活化給料機(jī)的使用現(xiàn)狀及缺陷

尹志遠(yuǎn)（神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司，河北　滄州　061113）

?研究與探討?

活化給料機(jī)的使用現(xiàn)狀及缺陷

尹志遠(yuǎn)
（神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司，河北滄州061113）

詳細(xì)介紹了黃驊港煤炭港區(qū)324臺(tái)活化給料機(jī)的項(xiàng)目背景、設(shè)備優(yōu)點(diǎn)和運(yùn)行中出現(xiàn)的堵料跑偏等各類問(wèn)題，以及相應(yīng)解決方案和故障處理思路，為國(guó)內(nèi)相關(guān)活化給料機(jī)用戶在選型、使用、維護(hù)、保養(yǎng)等方面提供借鑒。

活化給料機(jī)；筒倉(cāng)；翻車(chē)機(jī)；振動(dòng)給料；調(diào)整桿

在港口、礦山、電廠、冶金等行業(yè)中，散裝物料在轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)漏斗中下落時(shí)的種種不可控問(wèn)題一直困擾著工程技術(shù)人員。為了實(shí)現(xiàn)散裝物料在轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)漏斗中的均勻有序流動(dòng)，大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)流程都是依靠舊式的振動(dòng)給料器來(lái)完成。近10年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，振動(dòng)給料機(jī)械產(chǎn)品中出現(xiàn)了新型的活化給料機(jī)，并在相關(guān)行業(yè)的新建項(xiàng)目中廣泛使用。

在新建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)單位在面對(duì)振動(dòng)給料器和活化給料機(jī)這兩種新、舊設(shè)備的選型工作時(shí)，存在一些疑問(wèn)。活化給料機(jī)的使用單位也缺少此類設(shè)備的運(yùn)行、維修經(jīng)驗(yàn)。筆者通過(guò)對(duì)黃驊港煤炭三期、四期工程中配套使用的324臺(tái)活化給料機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤，與舊式的振動(dòng)給料器進(jìn)行對(duì)比，對(duì)活化給料機(jī)在國(guó)內(nèi)的首次大規(guī)模應(yīng)用加以研究分析。

一、黃驊港煤炭港區(qū)三、四期工程的項(xiàng)目背景

歷經(jīng)18年的建設(shè)發(fā)展，黃驊港煤炭港區(qū)目前已建成自動(dòng)化煤炭碼頭6座，共擁有萬(wàn)噸級(jí)泊位1個(gè)、3.5萬(wàn)噸級(jí)泊位1個(gè)、5萬(wàn)噸級(jí)泊位14個(gè)和10萬(wàn)噸級(jí)泊位1個(gè)，年吞吐能力2億噸；多用途碼頭和化工碼頭各1座，年吞吐能力600萬(wàn)噸。2014年，煤炭港區(qū)實(shí)現(xiàn)吞吐量1.46億噸，其中煤炭1.36億噸，是我國(guó)第二大煤炭下水港，并成為國(guó)家重要的儲(chǔ)煤基地。

黃驊港煤炭港區(qū)三、四期儲(chǔ)煤筒倉(cāng)群共由48個(gè)內(nèi)徑40m、容量3萬(wàn)噸、高度41.85m（絕對(duì)標(biāo)高47.75m）的現(xiàn)澆鋼筋混凝土筒倉(cāng)組成，為世界最大的儲(chǔ)煤筒倉(cāng)群基地。神華集團(tuán)通過(guò)在黃驊港建設(shè)中采用世界最先進(jìn)、最環(huán)保的封閉筒倉(cāng)工藝，保證了煤炭?jī)?chǔ)存中的防雨雪、防流失、防自燃，也可有效保證煤炭成分和濕度穩(wěn)定，更避免了作業(yè)過(guò)程產(chǎn)生揚(yáng)塵污染。

