入廠煤采樣機采樣系統(tǒng)的優(yōu)化與改進

摘要：針對黔北發(fā)電廠300 MW機組5臺入廠煤采樣機采樣過程中的下采與上升頻繁出現(xiàn)過流受阻保護的現(xiàn)象，對采樣機的升降與采樣的機械傳動裝置進行了改進，使得采樣更輕松、快速，并提高了工作的可靠性。

關(guān)鍵詞：入廠煤采樣機;采樣系統(tǒng);技術(shù)改造

0? ? 引言

黔北發(fā)電廠300 MW機組配置5臺QMCY-3200-150型汽車入廠煤橋式采樣機。因設(shè)計投產(chǎn)初期，市場燃料供大于求，收取的燃料煤質(zhì)都較好。隨著燃料供需形勢緊張和燃料成本上漲，電廠逐漸收取部分煤質(zhì)較差的燃料甚至摻燒煤矸石，燃料中增加了大量的三大塊。因此，原設(shè)計的采樣系統(tǒng)已不能滿足實際生產(chǎn)的需要，入廠煤采樣機運行中故障頻繁，升降減速機、齒輪、齒條等部件磨損嚴重。由于入廠煤采樣機能減少采樣人員工作量，提高采樣工作效率，且能真實、客觀、公正地反映出煤質(zhì)的情況，因此有必要提高入廠煤采樣機可用率，并盡量減少采樣機故障。

針對出現(xiàn)的問題，筆者與廠家溝通并進行調(diào)研，結(jié)合我廠當前階段的實際情況，對采樣機采樣系統(tǒng)進行了改進，使得采樣更輕松、快速，并提高了工作的可靠性。

1? ? 采樣流程

QMCY-3200-150型采樣機屬于內(nèi)螺紋全斷面采樣，其采樣流程如圖1所示。

采樣時，取樣頭螺旋軸帶動螺旋葉片一起轉(zhuǎn)動，通過采樣桿升降裝置，隨取樣頭盛樣筒一起由煤面伸入煤車底部，取樣頭盛樣筒的煤經(jīng)過螺旋葉片被提升到頂部，經(jīng)采樣機大、小車運送至破碎系統(tǒng)，然后經(jīng)過破碎、縮分形成煤樣。

2? ? 采樣機采樣系統(tǒng)存在的問題

（1）采樣機升降減速機在下采過程中受煤質(zhì)影響很大，取樣頭正好在三大塊上時，取樣頭阻力增大，采樣桿會一直往下方用力，對齒輪、齒條磨損加劇，容易導(dǎo)致齒輪與齒條跳齒現(xiàn)象;上升過程中，煤質(zhì)較濕時，提升阻力增大，減速機就會頻繁出現(xiàn)過流受阻保護，必須用手拉葫蘆進行輔助才能實現(xiàn)上升。這些問題在運行中頻繁出現(xiàn)，工作維護量大，耗材也較多，且還不能保證設(shè)備穩(wěn)定運行。

（2）采樣機升降齒輪采用單級傳動，齒輪與升降減速機直接與齒條嚙合，運行中齒輪承受壓力大，容易造成齒輪斷裂。且單級齒輪傳動若出現(xiàn)齒輪磨損嚴重和斷齒的情況，在運行過程中，就極易發(fā)生跳齒現(xiàn)象，增加對減速機、齒輪、齒條的磨損，存在很大的設(shè)備隱患。

（3）旋轉(zhuǎn)減速機轉(zhuǎn)速與升降減速機升降速度設(shè)計不合理，該裝置運行中旋轉(zhuǎn)速度低于升降速度。在采樣機下采過程中，螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)速度跟不上減速機的下降速度，因為旋轉(zhuǎn)減速機沒有過載保護，導(dǎo)致螺旋葉片要更多地承受升降減速機往下作用的力，造成螺旋葉片磨損，同時也增加了升降齒輪與齒條的工作負荷，也會造成升降齒輪、升降齒條損壞。

3? ? 解決的辦法及其效果

（1）對于升降減速機，升降系統(tǒng)仍保留齒輪齒條傳動形式。經(jīng)過設(shè)備運行及現(xiàn)場設(shè)備勘測發(fā)現(xiàn)，輸出軸上的齒輪磨損嚴重，經(jīng)常出現(xiàn)斷齒的情況。升降減速機扭矩偏大，所以在此系統(tǒng)中把原有減速機WPWDT-200-50-A的速比減小，改型號為WPWDT-200-40-A，以減小減速機扭矩，增大減速機渦輪模數(shù)，降低輸出軸齒輪的承載力;相反則提高輸出軸齒輪承載能力及傳動效率。從設(shè)備改造運行情況來看，使用較小速比的減速機也完全能滿足現(xiàn)場設(shè)備要求，沒有出現(xiàn)過取樣頭采不到取樣點的情況。

（2）采樣機升降齒輪從原來的單級傳動改成兩級齒輪傳動，增加過橋齒輪（圖2），使直接由渦輪副齒面承受的壓力成比例減小，也使采樣機升降減速機升降推力不直接作用在減速機軸上，減速機使用壽命延長。過橋齒輪齒數(shù)大于輸出齒輪齒數(shù)，降低了升降減速機上升、下降的速度，又減小了螺旋葉片承載的力。運行一年多以來，5臺采樣機就更換了一臺減速機的過橋齒，減速機、升降齒輪及齒條都未進行更換，定期維護，改型后的采樣機設(shè)備運行穩(wěn)定可靠。

（3）將擺線針輪結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)減速機改為硬齒面齒輪傳動，提高傳動效率與旋轉(zhuǎn)速度。使采樣機的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)速度大于升降速度，使采樣頭輕松鉆入煤層底部，也大大減小了齒輪與齒條的工作負荷，提高了齒輪與齒條的工作可靠性與壽命。

（4）加強對設(shè)備的定期維護保養(yǎng)，原有設(shè)備損壞頻繁，投入大量的人力資源也只能治標，沒有達到治本的效果。改造后，檢修工作量減少，設(shè)備停下來后，兩周進行一次采樣機定檢，緊固螺絲，檢查減速機油位及齒輪磨損情況，及時調(diào)整齒輪間隙，做到早發(fā)現(xiàn)早處理，其實間接地降低了維護工作量。再好的設(shè)備，要想運行穩(wěn)定可靠，與平時的精心維護必然存在緊密聯(lián)系。

4? ? 結(jié)語

黔北發(fā)電廠入廠煤采樣機系統(tǒng)自投產(chǎn)以來，設(shè)計不合理、設(shè)備運行不可靠等問題逐一出現(xiàn)，又由于燃料介質(zhì)的變化，設(shè)備損壞頻發(fā)，增加了采樣機系統(tǒng)運行和檢修人員工作維護量。對采樣機進行改造后，經(jīng)過一年多的運行，未發(fā)生大的設(shè)備安全事故，大大提高了采樣機運行可靠性，降低了運行及檢修維護成本。唯一的不足是齒輪、齒條的潤滑情況有待改善，使用酯類潤滑油容易導(dǎo)致積煤造成卡澀，使用液體潤滑油則需頻繁加油，且污染煤樣。采樣機系統(tǒng)設(shè)計初期針對的是較好的燃料介質(zhì)，隨著燃料工況改變，原設(shè)計的設(shè)備參數(shù)不再滿足現(xiàn)場運行需求，而通過對采樣機進行一系列改造，其完全達到了使用要求。

收稿日期：2020-08-07

作者簡介：冷緒飛（1988—），男，貴州金沙人，助理工程師，從事燃煤、除灰渣、入廠煤采樣機等機務(wù)設(shè)備檢修工作。