圓形煤場夏德堆取料機故障的分析與排除

陳東平

摘? 要：夏德圓形煤場堆取料機在生產過程中應用頻繁，導致系統故障率升高，隨著設備使用年限的升高，設備工作效率降低，后期的投入維修成本升高，嚴重時會直接影響設備的正常生產投入運用，間接給企業造成較大經濟損失。該文闡述了夏德堆取料機結構設計及各種潛在的故障問題，針對夏德堆取料機經常出現的相關故障現象，分析原因保證設備穩定、高效地運行。

關鍵詞：夏德堆取料機? 機械結構? PLC? 液壓張進力低? 鏈條脫軌

中圖分類號：TQ172.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）11（c）-035-03

Analysis and Elimination of SCHADE Stacker and Reclaimer Failure in Circular Coal Yard

CHEN Dongping

（Guangdong Red Bay Power Generation Co.， Ltd.， Shanwei， Guangdong Province， 516600 China）

Abstract： The frequent use of stackers and reclaimers in the production process of SCHADE circular coal yard leads to an increase in the system failure rate. As the service life of the equipment increases， the efficiency of the equipment decreases， and the later investment and maintenance costs increase， and it will directly affect the normal production and use of equipment， and indirectly cause greater economic losses to the enterprise. This article describes the structural design of the SCHADE stacker and reclaimer and various potential failure problems. Aiming at the related failure phenomena that often occur in the SCHADE stacker and reclaimer， analyze the reasons accordingly to ensure stable and efficient operation of the equipment.

Key Words： SCHADE stacker and reclaimer; Mechanical structure; PLC; Low hydraulic tension; Chain derailment

1? 夏德堆取料機簡介

夏德圓形煤場堆取料機是一種高效、連續、遠程操作的裝卸機械，該設備的堆取料過程均在封閉的環境下進行，不會對環境造成污染，還不會危及到周圍行人的人身安全[1-2]。封閉的圓形煤場選用堆取料一體機的工作模式，可以實現在同一時刻的堆料與取料作業，能夠保證設備的低成本、高效率運行。在相同的產業約束條件下，夏德圓形煤場堆取料機一體的占地面積更小，節省了大量的基建費用和使用空間費用。從設備的安全性設計和自動化設計等方面來考慮，夏德堆取料機采用了全自動化的PLC程序控制模式[3-4]，可以實現煤場上煤、卸煤過程的無人控制及遠程控制[5-6]，自動化控制技術的引入不僅可以大幅度地提高設備的使用效率，在設備檢修和故障排查時也具有一定的便捷性和可操作性。夏德堆取料機采用了一體式的結構設計，其中堆料機的額定出力為3000t/h，最高出力為3600t/h;取料機的額定出力為1500t/h，最高出力為1800t/h。夏德堆取料機在取料端設計了一臺活化給料機，在煤場還增加了應急煤斗及下端設計一臺活化給料機，以便在原有設備發生故障時采取應急的相關措施。

2? 夏德堆取料機的機械結構設計與電氣控制保護設計

2.1 機械結構設計

在機械結構設計方面采用堆取料一體，同心同柱。堆料機采用了水平懸臂帶式輸送結構，堆料懸臂及配重，堆料機的活動空間范圍是360°環形區域，在該空間范圍內除禁堆區能夠自由地堆料。取料機采用懸臂式刮板結構設計，同樣可以實現在360°空間范圍內配合堆料機自由旋轉，設置取料俯仰、旋轉、駕駛室及配重。

2.2 電氣控制保護結構設計

在電氣結構設計方面，夏德堆取料機以自動化的設計方式為主，提高和改善在單位時間內堆取料的合理比例范圍，降低對煤炭資源的浪費，電氣結構的主要參數設定如表1 所示。

夏德堆取料機配備獨立的開關柜，經過電纜滑環結構，將電能輸送到堆取料機上的獨立配電柜內，再通過變壓裝置及轉壓裝置向各設備部件供電。通訊控制線路與另一臺配電柜連接，通信與動力分屬于不同的配電柜，中心柱處采用電纜滑環控制模式。在連鎖保護設計方面包含項目，如表2。

