HCSZ250碎煤機選型設計*
——以摩洛哥電廠選型為例

張智榮

（臨汾職業技術學院，山西 臨汾 041000）

隨著近年來工業的快速發展，礦山機械破碎機產業已成為工業化進程中非常重要的產業，破碎設備生產企業迎來了前所未有的發展機遇。環錘式碎煤機是發電廠輸煤系統中重要的輔機設備，它可以有效且經濟地將原煤破碎至規定的粒度以供鍋爐使用。以摩洛哥電廠HCSZ250 碎煤機選型為例，給出了額定生產率為250 t/h 碎煤機及輔助設備的選型方法。

運煤系統生產率以貯煤場為界，分為卸煤部分和上煤部分，其中卸煤部分采用帶寬為800 mm、速度為2.0 m/s、輸送能力為375 t/h 的皮帶機；上煤部分采用帶寬為800 mm、速度為1.6 m/s、輸送能力為300 t/h 的皮帶機。此外，煤場采用帶寬為1 200 mm、速度為2.0 m/s、輸送能力為750 t/h 的皮帶機。篩碎設施采用一級篩分和一級破碎，其中篩分設備采用滾軸篩，滾軸篩生產率為300 t/h；碎煤設備采用環式碎煤機，碎煤機生產率為250 t/h。運煤棧橋全部采用封閉型式，運煤系統采用計算機程序控制。

1 摩洛哥電廠碎煤機的技術要求

碎煤機采用單側打蓋環錘式碎煤機，生產率為250 t/h；碎煤機破碎選擇原煤物料，入料粒度≤300 mm，出料粒度≤25 mm；碎煤機的箱體采用液壓開蓋裝置單側開啟，保證碎煤機的轉子、環錘、襯板以及篩板等易損件容易檢修；碎煤機液壓裝置所有結合面采取密封措施，要保證不漏油，并且安全可靠；碎煤機設有可靠的測溫、測震裝置，運行工況能通過測溫、測振裝置傳至運煤系統控制室監控儀并進行實時顯示，異常時能向運煤系統控制室發出報警信號并且能自動停機；碎煤機液壓裝置不得有滲油現象；碎煤機有自動排除煤塊等不易破碎異物和防堵煤的功能；碎煤機在空載和負載情況下出入料口處均為微負壓運行，出入料口及碎煤機各接合面沒有粉塵溢出；電動機軸和碎煤機轉子軸之間的連接靠限矩型液力耦合器來實現[1]。

2 摩洛哥電廠碎煤機的選型及技術參數

2.1 摩洛哥電廠碎煤機的機器型號及其含義

摩洛哥電廠碎煤機型號為HCSZ250，其含義為：環錘式碎煤機，重型，生產率為250 t/h。

2.2 摩洛哥電廠碎煤機的技術參數

摩洛哥電廠HCSZ250 碎煤機的技術參數如下：生產率為250 t/h；破碎物料為煙煤、無煙煤、褐煤等；最大入料塊度≤300 mm，出料粒度≤25 mm；經與現有系列產品進行類比，轉子直徑選用800 mm，轉子工作長度選用1 130 mm；選用標準的環錘，環錘數量為4 排，齒環錘數量為38 個，圓環錘數量為38 個，齒環錘質量為8.2 kg，圓環錘質量為9.4 kg[2]。

3 摩洛哥電廠碎煤機的工作原理與結構

3.1 摩洛哥電廠碎煤機的工作原理

交流電動機通過液力耦合器直接驅動碎煤機，物料從入料口進入破碎腔后，首先受到轉子上的環錘高速旋轉沖擊而被初步破碎；其次物料落到篩板上后，會進一步受到環錘的剪切、擠壓、滾碾和研磨而被破碎到電廠所需粒度；最后物料從篩板孔中排出去。少量不能被破碎的物料以及鐵塊、木塊、其他一些雜物則被甩到除鐵室內，定期清除。

3.2 摩洛哥電廠碎煤機的結構

圖1 為碎煤機結構示意圖。碎煤機主要由機體、機蓋、轉子、篩板架組件、篩板架調節機構等部件構成，電動機通過液力耦合器直接驅動碎煤機轉子。

圖1 碎煤機結構示意圖

3.2.1 機體和機蓋

機體和機蓋都由鋼板焊接而成，通過鉸鏈連接，螺栓進行緊固。需要開啟機蓋時，卸下結合面上的緊固螺栓，拆下主軸伸出處的卡板和端蓋，利用拉鏈便可打開。機蓋、機體上設有前門，當更換篩板和碎煤板時可將篩板架組件從此門吊出；機蓋上設有除鐵室，用以收集不能破碎的物體；機體和機蓋上共有2 個檢查門，可在停機時打開，觀察機內情況；機體和機蓋內壁裝有耐磨損傷防護襯板，可通過增減墊板調節鼓風量，需要時可在機體前面加設旁路料斗。

臨床中早發現、早診斷乳腺癌疾病有助于提升治愈率，降低死亡率。早期乳腺癌疾病目前只是存在25%的發現率，所以，予以早期乳腺癌患者實施有效的超聲檢查不但是判斷重點，也屬于超聲診斷的臨床難點[1]。乳腺癌早期癥狀存在較小病灶，檢查中經常不能觸及到腫塊，存在不典型的病變聲像學特征，臨床漏診率和誤診率都比較高。超聲造影屬于全新且先進的超聲醫學領域技術，雖然在乳腺癌診斷超聲造影表現得到顯著改善，但不能有效研究早期乳腺癌疾病。報道在2016年8月—2018年10月期間收治的60例乳腺癌患者中使用超聲彈性成像檢查、超聲造影檢查的臨床應用價值。

