鏈板運輸機的故障分析及處理

黃 烽

(韶關冶煉廠 設備工程部，廣東 韶關 512024)

鏈板運輸機的故障分析及處理

黃 烽

(韶關冶煉廠 設備工程部，廣東 韶關 512024)

介紹了長盤型鏈板運輸機的結構性能、組成以及在粗鉛鋅冶煉廠的應用情況，對長盤型鏈板運輸機存在的故障原因進行分析，并針對故障提出具體的解決措施。經過技術改造后，解決了生產過程中鏈板運輸機長期存在的故障，保障了粗煉系統正常生產。

鏈板運輸機；電機；液力偶合器；軸承

0 前言

長盤型鏈板運輸機是韶冶燒結車間主流程的重要設備，其運輸量大，爬坡能力強，對物料的溫度和塊度適應范圍廣等特點，尤其適用于鉛鋅燒結塊的運輸。鏈板運輸機，利用固接在牽引鏈上的一系列鏈板在水平或傾斜方向輸送物料的運輸機。以單片鋼板鉸接成環帶作為運輸機的牽引和承載構件承載面具有橫向隔片置于槽箱中驅動環帶料斗將燒結塊運輸至密閉鼓風爐。鏈板運輸機在冶金、煤炭、化工、電力制造及國民經濟中其他工業部門均得到廣泛運用。長盤型運輸機主要特點有適用范圍廣，輸送能力大，牽引鏈的強度高，可作長距離輸送，輸送線路布置靈活。鏈板運輸機的傾角可達30～35°，彎曲半徑一般為5～8 m，運行平穩可靠。韶冶廠鏈板運輸機傾角為26.79°，彎曲半徑為5.6 m，主要用于運輸從燒結機生產出來的燒結塊，經過破碎、篩分運送至熔煉車間燒結塊倉。目前運行情況來看，運送能力強，設備故障較少，但還是存在一些故障。

1 結構性能

長盤型鏈板運輸機主要由驅動裝置、張緊裝置、運輸部分及附設裝置所組成。驅動裝置包括電機、液力偶合器、減速機及頭部鏈輪。鏈輪輪齒部分的維修經濟而簡便。通過彈簧及張緊拉桿作用于尾部鏈輪，鏈條能在整個長度上均勻張緊。

運輸部分部分由連接搭接的鏈板斗組成，鏈板斗一端搭在前面的鏈板斗上，另一端則由走輪支承并托起后面的鏈板斗，走輪支承于軌道并由鏈條牽引，通過可彎曲的鏈條使鏈板斗組成一個封閉的運輸系統。附設裝置包括事故開關、逆止器及安全保護裝置等。事故開關可保證在任何出事的地點停車，逆止器則可保障運輸機在停車或者鏈條斷裂時防止整個運行裝置倒滑。

2 故障及原因分析

燒結車間3臺長盤型鏈板運輸機，分別用于返粉、燒結與返粉的混合料及燒結塊的運輸。

它相對于短槽式鱗板運輸機具有結構輕、壽命長、運行平穩、漏料少、維修方便、傳動功率小等特點。但是長盤型鏈板運輸機在生產運行中，二系統1#鏈板機經常發生脫軌事故，而2#鏈板機則常發生頭部星輪軸承燒壞、液力偶合器噴油及電器跳閘等故障，嚴重影響燒結生產工藝的連續性。

2.1 鏈板運輸機頭部星輪軸承燒壞

因為鏈板機頭部星輪軸承直接安裝在機架上，這樣安裝雖然使運輸機結構緊湊，但是軸承座處于頭部收塵罩的封閉系統中。而2#鏈板運輸機輸送的是溫度達500～600 ℃的熱燒結塊與返粉的混合料。這必然使頭部星輪在一較高環境溫度中工作。從而導致軸承潤滑脂極易熔化。由于潤滑脂變成液體狀態，軸承座內的潤滑油就很容易泄漏。經過一段時間，軸承將處于少潤滑脂或無潤滑脂的不良潤滑狀態，從而導致軸承燒壞。

