一、前言

　　篩煤機(jī)是火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中的設(shè)備之一。鍋爐制粉系統(tǒng)中速磨煤機(jī)要求原煤的粒度不能超過30mm，但實際使用的原煤中經(jīng)常有較大粒度的煤塊和矸石塊，所以原煤在進(jìn)入磨煤機(jī)以前必須破碎。為了提高碎煤機(jī)的破碎效率和節(jié)約能耗，在原煤破碎前，先要進(jìn)行篩分，符合磨煤機(jī)要求粒度的煤，直接經(jīng)滾軸篩煤機(jī)送入帶式輸送機(jī)，較大粒度的煤塊則進(jìn)入碎煤機(jī)進(jìn)行破碎。靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司選用的是沈陽電站輔機(jī)廠生產(chǎn)的GSP-1812型滾軸篩煤機(jī)，其篩面寬度為l800mm，12根軸，出力為1500t/h，篩面面積為4000mm×1800mm，篩下粒度≤30mm。在實際使用中，經(jīng)常出現(xiàn)傳動部分漏油、滾鍵、軸承及錐齒輪損壞、篩軸卡跳、篩片破裂等多種故障，維護(hù)量比較大且故障處理的檢修時間長，直接影響設(shè)備的正常運行。

　　二、問題研究分析

　　1、原驅(qū)動裝置減速器由上海光亞機(jī)械有限公司生產(chǎn)，減速器外殼為灰口鑄鐵材質(zhì)，鑄造工藝差，微細(xì)滲漏點多；減速器輸出軸單支撐處密封裝置易產(chǎn)生漏油；由于廠家早已轉(zhuǎn)產(chǎn)其它產(chǎn)品，所以其零部件極難購置。長傘齒輪減速箱機(jī)殼生產(chǎn)工藝差，機(jī)殼多處有砂眼和細(xì)小裂紋，微細(xì)滲漏點較多；長傘齒輪減速箱4節(jié)縱向軸較長，減速箱嚙合的齒輪較多，傳動噪音極大。篩煤機(jī)采用單臺電機(jī)驅(qū)動，當(dāng)單個篩軸發(fā)生卡堵現(xiàn)象時，由于電機(jī)功率過大，無法實現(xiàn)對單軸的保護(hù)跳閘，只能強(qiáng)行剪斷篩軸聯(lián)軸器上的保險螺栓。多次剪斷保險螺栓的同時，對齒輪、輸出軸造成不同程度的損害，齒輪斷齒、輸出軸嚴(yán)重滾鍵。電氣系統(tǒng)不能在發(fā)生篩軸堵轉(zhuǎn)時跳閘，運行人員如不能及時發(fā)現(xiàn)，將會造成整個篩煤機(jī)堵煤，影響正常運行。長傘齒輪減速箱上蓋采用套扣安裝方式，各減速箱體逐節(jié)扣壓在一起，篩軸傳動以每3個軸公用1節(jié)箱體，4節(jié)箱體相互扣壓，一旦1根軸發(fā)生問題，必須拆除前方所有的減速箱才能檢修，致使檢修時間過長，給輸煤系統(tǒng)安全運行造成很大風(fēng)險。

　　2、滾動篩煤機(jī)篩軸與端蓋間的密封裝置為端蓋內(nèi)槽毛氈密封式，篩煤機(jī)運行中篩軸跳動量大，毛氈磨損快，毛氈在磨損過程中不能夠自行復(fù)位使其緊密接觸軸表面。更換毛氈，需將軸上端蓋以外的所有部件拆除，檢修工期長，篩煤機(jī)長時間停運又困難，致使更換毛氈非常的不便，毛氈更換的次數(shù)少，造成篩軸與端蓋之間間隙過大，在實際運行中篩軸與端蓋間的密封部位漏粉比較嚴(yán)重。

　　3、燃煤的煤質(zhì)差，較大塊的石頭較多。篩煤機(jī)本體的篩箱內(nèi)壁帶弧度的護(hù)板與篩軸、篩片之間時?？ㄓ休^大塊的石頭，致使篩軸聯(lián)軸器上的保險螺栓頻繁剪斷，運行人員頻繁停運篩煤機(jī)清理被卡住的石頭，嚴(yán)重影響設(shè)備正常的運行。當(dāng)斷銷數(shù)量達(dá)兩根篩軸以上時，對滾動篩的生產(chǎn)率和篩分效率產(chǎn)生影響，引起篩箱積煤、電機(jī)過載斷電。

