鏈板運(yùn)輸機(jī)的故障分析及處理

黃 烽

(韶關(guān)冶煉廠 設(shè)備工程部，廣東 韶關(guān) 512024)

鏈板運(yùn)輸機(jī)的故障分析及處理

黃 烽

(韶關(guān)冶煉廠 設(shè)備工程部，廣東 韶關(guān) 512024)

介紹了長盤型鏈板運(yùn)輸機(jī)的結(jié)構(gòu)性能、組成以及在粗鉛鋅冶煉廠的應(yīng)用情況，對(duì)長盤型鏈板運(yùn)輸機(jī)存在的故障原因進(jìn)行分析，并針對(duì)故障提出具體的解決措施。經(jīng)過技術(shù)改造后，解決了生產(chǎn)過程中鏈板運(yùn)輸機(jī)長期存在的故障，保障了粗煉系統(tǒng)正常生產(chǎn)。

鏈板運(yùn)輸機(jī)；電機(jī)；液力偶合器；軸承

0 前言

長盤型鏈板運(yùn)輸機(jī)是韶冶燒結(jié)車間主流程的重要設(shè)備，其運(yùn)輸量大，爬坡能力強(qiáng)，對(duì)物料的溫度和塊度適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)，尤其適用于鉛鋅燒結(jié)塊的運(yùn)輸。鏈板運(yùn)輸機(jī)，利用固接在牽引鏈上的一系列鏈板在水平或傾斜方向輸送物料的運(yùn)輸機(jī)。以單片鋼板鉸接成環(huán)帶作為運(yùn)輸機(jī)的牽引和承載構(gòu)件承載面具有橫向隔片置于槽箱中驅(qū)動(dòng)環(huán)帶料斗將燒結(jié)塊運(yùn)輸至密閉鼓風(fēng)爐。鏈板運(yùn)輸機(jī)在冶金、煤炭、化工、電力制造及國民經(jīng)濟(jì)中其他工業(yè)部門均得到廣泛運(yùn)用。長盤型運(yùn)輸機(jī)主要特點(diǎn)有適用范圍廣，輸送能力大，牽引鏈的強(qiáng)度高，可作長距離輸送，輸送線路布置靈活。鏈板運(yùn)輸機(jī)的傾角可達(dá)30～35°，彎曲半徑一般為5～8 m，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。韶冶廠鏈板運(yùn)輸機(jī)傾角為26.79°，彎曲半徑為5.6 m，主要用于運(yùn)輸從燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)出來的燒結(jié)塊，經(jīng)過破碎、篩分運(yùn)送至熔煉車間燒結(jié)塊倉。目前運(yùn)行情況來看，運(yùn)送能力強(qiáng)，設(shè)備故障較少，但還是存在一些故障。

1 結(jié)構(gòu)性能

長盤型鏈板運(yùn)輸機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、運(yùn)輸部分及附設(shè)裝置所組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、液力偶合器、減速機(jī)及頭部鏈輪。鏈輪輪齒部分的維修經(jīng)濟(jì)而簡便。通過彈簧及張緊拉桿作用于尾部鏈輪，鏈條能在整個(gè)長度上均勻張緊。

運(yùn)輸部分部分由連接搭接的鏈板斗組成，鏈板斗一端搭在前面的鏈板斗上，另一端則由走輪支承并托起后面的鏈板斗，走輪支承于軌道并由鏈條牽引，通過可彎曲的鏈條使鏈板斗組成一個(gè)封閉的運(yùn)輸系統(tǒng)。附設(shè)裝置包括事故開關(guān)、逆止器及安全保護(hù)裝置等。事故開關(guān)可保證在任何出事的地點(diǎn)停車，逆止器則可保障運(yùn)輸機(jī)在停車或者鏈條斷裂時(shí)防止整個(gè)運(yùn)行裝置倒滑。