2.2 鏈板運輸機脫軌

造成鏈板運輸機脫軌主要原因是：(1)鏈板斗軸彎曲變形或者斷裂，造成走輪間距與軌道間距產生誤差，從而導致走輪脫離軌道；(2)鏈板運輸機零部件如壓板、吊耳、走輪等發生松動、損壞或脫落，而使鏈板斗單邊受載；(3)頭尾輪堆料使鏈板斗頂起，這樣走輪脫離軌道運行而導致脫軌事故的發生。

2.3 鏈板運輸機液力偶合器噴油，電器跳閘

液力偶合器噴油，電器跳閘主要在于2#鏈板設計時未考慮返粉補充通過該鏈板運輸機。由于補充返粉是鉛鋅燒結塊生產過程必不可少的。燒結車間二系統在設計返粉的補充是從礦倉通過返粉皮帶運輸機直接運至返粉倉。而堆場還有許多大量顆粒返粉，其粒級遠達不到燒結工藝要求，通過設計，在2#鏈板機尾部增設一條皮帶運輸機，由皮帶機把返粉輸送到2#鏈板運輸機，然后再經波紋對輥和光面對輥破碎機等返粉細碎設備再進入返粉倉。顯然，返粉補充途徑的改變增大了2#鏈板運輸機負荷。

3 改進措施及效果

針對鏈板運輸機在生產過程中暴露出來的問題。經過技術分析，并在生產過程中采取有效措施不斷進行改進。主要措施如下：

3.1 增設手動加油泵

頭部星輪軸承燒壞，主要由于軸承未能長期處于良好的潤滑狀態。為此，在頭部增設兩臺手動干油泵(型號SGZ-8)，每兩天給軸承加一次油，這樣就保證了軸承長期處于良好的潤滑狀態。同時，保障收塵風機正常運轉和收塵管道的暢通，不僅可使鏈板機處于少粉塵的工作環境中，而且能有效地降低鏈板運輸機頭部的工作環境溫度。

3.2 增設限位裝置

鏈板運輸機發生脫軌事故。脫軌不但造成成批鏈板斗被損壞，而且維修工作量大。針對造成鏈板機脫軌原因，首先在管理上制定相應措施：強化點檢制，要求維修人員每天對鏈板機進行檢查；當班崗位操作工必須檢查吊耳、走輪、鏈板斗的主副軸等零部件的狀況，發現問題及時反映。其次在鏈板運輸機頭部增設限位裝置(見圖1所示)。由圖1可以看出：當走輪爬上或越過軌道而高于正常位置時，走輪將觸動頂板和限位，從而引起跳閘，這樣就有效地減少脫軌事故的發生。

1.鏈板斗 2.走輪 3.鏈輪 4.頂板 5.限位裝置圖1 限位安裝示意圖

3.3 電機重新設計選型，匹配液力偶合器

由于在2#鏈板運輸機尾部增設一條返粉皮帶運輸機(運輸量Q=80 t/h，當補充返粉時，2#鏈板機運輸機量由Q=200 t/h增至Q=280 t/h。很顯然，這時鏈板機的運輸量超出其設計值(Q=200 t/h)。而液力偶合器噴油和電器跳閘基本上都發生在補充返粉的情況下。為保障生產工藝的連續性和設備的正常運轉。有必要對電機重新選型設計，同時也需選擇與相之匹配的液力偶合器。原電機功率為30 kW。設計計算過程如下：

N=(Kpv/η)×10-3[1]

(1)

式中N—功率，kW；K—電機功率備用系數，取K=1.2；V—輸送機速度，取V=0.29 m/s；P—鏈條牽引力，N；η—傳動系統的總傳動效率，取η=75%。

由于驅動鏈條傳遞給鏈條的牽引力，主要用于克服兩部分阻力：物料在傾斜區段上輸送的坡度阻力Fs和承載裝置運行時摩擦阻力Fr，即：

P=Fs+Fr

(2)

Fs=Hqcg

(3)

qc=Im/V

(4)