黃驊港煤炭港區(qū)三、四期工程的卸車(chē)線采用了4臺(tái)國(guó)際領(lǐng)先的“O”型四翻翻車(chē)機(jī)，額定工作能力為8000t/h。翻車(chē)機(jī)作為連續(xù)作業(yè)的翻卸敞車(chē)的大型翻卸設(shè)備，對(duì)翻車(chē)機(jī)漏斗下方的給送料設(shè)備的工作穩(wěn)定性和安全性都提出了較高要求。

在此項(xiàng)目中，黃驊港煤炭三期（2012年12月開(kāi)始重載試車(chē)）共安裝有162臺(tái)活化給料機(jī)，其中筒倉(cāng)區(qū)域24×6=144臺(tái)，翻車(chē)機(jī)區(qū)域2×9=18臺(tái)。黃驊港煤炭四期（2013年12月開(kāi)始重載試車(chē)）同樣安裝有162臺(tái)活化給料機(jī)，布置形式與三期相同?？傆?jì)324臺(tái)。

二、活化給料機(jī)設(shè)備的基本情況

美國(guó)GK公司主要為煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)設(shè)計(jì)制造的活化給料機(jī)，首先在北美市場(chǎng)得到了推廣和應(yīng)用并因?yàn)閾碛邢嚓P(guān)專利技術(shù)而在振動(dòng)給料機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)形成壟斷。其優(yōu)勢(shì)在于先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想、簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、經(jīng)久耐用的耐磨材料。其工作原理圖如圖1所示。

1.活化給料機(jī)主要由4個(gè)部分組成（圖2）。

（1）設(shè)備本體包括激振電機(jī)及可變力輪、主體框架、電機(jī)框架、激振彈簧、隔振彈簧、活化塊、下料曲線槽、觀察清理窗口、調(diào)整桿。

（2）密封部件包括入口軟連接和出口軟連接。

圖1　活化給料機(jī)的工作原理

圖2　活化給料機(jī)的設(shè)備構(gòu)造

（3）接口部分包括與料斗連接的入口落煤管和與皮帶機(jī)導(dǎo)料槽連接的出口落煤管。

（4）可變力輪調(diào)速設(shè)備獨(dú)有的壓縮空氣調(diào)速系統(tǒng)。

2.活化給料機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。

（1）大開(kāi)口，活化物料不堵煤。

（2）安裝高度低，可極大節(jié)省基坑的基建投資。

（3）下料量可根據(jù)皮帶秤流量動(dòng)態(tài)調(diào)整。

（4）小功率，大振幅。

（5）對(duì)中下料，皮帶不跑偏。

（6）物料滿足靜安息角能夠自鎖，無(wú)需任何閘門(mén)。

（7）鋼結(jié)構(gòu)壽命長(zhǎng)，免維護(hù)，可靠性高。

（8）上下全封閉，無(wú)粉塵泄漏。

（9）動(dòng)載荷低。

三、問(wèn)題分析

截止到2014年，就黃驊港煤炭港區(qū)三、四期工程重載試車(chē)1年多的運(yùn)行過(guò)程來(lái)看，活化給料機(jī)雖然運(yùn)轉(zhuǎn)較好，未出現(xiàn)重大缺陷和事故。但也發(fā)現(xiàn)了一些安裝、使用過(guò)程中存在的問(wèn)題。

1.三期翻車(chē)機(jī)區(qū)域的活化給料機(jī)1年多來(lái)共損壞了3臺(tái)激振電機(jī)，故障率16.7%。廠家根據(jù)售后合同對(duì)激振電機(jī)進(jìn)行了更換，但沒(méi)有能給出具體的損壞原因。但同時(shí)投產(chǎn)的三期筒倉(cāng)區(qū)域的活化給料機(jī)未出現(xiàn)此問(wèn)題。此現(xiàn)象可能與3個(gè)原因有關(guān)。