2 故障及原因分析

燒結(jié)車間3臺(tái)長盤型鏈板運(yùn)輸機(jī)，分別用于返粉、燒結(jié)與返粉的混合料及燒結(jié)塊的運(yùn)輸。

它相對(duì)于短槽式鱗板運(yùn)輸機(jī)具有結(jié)構(gòu)輕、壽命長、運(yùn)行平穩(wěn)、漏料少、維修方便、傳動(dòng)功率小等特點(diǎn)。但是長盤型鏈板運(yùn)輸機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中，二系統(tǒng)1#鏈板機(jī)經(jīng)常發(fā)生脫軌事故，而2#鏈板機(jī)則常發(fā)生頭部星輪軸承燒壞、液力偶合器噴油及電器跳閘等故障，嚴(yán)重影響燒結(jié)生產(chǎn)工藝的連續(xù)性。

2.1 鏈板運(yùn)輸機(jī)頭部星輪軸承燒壞

因?yàn)殒湴鍣C(jī)頭部星輪軸承直接安裝在機(jī)架上，這樣安裝雖然使運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，但是軸承座處于頭部收塵罩的封閉系統(tǒng)中。而2#鏈板運(yùn)輸機(jī)輸送的是溫度達(dá)500～600 ℃的熱燒結(jié)塊與返粉的混合料。這必然使頭部星輪在一較高環(huán)境溫度中工作。從而導(dǎo)致軸承潤滑脂極易熔化。由于潤滑脂變成液體狀態(tài)，軸承座內(nèi)的潤滑油就很容易泄漏。經(jīng)過一段時(shí)間，軸承將處于少潤滑脂或無潤滑脂的不良潤滑狀態(tài)，從而導(dǎo)致軸承燒壞。

2.2 鏈板運(yùn)輸機(jī)脫軌

造成鏈板運(yùn)輸機(jī)脫軌主要原因是：(1)鏈板斗軸彎曲變形或者斷裂，造成走輪間距與軌道間距產(chǎn)生誤差，從而導(dǎo)致走輪脫離軌道；(2)鏈板運(yùn)輸機(jī)零部件如壓板、吊耳、走輪等發(fā)生松動(dòng)、損壞或脫落，而使鏈板斗單邊受載；(3)頭尾輪堆料使鏈板斗頂起，這樣走輪脫離軌道運(yùn)行而導(dǎo)致脫軌事故的發(fā)生。

2.3 鏈板運(yùn)輸機(jī)液力偶合器噴油，電器跳閘

液力偶合器噴油，電器跳閘主要在于2#鏈板設(shè)計(jì)時(shí)未考慮返粉補(bǔ)充通過該鏈板運(yùn)輸機(jī)。由于補(bǔ)充返粉是鉛鋅燒結(jié)塊生產(chǎn)過程必不可少的。燒結(jié)車間二系統(tǒng)在設(shè)計(jì)返粉的補(bǔ)充是從礦倉通過返粉皮帶運(yùn)輸機(jī)直接運(yùn)至返粉倉。而堆場還有許多大量顆粒返粉，其粒級(jí)遠(yuǎn)達(dá)不到燒結(jié)工藝要求，通過設(shè)計(jì)，在2#鏈板機(jī)尾部增設(shè)一條皮帶運(yùn)輸機(jī)，由皮帶機(jī)把返粉輸送到2#鏈板運(yùn)輸機(jī)，然后再經(jīng)波紋對(duì)輥和光面對(duì)輥破碎機(jī)等返粉細(xì)碎設(shè)備再進(jìn)入返粉倉。顯然，返粉補(bǔ)充途徑的改變增大了2#鏈板運(yùn)輸機(jī)負(fù)荷。

3 改進(jìn)措施及效果

針對(duì)鏈板運(yùn)輸機(jī)在生產(chǎn)過程中暴露出來的問題。經(jīng)過技術(shù)分析，并在生產(chǎn)過程中采取有效措施不斷進(jìn)行改進(jìn)。主要措施如下：