3? 夏德堆取料機故障現象及原因分析

由于夏德堆取料機機械結構設計較為復雜，且各類電子元器件都具有聯網功能和連鎖保護功能，并配備遠程控制系統及保護開關，在工作中難免出現故障，甚至造成刮板損壞、鏈條斷裂、鏈條脫軌等嚴重的事故。設備的主要故障現象描述如下：

第一，當鏈條張緊力頻繁報張緊力低報警時，無法啟動取料機運行，需等待補充張緊油后才能啟動取料機運行。

第二，當取料機取料較多并發生脫軌時，有電流突然增大的現象，即使及時將取料臂抬起也幾乎無法降低電流。

第三，當鏈條發生脫軌時，軌道破壞變形、導輪損壞、刮板變形損壞，可能繼續運行會報取料機高或低位運行信號消失（此信號是刮板變形擠壓或缺失的表現）。

第四，當脫軌發生后未及時發現，再復位繼續啟動多次容易拉斷取料機的鏈條。

綜合分析上述幾點故障，要保證系統的正常運行應實時監控刮板鏈條的工作狀態，如果出現了非正常的工作狀態，及時預警并停止取料機運行避免鏈條由于張緊力過小而導致故障的發生。原因分析：第一，取料機鏈條運行十多年，鏈條有變形拉長現象，導致整個鏈條周長變長，張緊壓力伸縮桿伸出行程超過限位，鏈條未達到應有的張緊壓力，造成鏈條刮板脫軌。第二，取料機張緊裝置內部盤形彈簧疲勞，導致無法提供應有的張緊力，造成鏈條刮板脫軌的一大因素。第三，取料機鏈條張緊油管存在泄漏現象，使鏈條的張緊壓力逐步降低。第四，取料機十多年未進行整體大修，鏈條、刮板、導輪、軌道等設備老化變形，存在著相對較多的缺陷。

4? 故障排除與應對措施

針對夏德堆取料機的常見故障，管理者可有針對性的明確堆取料機設備的操作與使用規程，并從設備設計與控制的角度可增加傳感器等設備，經常進行檢查和定時安排大修，提高設備和系統的可靠性與穩定性。

（1）制定嚴格的使用流程和操作流程，在堆取料機工作時按照使用流程操作，禁止超負荷、超時作業，避免設備由于超負荷工作而對機械和電路系統造成損害。規范對設備的正常使用與周期性保養行為，制定專門的責任人并做好設備日常點檢與維護記錄，通過增加日常培訓頻次提高設備操作人員、維修人員的安全意識和責任意識。

（2）加強監控取料機鏈條張緊壓力，正常壓力在100～120bar之間，壓力超出正常范圍或者波動異常立即停止取料機運行，現場確認設備情況。 執行抄表制度，遠程參數進行監控，對狀態進行分析，對波動比較大的參數進行現場確認檢查分析 做好運行人員大型設備的安全操作培訓和學習。

（3）在初次發生脫軌事故后，應當查找具體原因，如鏈條延長、導輪缺損、刮板損壞應及時更換，增加液壓缸墊塊應對鏈條延長，暫時修復好的設備應減少出力運行，盡快安排徹底檢修解決問題。

（4）在經常發生取料機鏈條脫軌的情況下，應該配合進行取料機的鏈條、軌道、導輪、刮板、盤形彈簧、張緊液壓缸的整體檢修。

5? 結語

夏德堆取料機是一種高效、穩定的媒體周轉與運輸工具，由于設備體型巨大、且復雜程度較高，如果長期在日常使用中存在超負荷的情況，長期運行未進行大修的情況，設備就存在較大的故障停機風險。在經過整個取料機大修后，鏈條張緊力穩定，加張緊油的頻次降低，取料機運行良好。既有設備老化造成損壞的原因，也有操作人員未及時發現設備運行異常情況的原因，再則檢修未及時也可能造成事故的頻繁發生與擴大。

參考文獻

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