（1）筒倉(cāng)區(qū)域活化給料機(jī)數(shù)量眾多，單臺(tái)設(shè)備的煤炭通過(guò)量和作業(yè)時(shí)間都要遠(yuǎn)少于翻車(chē)機(jī)區(qū)域的設(shè)備。

（2）筒倉(cāng)區(qū)域的每臺(tái)活化給料機(jī)采用雙激振電機(jī)布置的結(jié)構(gòu)形式。

（3）不同的維修班組對(duì)激振電機(jī)日常的潤(rùn)滑保養(yǎng)是否能夠做到及時(shí)、準(zhǔn)確、到位。

2.翻車(chē)機(jī)區(qū)域的每條線上的9臺(tái)活化給料機(jī)由1個(gè)氣源站提供高壓空氣控制給煤量，沒(méi)有備用氣源。如果空壓管路和風(fēng)機(jī)等氣源設(shè)備的可靠性差，將直接導(dǎo)致該作業(yè)流程停機(jī)。

在筒倉(cāng)下部漏斗位置使用的配合活化給料機(jī)工作的空氣炮，沒(méi)有和對(duì)應(yīng)的帶式輸送機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行電氣聯(lián)鎖。如果出現(xiàn)違規(guī)操作單獨(dú)啟動(dòng)空氣炮的話，極易損壞空壓管路和風(fēng)機(jī)等設(shè)備。

3.三期翻車(chē)機(jī)區(qū)域的18臺(tái)活化給料機(jī)目前已經(jīng)全部將“出力調(diào)整桿”拆除。原因：在活化給料機(jī)的下料曲線槽上面出現(xiàn)了大面積黏煤，導(dǎo)致地面帶式輸送機(jī)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的最大出料量。技術(shù)人員曾經(jīng)進(jìn)入活化給料機(jī)內(nèi)部檢查，發(fā)現(xiàn)黏煤最大厚度在15cm左右，壓實(shí)度較高，直接造成了出料口的變?。ɑ罨o料機(jī)的下料曲線槽和活化塊之間的距離高度40cm，寬度300cm左右）。

4.四期翻車(chē)機(jī)區(qū)域的BF12帶式輸送機(jī)在2014年初重載試車(chē)時(shí)出現(xiàn)了堵料故障，故障停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2天。該條線9臺(tái)活化給料機(jī)的瞬時(shí)給料量過(guò)大，造成BF12帶式輸送機(jī)出現(xiàn)了超過(guò)9000t/h的18s峰值（BF12額定作業(yè)能力為8000t/h，最大作業(yè)能力為9200t/h），BF12的驅(qū)動(dòng)站被埋，翻車(chē)機(jī)底坑中的負(fù)三層的活化給料機(jī)區(qū)域卡煤。直到最后將9臺(tái)活化給料機(jī)和地面皮帶之間卡住的積煤清理完畢后，BF12帶式輸送機(jī)才最終得以啟動(dòng)。

（1）為了避免此種情況的再次發(fā)生，應(yīng)該在翻車(chē)機(jī)開(kāi)始工作的第一個(gè)循環(huán)，保證漏斗內(nèi)至少存有30%的煤，然后再啟動(dòng)活化給料機(jī)開(kāi)始給料，以減少產(chǎn)生瞬時(shí)大料流的可能。

（2）活化給料機(jī)遇到不同煤種時(shí)的出料量不穩(wěn)定，需按照不同煤種進(jìn)行標(biāo)定?；罨o料機(jī)的設(shè)計(jì)是通過(guò)出口處的出力調(diào)整桿來(lái)解決鎖煤和煤頭（空漏斗時(shí)卸載的煤炭沖擊）問(wèn)題。在實(shí)際不同煤種的翻卸過(guò)程中，必須根據(jù)煤種情況不同，對(duì)設(shè)備的調(diào)整桿進(jìn)行調(diào)整。所以，每一條帶式輸送機(jī)上的活化給料機(jī)適合長(zhǎng)期接卸物理性質(zhì)類似的同一類煤炭。不適用于物料種類經(jīng)常變化的作業(yè)流程。

