往復式給煤機曲柄機構在濟三選煤廠的優化改造

鄭洪軍 周廣瑞 李光寶

摘要：通過對K5系列往復式給煤機運行中常出現的故障分析， 對曲柄機構進行優化改造，有效解決了往復式給煤機運行中的問題，取得了良好的生產效果，保證給煤機以最佳方式運行。

關鍵詞：往復式給煤機;曲柄機構;聯軸器;優化改造

給煤機在膠帶機運輸系統起著極為重要的中轉樞紐作用，一般情況下，主要運輸膠帶機煤倉下都設置給煤機，來保證均勻正常往膠帶機上給煤，運行狀態的好壞往往直接影響原煤的運輸。每一臺給煤機保證正常連續工作，才能確保原煤的暢通運輸，否則每一臺給煤機的故障，都不同程度的影響生產產量。而往復式給煤機在煤礦、洗煤廠廣泛使用，該設備具有結構簡單、性能穩定、運行安全可靠、維修方便等優點。但同時也存在一些問題，在此，對該設備存在的問題進行研究，并進行了技術改造。

1 ?給煤機技術參數

濟寧三號煤礦選煤中心原煤車間原煤倉下儲裝運系統于2008年安裝使用K5系列往復式給煤機，用于礦井提升毛煤經倉前準備系統篩分處理后≤50 mm物料經原煤倉底部二層給煤機和帶式輸送機進入洗煤車間三產品重介旋流器進行洗選的轉載設備。在近十年的現場使用中，表現出運行穩定、性能可靠、生產能力大、維修方便等優點，但同時也暴露出給料不均勻、衛生量大等劣勢。給煤機主要技術參數見表1。

K5往復式給煤機的運行原理：主要依靠37KW電動機驅動減速機運動，減速機的低速輸出端通過曲柄帶動曲軸轉動，曲軸帶動給煤機往復板在底托軸上往復運動，從而實現給煤的過程（曲軸通過φ60的銷軸與給煤機往復板進行連接）。

在驅動電機和減速機之間一般設置彈性柱銷聯軸器，用于連接傳遞扭距。該類型聯軸器工作較為平穩，曲軸和給煤機往復板的連接在運行中也很少出現問題。在實際運行過程中，出現故障比較多的部分是減速機與曲軸的連接件曲柄。按照標準設計曲柄由連接板和連接軸組成，曲柄的結構如圖1所示。

由于是焊接斷面，焊接強度可以達到要求，但是其塑性和韌性均有大副下降，直接影響焊接效果而容易造成結構斷裂的主要原因有：①焊接殘余應力;②焊接角變形和錯位;③應力集中等原因。所以在運行使用過程中，承受大的負荷和沖擊的能力便有所下降，容易出現曲柄連接板與連接軸開焊，造成事故。造成事故后，在搶修過程中，需要對給煤機進行卸載后，將往復板人工進行牽引，復位后再進行連接，事故不但影響時間長，且搶修過程也是費時費力。

根據這種情況，設計將連接軸和連接板制作為一體，并對曲柄進行調質處理硬度HB200～300，既保持了原有的強度，又不降低韌性和塑性，使連接軸的抗沖擊能力大為增強，如圖2所示。

曲柄結構的優化改進后，對重新投入使用的給煤機分別從故障次數、影響時間及運行情況進行了效果檢驗，結果發現原曲軸一年出現問題3次（焊接處開焊2次），每次處理時間2h，而新曲軸一年出現問題只有1次（固定銷松動），處理時間僅為1.5h，對比可以明顯看出，改進后事故率明顯降低，沒有出現焊接件開焊問題，僅出現固定銷松動一次，處理時間只用了0.5 h。新、舊曲軸對比改進后可以增加效益（按較小煤量200 t/h，有50%的處理時間在生產班計算）：3.5×50%×200×400=140 000元，再減去增加的制造費用3 500元，每年可為礦增加的效益十分明顯。

4 ?結語

經過對該類型給煤機曲柄機構的優化改造，提高了設備運行穩定性和生產效率，為下一步推廣使用提供了強有力的技術支持。

參考文獻：

[1]羅文.大型往復式給煤機.煤炭工程，2002（5）.

[2]李振.往復式給煤機的改進.《蘇、魯、皖、贛、冀五省金屬學會第十五屆焦化學術年會論文集（下冊）》2010.