鏈條輸送機的優化研究及應用

房心國， 王梓碩， 包朋占， 李士壯

（華電國際電力股份有限公司鄒縣發電廠， 山東 鄒城 273500）

1 鏈條輸送機簡介

1.1 爐渣倉鏈條輸送機的組成部分

爐渣倉鏈條輸送機包括驅動電機、減速機、漲緊裝置、鏈條、刮板和鑄石襯板等部件，位于A 渣倉和B渣倉之間，主要依靠鏈條和刮板兩個部件對灰渣進行挪動，在A渣倉蓄滿的情況下，B渣倉自動投入使用[1]。

根據數次實地觀察與排查，驅動鏈條和刮板是最容易損壞的兩個部分，因此，將其作為優化研究的重點對象[2]。

1.2 爐渣倉鏈條輸送機的作用

爐渣倉鏈條輸送機主要用于負擔和運輸從刮板輸送機落下來的灰渣，即：將灰渣從A 渣倉運送至B渣倉，在使用過程中，系統可以來回切換于A 渣倉和B 渣倉，達到最高的工作效率。

鄒縣發電廠四期1 000 MW 機組一共裝有2 臺渣倉鏈條輸送機，分別與7 號爐渣倉和8 號爐渣倉配套，見圖1。7 號爐渣倉和8 號爐渣倉各有A 渣倉和B渣倉，以鏈條輸送機作為連接，灰渣在兩倉之間根據渣量是否已滿進行切換，系統在A 渣倉蓄滿灰渣時自動啟動鏈條輸送機，三通切換閥也會隨即從A 渣倉轉移到B 渣倉，由電機和鏈條帶動，后續的灰渣涌入鏈條輸送機。此時刮板會將灰渣不斷刮向B 渣倉，當有大量灰渣的刮板抵達B 渣倉上部時，重力作用下灰渣自動掉入B 渣倉，灰渣運輸得以完成。在完成一次運輸過程后，鏈條會將刮板從鑄石襯板的上部拉回灰渣掉落位置，開始下一輪輸送。在使用B 渣倉期間，足以清空A 渣倉。當B 渣倉蓄滿灰渣時，系統會自動停止鏈條輸送機，并將三通切換閥切換回A 渣倉，完成兩倉之間的切換。

1.3 鏈條輸送機故障分析——以7 號爐倉渣鏈條輸送機為例

鏈條輸送機故障由不同類型的部件缺陷所導致，因此，需要根據部件發生缺陷的頻次和原因進行分析判斷，以便優化方案，最大限度減少故障發生的頻次，減少維修成本。因此，以7 號爐倉渣輸送機為例，對其故障原因進行分析。

根據調查，2019 年7—12 月，由于機械部分缺陷、控制部分缺陷和氣源部分缺陷，導致故障發生。其中，機械部分缺陷為最高發生頻率，半年共發生52次，占總故障的81.3%。因此，對機械部分進行優化，將大幅度降低故障的頻率。

對導致故障的機械要因進行進一步的確認，找到了6 個導致故障的重要因素：刮板支撐架變形、刮板與鑄石襯板之間的間距過小、驅動鏈輪與加強板筋之間的間距過大、開口銷斷裂、鏈條化學成分不合格和鏈條硬度不合格[3]。

2 優化建議

2.1 兩大要因

結合現場生產的實際情況，針對兩大機械故障要因進行優化，將大幅度改善鏈條輸送機的故障頻率。

1）需要優化的第一大因素是刮板與鑄石板之間的間距。根據刮板、鑄石板和鏈條的磨損量，可以判斷出刮板與鑄石板之間的間距過小，造成超出標準范圍的磨損量，直接導致7 號爐渣倉鏈條輸送機嚴重磨損，增加了鏈條的磨損程度。減速機功率加大、在運轉過程中負荷過大、超出標準，導致刮板的牛耳斷裂。鏈條拉力加大，出現鏈條卡澀、卡頓現象，加大了鏈條輸送機發生故障的頻率。

2）需要優化的第二大故障要因是驅動鏈輪與加強板筋之間的間隙過大。在調查過程中，鏈條卡澀次數超過每月一次，且通過卷尺測量可知，驅動鏈輪與加強板筋之間的距離已經超過標準距離（40 cm），由此導致每月故障頻繁發生，鏈條輸送機無法穩定正常運行。因此，縮小驅動鏈輪和加強板筋的間距是優化輸送機鏈條的一大重要方式。

2.2 方案可行性分析

我們通過三個方面分析優化方案的可行性：

1）有效性，即使用優化方案之后是否可以有效修復缺陷。

2）經濟性，即優化方案是否會造成成本大幅度提高。

3）可實施性，即優化方案實施起來的難易程度。

針對兩大要因，各有三個方案進行優化，方案是否可行需要通過全面考慮上述三個方面來進行定奪。除非有效性和經濟性有顯著的優勢，否則，實施困難的方案幾乎不做考慮。

3 最終決策

對于刮板和鑄石板間距的優化共有三種方案：調整刮板位置、調整鑄石板厚度和增加內導輪調節漲緊裝置。前兩種方式實施較為困難，需要針對所有刮板或鑄石板進行調整。對刮板位置進行調整將導致其所能拉動的渣量有所改變，無法保障設備的工作效率。而對鑄石板厚度進行調整將導致鑄石板的強度和耐磨性降低，令輸送鏈條機后續的穩定性降低，在運行中可能出現其它故障。因此，前兩方案予以排除。相較之下，最后一種方案實施起來最為容易，只需要在鏈條輸送機的殼體外側加裝安裝孔，并通過安裝孔來加裝內導輪，如圖2 所示。該方案操作容易、可行性高，投入成本較少，對原機械設備的損傷最小化，設備的穩定性較高[4]。

對于驅動鏈輪與加強板筋間隙的縮小共有三種方案：挪動加強板筋以便縮小間隙、挪動驅動鏈輪以便縮小間隙和加裝托鏈器。前兩種方式的實施難度較大，如果調整所有加強板筋，工作量和資金投入較大，并且在調整過后，加強板筋的強度可能不足以支撐，造成殼體變形。而挪動驅動鏈輪位置將對移減速機的位置進行改變，需要對鏈條的長度進行調整，也就意味著需要重新安裝鏈條，實施起來費時費力，成本較高。故而前兩種方案排除。第三種方案只需要在鏈條輸送機的兩側及驅動鏈輪的后側加裝托鏈器，與加強板筋進行連接，這樣的改造方式不改變原設備結構，成本較低、優化后的設備穩定性較高，實施起來簡單，操作方便[5]。

4 改造結果

增加支撐內導輪和托鏈器有效減少了刮板與鑄石襯板之間的摩擦以及鏈條的卡頓現象，大幅減少了故障頻率。實施改變后，2020 年7—12 月之間的數據表明，7 號爐鏈條輸送機明顯減少了鏈條斷裂和刮板斷裂的現象，平均每月僅出現2 次，較之2019 年同期的數據為平均每月7.67 次此類故障，足以說明這種優化方案切實可行、效果顯著。見圖3。

5 結論

通過對渣倉鏈條輸送機設備系統進行優化，鏈條卡頓、斷裂和刮板與鑄石板之間的磨損大幅度降低，既能提高設備的壽命，也可以讓系統在運行過程中更為穩定。這次改造證實了創新和實踐是優化機械設備的唯一路徑，也是優化經濟效益的重要因素。