張翔飛，王建濤

(華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261204)

0 引言

斗輪堆取料機(以下簡稱斗輪機)是一種連續(xù)取料和堆料的大型煤場機械，在電廠應用較多。斗輪機主要包括門架、活動梁、皮帶輸送機、尾車及控制等部分，皮帶輸送機包括取料、移動、斜升堆料(堆取料)3條膠帶輸送機，采用電動滾筒驅(qū)動方式。華電濰坊發(fā)電有限公司輸煤系統(tǒng)共安裝3臺門式堆取料機，分布于3個(#1，#2，#3)10萬t級儲煤場，擔負著華電濰坊發(fā)電有限公司來煤的接卸、存儲和向4臺機組上配煤的重任。

1 電動滾筒存在的問題及原因分析

1.1 存在的問題

斗輪機運行中電動滾筒頻繁發(fā)生損壞，以#3堆取料機移動皮帶電動滾筒為例，經(jīng)調(diào)查和統(tǒng)計，在2009年4月至2009年6月的3個月內(nèi)，電動滾筒發(fā)生故障達6次之多，電動滾筒使用最短的時間是電動滾筒換上僅用23d就發(fā)生了損壞，其中電動滾筒內(nèi)部電動機燒壞和內(nèi)部減速機傳動機構(gòu)故障分別發(fā)生4次和2次。2009年上半年，僅電動滾筒外維費用就花去了十幾萬元，維修費用較高。電動滾筒是堆取料機運行的重要部件，一旦損壞，會導致整臺斗輪機停運，嚴重影響來煤接卸和鍋爐燃燒的正常用煤。

1.2 原因分析

電動滾筒損壞后，搶修工作量大，使安全生產(chǎn)陷入被動狀態(tài)。所以，消除電動滾筒故障頻發(fā)，保證斗輪機安全、可靠運行已成必然的趨勢，根據(jù)存在的問題，應從設計、維護的角度查找原因和發(fā)現(xiàn)問題。目前電動滾筒存在以下2個方面的問題:

(1)在裝電動滾筒為TDY75油冷電動滾筒，帶速為2.5 m/s，滾筒直徑為 630 mm，帶寬為1 400 mm，功率為22kW，在使用過程中多次出現(xiàn)電動機過流燒毀現(xiàn)象，通過查閱《電動滾筒設計與選用手冊》，結(jié)合現(xiàn)場設備實際，對電動滾筒的功率計算如下:

1)輸送機所需電動機功率為

式中:PM為電動機功率;PA為輸送機軸功率;η為總機械效率，它是電動滾筒機械效率和滾筒表面效率之積，對包膠電動滾筒而言，其總機械效率約為0.89。

2)電動滾筒驅(qū)動功率通常由3部分組成，即輸送機空運轉(zhuǎn)時所需的功率、輸送機水平運送負荷所需的功率和輸送機提升負荷時所需要的功率?？刹捎孟铝泄竭M行計算

式中:PA為電動滾筒的軸功率;C為輸送帶、軸承等處的阻力系數(shù)，查表得C=2.9;f為托輥的阻力系數(shù)，根據(jù)托輥質(zhì)量情況，f一般取值 0.025 0～0.0600，本文取其平均值為0.042 5;L為電動滾筒與改向滾筒中心距的水平投影，本文取L=25 m;Gm為輸送帶、托輥、改向滾筒等旋轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量，可查表得到Gm=110 kg/m;v為帶速(m/s)，本文取v=2.5 m/s;Qt為輸送量，Qt=1500 t/h;b為帶寬，本文取b=1400 mm。將以上數(shù)據(jù)代入，經(jīng)過計算得

由此可見，原設計電動滾筒的功率22 kW＜24 kW，設計功率偏小，是電動機燒毀的主要原因。

(2)通過現(xiàn)場實際查看，發(fā)現(xiàn)部分皮帶的托輥運轉(zhuǎn)不正常，嚴重時部分托輥軸承損壞，導致托輥不轉(zhuǎn)，這些故障是導致電動滾筒故障的主因。由原來的滾動摩擦改變?yōu)榛瑒幽Σ?，阻力大大增加，致使電動機負荷加大，這些問題成為電動機損壞或內(nèi)部減速機傳動機構(gòu)故障的又一誘因。同時，冷卻油添加不及時或未按照規(guī)定周期更換冷卻油是導致冷卻效果下降是電動機過熱燒毀的次要原因。

2 改造方案

2.1 滾筒電動機升級改造

根據(jù)以上測算和論證的結(jié)果，決定將原電動機功率由22 kW升級為30 kW，成為滾筒專用電動機。

2.2 滾筒傳動機構(gòu)的改造

電動機升級后，因滾筒傳動機構(gòu)尺寸增大，必須對原定軸傳動機構(gòu)進行相應改造。電動滾筒傳動機構(gòu)常用的主要有以下3種類型(見表1)。

經(jīng)過分析比較，傳動部分決定采用擺線針輪行星傳動類型，速比不變。

2.3 滾筒控制方式改進

現(xiàn)在電動滾筒仍然采用接觸器控制電動機啟/停，仍屬于直接啟動控制，雖然控制簡單，但存在以下弊端:一是過大的啟動電流(空載啟動電流可達額定電流的4～7倍)，會造成接觸器觸頭過熱損壞，同時過大的啟動電流會使電動機繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電動機壽命，導致電動機損壞;二是過大的沖擊轉(zhuǎn)矩對電動機轉(zhuǎn)軸及減速機傳動機構(gòu)造成沖擊和損傷等。所以，對啟動方式進行改造很有必要。目前比較先進的控制方式主要有軟啟動器和變頻器，這2種控制方式的比較結(jié)果見表2。

表1 電動滾筒傳動機構(gòu)常用類型

表2 2種控制方式的比較

由于電動滾筒運行不需要進行調(diào)速，雖然完全可用變頻器替代，但投資成本較大，控制回路改造復雜，性價比不高。由以上比較可知，軟啟動器除了完全能夠滿足電動機平穩(wěn)啟動這一要求外，還具有可靠性高、維護量小、電動機保護良好、參數(shù)設置簡單及控制回路改動小等優(yōu)點。所以，決定采用電子式軟啟動器方式取代原接觸器全速、全壓啟動方式。

3 改造效果

斗輪堆取料機電動滾筒技術改造于2010年2月完成，從2010年2月投入使用至今，除#3斗輪機發(fā)生移動膠帶，使該電動滾筒出現(xiàn)2次故障外(一次是電源開關故障，開關一相觸頭過熱燒壞;另一次是電動機一次線故障，電動機接線盒松脫，導致電動機引線接地打火)，沒有出現(xiàn)電動滾筒電動機燒毀和減速機傳動機構(gòu)故障現(xiàn)象，經(jīng)濟和安全效益明顯，大大減輕了維修人員的勞動強度，保證了設備的平穩(wěn)運行。

4 結(jié)束語

目前，斗輪堆取料機在火力發(fā)電廠應用的較為普遍，MDQ1000/1250.50和MDQ1500/1500.50類型的堆取料機皮帶輸送機大多數(shù)采用電動滾筒驅(qū)動方式。在使用過程中，電動滾筒總是會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，本文論述的電動滾筒改造方法期望能對同類設備在運行中出現(xiàn)的同類問題提供借鑒和參考。

［1］劉建勛.電動滾筒設計與選用手冊［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2000.