3.1 增設(shè)手動(dòng)加油泵

頭部星輪軸承燒壞，主要由于軸承未能長期處于良好的潤滑狀態(tài)。為此，在頭部增設(shè)兩臺(tái)手動(dòng)干油泵(型號(hào)SGZ-8)，每兩天給軸承加一次油，這樣就保證了軸承長期處于良好的潤滑狀態(tài)。同時(shí)，保障收塵風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和收塵管道的暢通，不僅可使鏈板機(jī)處于少粉塵的工作環(huán)境中，而且能有效地降低鏈板運(yùn)輸機(jī)頭部的工作環(huán)境溫度。

3.2 增設(shè)限位裝置

鏈板運(yùn)輸機(jī)發(fā)生脫軌事故。脫軌不但造成成批鏈板斗被損壞，而且維修工作量大。針對(duì)造成鏈板機(jī)脫軌原因，首先在管理上制定相應(yīng)措施：強(qiáng)化點(diǎn)檢制，要求維修人員每天對(duì)鏈板機(jī)進(jìn)行檢查；當(dāng)班崗位操作工必須檢查吊耳、走輪、鏈板斗的主副軸等零部件的狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反映。其次在鏈板運(yùn)輸機(jī)頭部增設(shè)限位裝置(見圖1所示)。由圖1可以看出：當(dāng)走輪爬上或越過軌道而高于正常位置時(shí)，走輪將觸動(dòng)頂板和限位，從而引起跳閘，這樣就有效地減少脫軌事故的發(fā)生。

1.鏈板斗 2.走輪 3.鏈輪 4.頂板 5.限位裝置圖1 限位安裝示意圖

3.3 電機(jī)重新設(shè)計(jì)選型，匹配液力偶合器

由于在2#鏈板運(yùn)輸機(jī)尾部增設(shè)一條返粉皮帶運(yùn)輸機(jī)(運(yùn)輸量Q=80 t/h，當(dāng)補(bǔ)充返粉時(shí)，2#鏈板機(jī)運(yùn)輸機(jī)量由Q=200 t/h增至Q=280 t/h。很顯然，這時(shí)鏈板機(jī)的運(yùn)輸量超出其設(shè)計(jì)值(Q=200 t/h)。而液力偶合器噴油和電器跳閘基本上都發(fā)生在補(bǔ)充返粉的情況下。為保障生產(chǎn)工藝的連續(xù)性和設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。有必要對(duì)電機(jī)重新選型設(shè)計(jì)，同時(shí)也需選擇與相之匹配的液力偶合器。原電機(jī)功率為30 kW。設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下：

N=(Kpv/η)×10-3[1]

(1)

式中N—功率，kW；K—電機(jī)功率備用系數(shù)，取K=1.2；V—輸送機(jī)速度，取V=0.29 m/s；P—鏈條牽引力，N；η—傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)效率，取η=75%。

由于驅(qū)動(dòng)鏈條傳遞給鏈條的牽引力，主要用于克服兩部分阻力：物料在傾斜區(qū)段上輸送的坡度阻力Fs和承載裝置運(yùn)行時(shí)摩擦阻力Fr，即：

P=Fs+Fr

(2)

Fs=Hqcg

(3)

qc=Im/V

(4)

式中H—物料輸送高度，H=26 m；Fs—坡度阻力，N；Fr—摩擦阻力，N；qc—物料線密度，kg/m；Im—輸送機(jī)質(zhì)量生產(chǎn)率，kg/s；g—重力加速度，g=9.8 m/s2。

Im=200+80=280 t/h=77.8 kg/s

根據(jù)公式(3)、公式(4)可得：

Fs=Hqcg=HgIm/V=26×9.8×77.8/0.29

=68356.7 N

又：

Fr=kfg(L×2qkcosβ+L1qccosβ)

(5)

式中f—當(dāng)量摩擦系數(shù)，取f=0.03；L—輸送機(jī)機(jī)長，取L=73 m；L1—輸送機(jī)裝載段長度，取L1=L/2=36.5 m；qk—承載裝置的線密度,qk=175 kg/1.31 m=133.6 kg/m；k—附加阻力系數(shù)，取k=1.1；β—輸送機(jī)傾斜角，β=26.7871°。