式中H—物料輸送高度，H=26 m；Fs—坡度阻力，N；Fr—摩擦阻力，N；qc—物料線密度，kg/m；Im—輸送機質量生產率，kg/s；g—重力加速度，g=9.8 m/s2。

Im=200+80=280 t/h=77.8 kg/s

根據公式(3)、公式(4)可得：

Fs=Hqcg=HgIm/V=26×9.8×77.8/0.29

=68356.7 N

又：

Fr=kfg(L×2qkcosβ+L1qccosβ)

(5)

式中f—當量摩擦系數，取f=0.03；L—輸送機機長，取L=73 m；L1—輸送機裝載段長度，取L1=L/2=36.5 m；qk—承載裝置的線密度,qk=175 kg/1.31 m=133.6 kg/m；k—附加阻力系數，取k=1.1；β—輸送機傾斜角，β=26.7871°。

根據公式(5)代入數值：

Fr=1.1×0.03×9.8(73×2×133.6×
cos26.7871°+36.5×77.8/0.29×
cos26.7871°)=8458.1 N

P=Fs+Fr=68337.2+8458.1=76795.3 N

N=(Kpv/η)×10-3=
1.2×76795.3×0.29/0.75×10-3=35.63 kW

通過以上設計計算，電機功率只有大于35 kW時，才能滿足要求。而原設計電機功率為30 kW，顯然滿足不了設備正常運行的要求。根據實際情況，選擇電機功率N=37 kW，型號為Y225S-4。

由于電機的改變，液力偶合器也需要選擇與電機相匹配的規格。根據電動機與液力偶合器的聯合工作特性曲線(如圖2所示)只有電動機特性曲線與液力聯軸器的特性曲線之交點A在額定力矩B與尖峰力矩點C之間，才能保證輸送機滿載啟動。A點力矩值越大Ma越大，啟動越快；Ma值越接近M,則啟動越快。由圖2選擇液力偶合器型號為YOX510。

1.液力偶合器YOX410工作特性曲線 2.液力偶合器YOX510工作特性曲線 3.液力偶合器YOX560工作特性曲線)圖2 電動機與液力偶合器聯合工作特性曲線

經過以上幾個方面的改進，長盤型鏈板運輸機再沒有因為頭部星輪軸承燒壞，過載引起液力偶合器噴油及電器跳閘等故障而停機，鏈板運輸機的脫軌事故也極少發生。不僅提高了設備作業率，保障燒結生產工藝的連續性，而且減少了維修工作量和生產成本，為燒結車間的穩產、高產提供了設備保障。

4 結束語

通過對鏈板機頭部星輪軸承潤滑系統、電機和液力偶合器的改造，取得了較為滿意的效果，實踐證明：這種改造是行之有效的。最后有一個問題值得探討：鏈板運輸機的物料溫度較高(500～600 ℃)而運輸機頭部星輪軸承座安裝在機架上，這樣軸承的工作環境溫度就較高，不僅破壞軸承的潤滑，而且軸承座因為溫度的影響會發生移動，從而影響星輪的水平度以及星輪軸和減速機輸出軸的同軸度。能否考慮把軸承座安裝在遠離機架一定位置，從而保障軸承工作環境溫度的降低。

[1] 王修斌，程良俊. 機械修理大全[M]. 沈陽：遼寧科學技術出版社，1993.

Faults Analysis and Treatments of Chain Conveyor

HUANG Feng

(Equipment Engineering Department, Shaoguan Smelter, Shaoguan 512024, China)

The paper introduces structure performance, long plate chain conveyor and its application in the crude zinc smelting plant, analyses cause of the faults, and puts forward specific measures to resolve. After the technical improvement, the faults existed a long time of chain plate conveyor production process is solved, ensures the normal production of crude refining system.

chain conveyor；electric machinery；hydraulic coupling；bearing

2014-01-26

黃烽(1983-)，男，江西興國人，工程師，大學本科，主要從事設備管理維護工作。

TH233

B

1003-8884(2014)03-0005-03