带张紧力和传动滚筒驱动力从而使橡胶输送带运行均匀连续给料。
（2）依靠变频调速，电机可实现无级调速，流量调节范围可从500t/h到2150t/h。这样，在平时运行中，就可以利用变频器进行无级流量调节，满足运行中煤量变化的要求。
3.3工作特点
（1）给料均匀连续，不会出现流量忽大忽小现象，也不存在自流现象，遇潮煤粘煤也能保证正常均匀出料。
（2）可实现无级调速，给煤量可满足运行中对煤量变化要求。
（3）噪音低，由于不存在振动源，且带式输送机运行平衡，转速较低，产生和噪音低。另外，由于存煤的缓冲，使煤流冲击声较小。
（4）橡胶输送带不易损坏。输送带接头采用热硫化的方式进行胶接，输送带接头强度高，且不易被清扫器刮起。由于采用变频无级调速，给料料斗可实现存煤运行，即使在清仓作业时，也能保证给料料斗存煤运行，从而煤中大块不会直接砸到输送带上而先落到存煤上，起到了缓冲作用，保证了输送带安全运行，胶带使用寿命大为提高，维护工作量较小。
（5）皮带不易跑偏，由于存煤运行，皮带整个断面受力均匀，不会因落点不正而引起皮带跑偏。给料机为单方向运行，一旦皮带跑偏调整好后，不会再次出现跑偏现象。
（6）环境污染少，由于存煤运行，给料机导料槽处密封不存在正压，故不易漏粉。 给料机导流槽内侧衬板与输送带之间间隙较少，故外侧密封挡板不易磨损，使用寿命长，不会出现漏煤漏粉现象，维护量少。
（7）料斗内衬板更换方便，而且便于定期检查。
（8）皮带给料机由于带宽较大，输送能力强，带速相对较慢，故驱动滚筒包胶不易磨损，使用寿命长，维护成本低。
4 皮带给料机比对振动给料机的优点
（1）提高给料机对煤种的适应性，不管是潮煤粘煤还是干煤块煤，都能保证均匀连续的流量，稳定的出力，避免出力不足或自流溢煤现象。
（2）减少噪音和粉尘外泄，改善环境、保障安全。由于皮带给料机可以实现全密封，因此可以防止现有振动给料机的粉尘泄漏，减少环境污染和粉尘自燃的隐患。
（3）可实现无级调速，调速范围更广，对煤量变化要求适应性强，满足运行要求。
（4）减少检修维护量和维护难度，检查更为方便。
5 给料机改进
将振动给料机设备及结构拆除，料斗下部出料口改造，皮带给料机支撑制作安装，下部三通溜槽改造，新皮带给料机制作安装，电气改造、制作、安装，程序改写调试。
(1) 拆除原振动给料机及承重框梁，对卸船机料斗下方进行改造，料斗出料口由漏斗形改为长方形，料斗出料口高度需要进行适当调整以利于给料皮带机的安装，在给料皮带机安装后布置二侧导料槽。
(2) 需要对原落煤管进行适当改进主要为了利于给料皮带机头部驱动装置的安装，主要的改造部位在切换挡板的上方，整个功能方面不会产生变化，仍然利用原切换挡板实现煤流的切换。
(3) 由于原卸船机设计为振动给料机，所以改造为给料皮带机时需要将给料平台钢结构往海侧方向扩展。
(4) 电气方面由于原振动给料机的振动电机的功率为22KW，改造后电机的设计功率在45KW，这需要在卸船机电气室增加一套70KW的变频器及相关的电气原件并重新铺设电缆。
(5)仪控方面需要适当调整相关程序和增加部分仪器仪表，但改动量不大，从技术上论证也是可行的。
(6) 给料皮带机的设计主要参数：
给料皮带给料机设在料斗下方，额定能力为1800t/h，布置1台，皮带给料机最大出力可达到2150T/h；皮带给料机机构采用交流变频驱动，皮带给料机可在500～2150t/h范围内实现无级调整出料能力，功率45KW。司机室设有给料机流量显示装置，带速可调(无级调速)，最大可达到0.8米/秒，运行方向不可逆。皮带给料机与301皮带机连锁，以确保只有301皮带机处于工作状态时，皮带给料机才能供料。
料斗与给料机联锁；当料斗储料量少于或等于额定量的15％时，料斗下方的给料机停止给料，多于或等于35％时自动恢复送料。司机室具有手动清空料斗的功能。
皮带给料机驱动机构由电机、变频器组成。给料机的变频调速应根据负荷传感器的荷载信息自动进行连续调整，该调整的的最大值不应超过机械部件的允许承受能力。同时，在司机室触摸屏上，增加调速开关，以保证司机可以手动给定频率。调整范围：25～100%。
结语
通过卸船机振动给料机改为皮带给料机改造完全消除振动给料机所存在的问题。提高煤种适应性，卸船机出力控制可得到精确的调整，实现了与皮带机的安全转接功能，同时减少噪音和粉尘外泄，改善环境，降低清扫工作量。设备自投用以后未出现设备故障，提高了设备的可靠性和安全性。
参考文献
[1]于辉.物料高速连续抛掷状态下的新模态[J].起重运输机械,2007.(10)
作者简介：
黄仕涛，男，本科，高级工程师，技师，从事大型火力发电厂热能动力工程机械设备管理工作（E-mail：huangst@jlepc.com.cn）。
论文作者:黄仕涛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
标签：给料机论文; 料斗论文; 皮带论文; 物料论文; 作业论文; 流量论文; 联轴器论文; 《电力设备》2019年第19期论文;