　　4、篩煤機(jī)在運行中經(jīng)常出現(xiàn)卡軸、篩片破裂、篩片磨損快的問題。滾軸篩卡軸頻繁，因卡軸使電動機(jī)保護(hù)動作，電機(jī)斷電，使程控的整個輸煤系統(tǒng)故障停運，造成經(jīng)濟(jì)損失和機(jī)械設(shè)備的損壞，影響電廠正常、安全的運行。

　　5、篩煤機(jī)落煤入口處旁路電動擋板與篩箱內(nèi)壁之間的空間較大，個別大塊石頭進(jìn)入篩面的同時，與篩片碰撞后朝煤流相反方向運動，經(jīng)電動擋板與篩箱內(nèi)壁之間的空間進(jìn)入旁路，使個別大塊石頭進(jìn)入不了碎煤機(jī)內(nèi)部進(jìn)行破碎，直接運送到鍋爐制粉系統(tǒng)，給鍋爐制粉系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。

　　三、技術(shù)改進(jìn)方案

　　1、采用單軸傳動方式和SEW減速機(jī)

　　對篩煤機(jī)原驅(qū)動裝置進(jìn)行整體改進(jìn)，由原來的共軸整體傳動方式改為單軸分散傳動方式，采用單軸傳動方式和選用高質(zhì)量的SEW減速機(jī)。原電機(jī)功率18.5KW，轉(zhuǎn)速1470rpm，篩軸轉(zhuǎn)速95rpm，減速機(jī)速比18。傘齒輪減速箱主動輪齒數(shù)25，從動齒輪齒數(shù)21。減速機(jī)輸出扭矩為2253.9N/m，減速箱速比為0.84，篩軸扭矩為157.7N/m。

　　由于原傳動方式為共軸傳動具有自補償個別軸過負(fù)荷的能力，單軸傳動時需要增大其傳動扭矩的2倍即為315.4N/m，選擇大于并接近315.4N/m的扭矩，即選擇配功率4KW的電動機(jī)和輸出扭矩為393N/m的斜齒輪減速機(jī)。單軸傳動時十二根軸輸出扭矩大于原篩煤機(jī)篩軸傳動扭矩，提高了篩煤機(jī)抗過載能力。

　　2、設(shè)計毛氈壓入式密封裝置

　　到實地進(jìn)行勘測，將滾軸篩煤機(jī)篩軸與端蓋間的密封方式進(jìn)行改進(jìn)，將端蓋內(nèi)槽毛氈密封式改為毛氈壓蓋壓入式密封。毛氈壓蓋壓入式密封通過定期的緊壓蓋螺栓，使毛氈在磨損過程中能夠始終緊密地接觸到軸的表面，使其密封性良好，解決篩軸與端蓋間漏粉嚴(yán)重的問題，毛氈壓入式密封也可解決毛氈更換困難的問題。

　　3、設(shè)計特殊篩片與專用護(hù)板

　　實地勘測護(hù)板位置處，經(jīng)過分析、研究、論證，將篩煤機(jī)本體的篩箱內(nèi)壁帶弧度的護(hù)板與篩軸篩片之間的空間縮小到限度，設(shè)計與其它篩片不同的特殊篩片以及專用護(hù)板。特殊篩片與專用護(hù)板配套使用，在每個篩軸兩端頭的篩片更換為特殊篩片，特殊篩片由原來八齒的篩片變?yōu)閳A盤篩片，專用護(hù)板底部開半圓口護(hù)在篩軸特殊篩片的正上方，消除篩軸與護(hù)板之間和篩片與護(hù)板之間各方向存在的空間，避免塊狀物料卡在護(hù)板與篩片、篩軸之間，解決篩軸聯(lián)軸器上的保險螺栓頻繁剪斷的故障。

　　4、增加篩片齒數(shù)