3.2.2 轉子

轉子由主軸和裝在其上的兩個圓盤、多個搖臂、間隔環、環錘 （圓環、齒環）等部件組成。搖臂分別為兩排，相互垂直，交錯安裝；齒環錘、圓環錘順序交錯，套穿在穿過搖臂與圓盤的四根環軸上；主軸上的零件由圓盤外的兩件鎖緊螺母進行緊固，套筒上的左旋葉片、右旋葉片可形成負壓，便于軸端密封；主軸的兩邊裝有雙列向心球面滾子軸承，軸承座采用潤滑油或潤滑脂進行潤滑，迷宮密封，軸承型號為3G3520。

3.2.3 篩板架組件

篩板架組件包括碎煤板、大小篩板等，篩板架為焊接結構，碎煤板和大小篩板分別由高錳鋼、中錳鋼鑄成，用方頭螺栓緊固于篩板架上。篩板架組件一端靠篩板架軸掛在機體內的支座上，用卡板定位；另一端靠其下部的耳孔，通過鉸接軸與篩板架調節機構的連接叉頭相連。

3.2.4 篩板架調節機構

碎煤機有兩套篩板架調節機構 （分為左右兩種），同步調整動作，都由連接叉頭、絲杠、螺母、調節器等零件組成，如果需要調節出料粒度 （即調節篩板內弧面與環錘旋轉軌跡圓之距離）時，則先松開絲杠外端的兩個螺母，可參照調節銘牌，再擰第3 個螺母即可進行調節，直至獲得所需的出料粒度，然后將外端的兩個螺母緊固[3]。

4 摩洛哥電廠碎煤機的傳動方式

YKK 系列三相異步電動機通過限矩型液力耦合器作為中間傳動機構，與碎煤機相連，液力耦合器對碎煤機和電動機過載保護。同傳統傳動方式相比較，此系統的優點是能減少電機配備功率，節約投資，降低能耗。

選擇電動機的原則如下：電動機型號與環錘式碎煤機運行條件、維護要求相匹配。選型的電動機特性曲線 （特別是負載特性曲線）滿足環錘式碎煤機的要求。電動機運行時，電動機額定生產率不小于拖動設備的115%。

最終選擇的電動機的技術參數為：型號為YE2-315L-8；額定功率為110 kW；額定電壓為380 V；額定電流為220 A；功率因數為0.82；效率為96%；最大轉矩倍數為2.0；額定電壓下電機最大啟動電流倍數為6.7；防護等級為IP54；絕緣等級為F 級。

5 液力耦合器的選用

5.1 選用液力耦合器傳動的必要性

一是確保電機不發生悶車以及失效；二是能使電動機在滿載情況下起動，提高了加速性能，減少了起動時間，起動能力得到提高；三是能隔離扭振，減少對碎煤機的沖擊與振動，起到動力過載保護作用；四是大慣量的碎煤機與液力耦合器匹配得當，可減少電機的裝配容量，提高電網的功率因數；五是節約能源，減少運行費用。

5.2 液力耦合器的技術參數

液力耦合器型號為YOX750；輸入轉速為750 r/min；傳遞功率范圍為44～136 kW；過載系數為2～2.5；過熱保護為WBQ-II 溫升報警裝置；傳動效率為96%。

6 摩洛哥電廠碎煤機配套減振平臺的選用

碎煤機安裝于減振平臺上，目的是能夠減振。碎煤機室采用鋼結構，減振平臺碎煤機室采用焊接方式相連接。

減振平臺按碎煤機的技術參數進行匹配設計，與碎煤機相連接的平面加工平整，并保證精度。減振組件保證使用壽命＞30 年。減振平臺的設計制造要考慮與連接體的密封，確保粉塵不外漏。

整體式減振平臺型號為YOX750；垂直減振效率為90%；垂直振幅為0.35 mm；水平位移為0.35 mm。

7 摩洛哥電廠碎煤機技術參數的選定

7.1 主技術參數

生產率為250 t/h；最大入料塊度≤300 mm；出料粒度≤25 mm；轉子直徑為800 mm；轉子工作長度為1 130 mm；轉子線速度為30.6 m/s；轉動體質量為1 800 kg。

7.2 電動機技術參數

電動機型號為YE2-315L-8；功率為110 kW；電壓為 380 V；轉速為750 r/min；防護等級為IP54；冷卻方法為空-空冷卻器；質量為1 200 kg。

7.3 液力耦合器技術參數

液力耦合器的型號為YOX750；輸入速度為750 r/min；傳遞功率范圍為44～136 kW；過載系數為2～2.5；傳動效率為96%。

圖2 為配套了液力耦合器和減振平臺的摩洛哥電廠碎煤機。

圖2 摩洛哥電廠碎煤機

8 結束語

通過對摩洛哥電廠HCSZ250 碎煤機的選型實例，給出了HCSZ250 碎煤機以及附屬驅動設備的選型方法。該機具有功耗比低、振動和噪聲及鼓風量小、適應性強、產品粒度均勻可調、使用安全可靠、維護方便以及能夠排除異雜物等特性，是一種性能優良且成本經濟的碎煤設備。