5.煤炭三期翻車(chē)機(jī)區(qū)域的11翻下方的活化給料機(jī)，在某些煤種作業(yè)時(shí)候出現(xiàn)落料不對(duì)中，導(dǎo)致BF11的皮帶重載跑偏（空載正常），一直沒(méi)有得到妥善解決。造成此情況的原因應(yīng)該是活化給料機(jī)的整機(jī)制造、組裝尺寸存在誤差，或者是在設(shè)備安裝中與BF11帶式輸送機(jī)存在對(duì)中的位置誤差。

此情況與曹妃甸礦石二期的9000t/h堆料機(jī)發(fā)生的懸皮跑偏情況類似。3臺(tái)設(shè)計(jì)圖紙完全一致的堆料機(jī)，分別編號(hào)為S2、S3、S4。只有S2堆料機(jī)的懸皮出現(xiàn)了空載正常、重載向左跑偏的現(xiàn)象，并且此現(xiàn)象始終存在。S3堆料機(jī)懸皮基本正常，S4堆料機(jī)懸皮完全正常。原因應(yīng)該是S2中心漏斗的制作尺寸與設(shè)計(jì)圖紙不符或者懸臂中心漏斗在總裝時(shí)出現(xiàn)了偏差。

活化給料機(jī)對(duì)于設(shè)備安裝精度要求很高。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和手冊(cè)的精度進(jìn)行。否則的話，導(dǎo)致設(shè)備的某些部位（支撐彈簧、激振彈簧等）頻繁損壞；更會(huì)導(dǎo)致落料不對(duì)中，從而引起地面帶式輸送機(jī)發(fā)生跑偏故障。

6.活化給料機(jī)的下料曲線槽和活化塊之間的距離為高度40cm，寬度300cm左右，內(nèi)部空間較小。當(dāng)出現(xiàn)黏煤情況后，工作人員不易進(jìn)行清理。而且一旦有大塊長(zhǎng)條狀的異物進(jìn)入活化給料機(jī)后，在這個(gè)折線形的落料區(qū)域中，很容易卡住無(wú)法通過(guò)。

7.翻車(chē)機(jī)區(qū)域每條線上的2#、4#、6#、8#活化給料機(jī)給料量大，1#、3#、5#、7#、9#活化給料機(jī)給料量小。三、四期的4臺(tái)翻車(chē)機(jī)均為此種情況。該現(xiàn)象應(yīng)該與同一條帶式輸送機(jī)上方的9臺(tái)活化給料機(jī)和4個(gè)翻車(chē)機(jī)出煤漏斗的相對(duì)結(jié)構(gòu)位置布置缺陷有關(guān)。

8.活化給料機(jī)內(nèi)部沒(méi)有襯板，依靠活化給料機(jī)本體鋼結(jié)構(gòu)的高耐磨特性實(shí)現(xiàn)襯板的作用。設(shè)備的關(guān)鍵部位（包括本體鋼結(jié)構(gòu)、支撐彈簧、激振彈簧等）使用1年多來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)損壞。

9.設(shè)備保養(yǎng)中使用的潤(rùn)滑脂和維修中使用的備品配件都要使用美國(guó)GK公司的特定型號(hào)產(chǎn)品，導(dǎo)致設(shè)備投產(chǎn)后對(duì)GK公司依賴高，產(chǎn)生較高的維護(hù)費(fèi)用。因此，應(yīng)盡快完成該設(shè)備配件的國(guó)產(chǎn)化替代研究。

綜上所述，活化給料機(jī)雖然節(jié)省了一部分翻車(chē)機(jī)基坑的土建費(fèi)用，但因價(jià)格昂貴、投資較高，在整個(gè)工程中的綜合經(jīng)濟(jì)效益如何，尚有待進(jìn)一步精確核算。

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1671-0711（2015）11-0051-03