　　增加篩片齒數(shù)，相應(yīng)的篩片齒的根圓放大，齒槽相應(yīng)變淺，從而也起到防止卡軸、斷銷的作用，消除因卡軸使電機(jī)斷電導(dǎo)致整個輸煤程控系統(tǒng)故障停運的現(xiàn)象。

　　5、改變擋板和篩箱內(nèi)整體壁的空間

　　對旁路電動擋板與篩箱內(nèi)壁之間的空間進(jìn)行測量，將長寬：600mm×130mm的空間，分隔為2列9行60mm×60mm的小格。60mm×60mm尺寸的小格可杜絕大塊石頭直接進(jìn)入旁路，避免大塊石頭對鍋爐制粉系統(tǒng)造成的危害。

　　四、技術(shù)改進(jìn)實施

　　1、驅(qū)動裝置的整體改進(jìn)

　　1.1沿用原有的篩煤機(jī)箱體，篩軸和兩端軸承座不進(jìn)行改進(jìn)。拆除原來CJY-280-18.5減速器和傘齒減速箱。選用功率小的斜齒輪SEW減速機(jī)12臺，使每根軸都能單獨傳動，減速機(jī)型號：R77DV112M4，輸出軸轉(zhuǎn)速91rpm，電機(jī)功率4.0KW。

　　1.2重新加裝新減速機(jī)的基座。重新加裝減速機(jī)與篩軸之間的聯(lián)軸器，采用齒型聯(lián)軸器。重新設(shè)計12軸傳動的控制柜，實現(xiàn)單軸堵煤電氣過載保護(hù)，單軸過載整機(jī)聯(lián)跳功能和就地單軸啟動功能。更換原配電柜至MCC及MCC電源電纜。

　　1.3拆除原有減速器、長傘齒輪減速箱及舊基座和篩軸對輪，安裝新減速機(jī)基座及減速機(jī)，安裝控制柜及電機(jī)電纜，設(shè)備調(diào)試。

　　1.4原驅(qū)動裝置與改進(jìn)后驅(qū)動裝置的外形對照：見圖1。

圖1 驅(qū)動裝置改進(jìn)前后

　　2、密封裝置的改進(jìn)

　　2.1對原密封方式進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計壓入毛氈密封方式，見圖2所示。

圖2 密封裝置改進(jìn)前后

　　2.2通過實地測量的數(shù)據(jù)，設(shè)計壓入毛氈密封方式下的新端蓋和壓蓋，繪制加工圖紙，見圖3、4所示。委托篩片生產(chǎn)廠家進(jìn)行加工制作，單臺篩煤機(jī)端蓋和壓蓋安裝數(shù)量各為24塊。

圖3 端蓋

圖4 壓蓋

　　2.3拆除舊端蓋24塊，安裝新端蓋和壓蓋各24塊，毛氈裝入前進(jìn)行油浸。

　　3、護(hù)板的改進(jìn)

　　3.1依照護(hù)板位置處的實地空間和原護(hù)板的實際尺寸，設(shè)計特殊篩片與專用護(hù)板，繪制加工圖紙，見圖5、6所示。委托篩片生產(chǎn)廠家進(jìn)行加工制作，單臺篩煤機(jī)特殊篩片和專用護(hù)板安裝數(shù)量各為24塊。

圖5 特殊篩片

圖6 專用護(hù)板

　　3.2拆除舊護(hù)板及篩軸兩端頭舊篩片各24塊，安裝特殊篩片和專用護(hù)板各24塊，專用護(hù)板底部半圓口與特殊篩片外圓之間的間隙均調(diào)整為5mm。

　　4、篩片的測量、設(shè)計、加工、更換

　　4.1對篩軸、原篩片進(jìn)行實物測量，將篩片鍵槽逆時針旋轉(zhuǎn)一定的角度，使篩軸上的篩片齒錯開角度交錯排列；將篩片齒數(shù)由原來的6個增加到8個，使相應(yīng)的篩片齒的根圓放大，齒槽相應(yīng)變淺。

　　4.2繪制8齒篩片加工圖紙，委托靖江市民華特種鋼機(jī)械制造廠進(jìn)行加工制作，單臺篩煤機(jī)篩片安裝數(shù)量為396片。

　　4.3改進(jìn)前篩片與改進(jìn)后篩片的圖示對照：

　　5、電動擋板與篩箱內(nèi)壁之間的改進(jìn)