根據(jù)公式(5)代入數(shù)值：

Fr=1.1×0.03×9.8(73×2×133.6×
cos26.7871°+36.5×77.8/0.29×
cos26.7871°)=8458.1 N

P=Fs+Fr=68337.2+8458.1=76795.3 N

N=(Kpv/η)×10-3=
1.2×76795.3×0.29/0.75×10-3=35.63 kW

通過以上設(shè)計(jì)計(jì)算，電機(jī)功率只有大于35 kW時(shí)，才能滿足要求。而原設(shè)計(jì)電機(jī)功率為30 kW，顯然滿足不了設(shè)備正常運(yùn)行的要求。根據(jù)實(shí)際情況，選擇電機(jī)功率N=37 kW，型號(hào)為Y225S-4。

由于電機(jī)的改變，液力偶合器也需要選擇與電機(jī)相匹配的規(guī)格。根據(jù)電動(dòng)機(jī)與液力偶合器的聯(lián)合工作特性曲線(如圖2所示)只有電動(dòng)機(jī)特性曲線與液力聯(lián)軸器的特性曲線之交點(diǎn)A在額定力矩B與尖峰力矩點(diǎn)C之間，才能保證輸送機(jī)滿載啟動(dòng)。A點(diǎn)力矩值越大Ma越大，啟動(dòng)越快；Ma值越接近M,則啟動(dòng)越快。由圖2選擇液力偶合器型號(hào)為YOX510。

1.液力偶合器YOX410工作特性曲線 2.液力偶合器YOX510工作特性曲線 3.液力偶合器YOX560工作特性曲線)圖2 電動(dòng)機(jī)與液力偶合器聯(lián)合工作特性曲線

經(jīng)過以上幾個(gè)方面的改進(jìn)，長盤型鏈板運(yùn)輸機(jī)再?zèng)]有因?yàn)轭^部星輪軸承燒壞，過載引起液力偶合器噴油及電器跳閘等故障而停機(jī)，鏈板運(yùn)輸機(jī)的脫軌事故也極少發(fā)生。不僅提高了設(shè)備作業(yè)率，保障燒結(jié)生產(chǎn)工藝的連續(xù)性，而且減少了維修工作量和生產(chǎn)成本，為燒結(jié)車間的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)提供了設(shè)備保障。

4 結(jié)束語

通過對(duì)鏈板機(jī)頭部星輪軸承潤滑系統(tǒng)、電機(jī)和液力偶合器的改造，取得了較為滿意的效果，實(shí)踐證明：這種改造是行之有效的。最后有一個(gè)問題值得探討：鏈板運(yùn)輸機(jī)的物料溫度較高(500～600 ℃)而運(yùn)輸機(jī)頭部星輪軸承座安裝在機(jī)架上，這樣軸承的工作環(huán)境溫度就較高，不僅破壞軸承的潤滑，而且軸承座因?yàn)闇囟鹊挠绊憰?huì)發(fā)生移動(dòng)，從而影響星輪的水平度以及星輪軸和減速機(jī)輸出軸的同軸度。能否考慮把軸承座安裝在遠(yuǎn)離機(jī)架一定位置，從而保障軸承工作環(huán)境溫度的降低。

[1] 王修斌，程良俊. 機(jī)械修理大全[M]. 沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

Faults Analysis and Treatments of Chain Conveyor

HUANG Feng

(Equipment Engineering Department, Shaoguan Smelter, Shaoguan 512024, China)

The paper introduces structure performance, long plate chain conveyor and its application in the crude zinc smelting plant, analyses cause of the faults, and puts forward specific measures to resolve. After the technical improvement, the faults existed a long time of chain plate conveyor production process is solved, ensures the normal production of crude refining system.

chain conveyor；electric machinery；hydraulic coupling；bearing

2014-01-26

黃烽(1983-)，男，江西興國人，工程師，大學(xué)本科，主要從事設(shè)備管理維護(hù)工作。

TH233

B

1003-8884(2014)03-0005-03