　　5.1使用角鋼制作2列9行60mm×60mm小格的篦子。

　　5.2將篦子外框固定安裝在電動擋板與篩箱內(nèi)壁之間的位置處。

　　5.3動作電動擋板進(jìn)行檢查，電動擋板無任何卡澀現(xiàn)象。

　　五、效果分析

　　采用單軸傳動方式，各篩軸均能夠?qū)崿F(xiàn)電氣過負(fù)荷保護(hù)，減小了故障后的影響范圍，傳動減速機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)分散檢修，檢修時間縮短，杜絕了因檢修時間過長給系統(tǒng)造成的威脅，因此改進(jìn)后設(shè)備符合輸煤系統(tǒng)的連續(xù)性運行、設(shè)備發(fā)生故障影響程度小的設(shè)計理念，可靠性大大提高。傳動部分漏油、滾鍵、軸承及齒輪損壞的故障消除，大大降低了維護(hù)量和維護(hù)費用；解決了篩軸與端蓋間漏粉嚴(yán)重問題，大大改善了現(xiàn)場環(huán)境；篩箱內(nèi)壁護(hù)板與篩片、篩軸之間卡石頭的現(xiàn)象杜絕，保證了篩煤機(jī)的安全運行；避免了從電動擋板與篩箱內(nèi)壁之間進(jìn)入大塊石頭對鍋爐制粉系統(tǒng)造成的危害。

　　技術(shù)改進(jìn)前后狀況對比及經(jīng)濟(jì)效益評估如下：

　　1.滾軸篩改進(jìn)后故障次數(shù)比原來大幅度的降低，運行極其穩(wěn)定，未發(fā)生過要影響機(jī)組運行而進(jìn)行的搶修。滾軸篩改進(jìn)前、后故障次數(shù)對比：

表5-1 滾軸篩改進(jìn)前、后重大故障次數(shù)統(tǒng)計表

　　在改進(jìn)前、后故障次數(shù)對比表中可看出，改進(jìn)后顯著降低，解決了原滾軸篩故障頻繁發(fā)生的大老難問題，改變了滾軸篩運行被動的局面。

　　2.滾軸篩改進(jìn)后整體運行狀況良好，故障次數(shù)較少，隨之滾軸篩檢修工作量大幅度的降低。滾軸篩改進(jìn)前、后檢修工作量（檢修工時）對比：

表5-2 滾軸篩改進(jìn)前、后主要檢修工作檢修工時對比表

　　從統(tǒng)計數(shù)據(jù)得出結(jié)論：改進(jìn)后滾軸篩的檢修量，檢修量大幅度下降，這大大地降低了檢修人員的勞動強(qiáng)度。

　　3.滾軸篩改進(jìn)后，故障次數(shù)比和檢修工作量大幅度地降低了，隨之檢修費用較改進(jìn)前大幅度降低。滾軸篩改進(jìn)前、后維護(hù)費用對比：

表5-3 滾軸篩改進(jìn)前、后主要檢修費用對比表

　　在檢修費用對比表中表明：僅2016年與2015年相比，檢修費用降低47.36萬元。設(shè)備長期運行的經(jīng)濟(jì)效益顯著。尤其在電力市場不景氣的情況下，減輕了企業(yè)運營成本壓力。

　　六、結(jié)論

　　通過運行實踐證明，篩煤機(jī)的改進(jìn)是非常有效的。護(hù)板的改進(jìn)及增加篩片齒數(shù)，消除了因篩箱內(nèi)壁護(hù)板與篩片、篩軸之間卡石頭而發(fā)生的跳機(jī)和停機(jī)現(xiàn)象，使整個輸煤系統(tǒng)故障停運次數(shù)大幅度下降，這大大地降低了經(jīng)濟(jì)損失和避免了機(jī)械設(shè)備的損壞。護(hù)板的改進(jìn)后，經(jīng)護(hù)板生產(chǎn)廠家推廣到另一發(fā)電廠，采用后運行效果非常好，基本解決了滾軸篩卡軸頻繁的問題，保證了發(fā)電機(jī)組正常、安全的運行。

（來源：靖遠(yuǎn)第二發(fā)電公司）