链条输送机的优化研究及应用

房心国， 王梓硕， 包朋占， 李士壮

（华电国际电力股份有限公司邹县发电厂， 山东 邹城 273500）

1.1 炉渣仓链条输送机的组成部分

炉渣仓链条输送机包括驱动电机、减速机、涨紧装置、链条、刮板和铸石衬板等部件，位于A 渣仓和B渣仓之间，主要依靠链条和刮板两个部件对灰渣进行挪动，在A渣仓蓄满的情况下，B渣仓自动投入使用[1]。

根据数次实地观察与排查，驱动链条和刮板是最容易损坏的两个部分，因此，将其作为优化研究的重点对象[2]。

1.2 炉渣仓链条输送机的作用

炉渣仓链条输送机主要用于负担和运输从刮板输送机落下来的灰渣，即：将灰渣从A 渣仓运送至B渣仓，在使用过程中，系统可以来回切换于A 渣仓和B 渣仓，达到最高的工作效率。

邹县发电厂四期1 000 MW 机组一共装有2 台渣仓链条输送机，分别与7 号炉渣仓和8 号炉渣仓配套，见图1。7 号炉渣仓和8 号炉渣仓各有A 渣仓和B渣仓，以链条输送机作为连接，灰渣在两仓之间根据渣量是否已满进行切换，系统在A 渣仓蓄满灰渣时自动启动链条输送机，三通切换阀也会随即从A 渣仓转移到B 渣仓，由电机和链条带动，后续的灰渣涌入链条输送机。此时刮板会将灰渣不断刮向B 渣仓，当有大量灰渣的刮板抵达B 渣仓上部时，重力作用下灰渣自动掉入B 渣仓，灰渣运输得以完成。在完成一次运输过程后，链条会将刮板从铸石衬板的上部拉回灰渣掉落位置，开始下一轮输送。在使用B 渣仓期间，足以清空A 渣仓。当B 渣仓蓄满灰渣时，系统会自动停止链条输送机，并将三通切换阀切换回A 渣仓，完成两仓之间的切换。

1.3 链条输送机故障分析——以7 号炉仓渣链条输送机为例

链条输送机故障由不同类型的部件缺陷所导致，因此，需要根据部件发生缺陷的频次和原因进行分析判断，以便优化方案，最大限度减少故障发生的频次，减少维修成本。因此，以7 号炉仓渣输送机为例，对其故障原因进行分析。

根据调查，2019 年7—12 月，由于机械部分缺陷、控制部分缺陷和气源部分缺陷，导致故障发生。其中，机械部分缺陷为最高发生频率，半年共发生52次，占总故障的81.3%。因此，对机械部分进行优化，将大幅度降低故障的频率。

对导致故障的机械要因进行进一步的确认，找到了6 个导致故障的重要因素：刮板支撑架变形、刮板与铸石衬板之间的间距过小、驱动链轮与加强板筋之间的间距过大、开口销断裂、链条化学成分不合格和链条硬度不合格[3]。

2.1 两大要因

结合现场生产的实际情况，针对两大机械故障要因进行优化，将大幅度改善链条输送机的故障频率。

1）需要优化的第一大因素是刮板与铸石板之间的间距。根据刮板、铸石板和链条的磨损量，可以判断出刮板与铸石板之间的间距过小，造成超出标准范围的磨损量，直接导致7 号炉渣仓链条输送机严重磨损，增加了链条的磨损程度。减速机功率加大、在运转过程中负荷过大、超出标准，导致刮板的牛耳断裂。链条拉力加大，出现链条卡涩、卡顿现象，加大了链条输送机发生故障的频率。

2）需要优化的第二大故障要因是驱动链轮与加强板筋之间的间隙过大。在调查过程中，链条卡涩次数超过每月一次，且通过卷尺测量可知，驱动链轮与加强板筋之间的距离已经超过标准距离（40 cm），由此导致每月故障频繁发生，链条输送机无法稳定正常运行。因此，缩小驱动链轮和加强板筋的间距是优化输送机链条的一大重要方式。

2.2 方案可行性分析

我们通过三个方面分析优化方案的可行性：

1）有效性，即使用优化方案之后是否可以有效修复缺陷。

2）经济性，即优化方案是否会造成成本大幅度提高。

3）可实施性，即优化方案实施起来的难易程度。

针对两大要因，各有三个方案进行优化，方案是否可行需要通过全面考虑上述三个方面来进行定夺。除非有效性和经济性有显著的优势，否则，实施困难的方案几乎不做考虑。

对于刮板和铸石板间距的优化共有三种方案：调整刮板位置、调整铸石板厚度和增加内导轮调节涨紧装置。前两种方式实施较为困难，需要针对所有刮板或铸石板进行调整。对刮板位置进行调整将导致其所能拉动的渣量有所改变，无法保障设备的工作效率。而对铸石板厚度进行调整将导致铸石板的强度和耐磨性降低，令输送链条机后续的稳定性降低，在运行中可能出现其它故障。因此，前两方案予以排除。相较之下，最后一种方案实施起来最为容易，只需要在链条输送机的壳体外侧加装安装孔，并通过安装孔来加装内导轮，如图2 所示。该方案操作容易、可行性高，投入成本较少，对原机械设备的损伤最小化，设备的稳定性较高[4]。

对于驱动链轮与加强板筋间隙的缩小共有三种方案：挪动加强板筋以便缩小间隙、挪动驱动链轮以便缩小间隙和加装托链器。前两种方式的实施难度较大，如果调整所有加强板筋，工作量和资金投入较大，并且在调整过后，加强板筋的强度可能不足以支撑，造成壳体变形。而挪动驱动链轮位置将对移减速机的位置进行改变，需要对链条的长度进行调整，也就意味着需要重新安装链条，实施起来费时费力，成本较高。故而前两种方案排除。第三种方案只需要在链条输送机的两侧及驱动链轮的后侧加装托链器，与加强板筋进行连接，这样的改造方式不改变原设备结构，成本较低、优化后的设备稳定性较高，实施起来简单，操作方便[5]。

增加支撑内导轮和托链器有效减少了刮板与铸石衬板之间的摩擦以及链条的卡顿现象，大幅减少了故障频率。实施改变后，2020 年7—12 月之间的数据表明，7 号炉链条输送机明显减少了链条断裂和刮板断裂的现象，平均每月仅出现2 次，较之2019 年同期的数据为平均每月7.67 次此类故障，足以说明这种优化方案切实可行、效果显著。见图3。

通过对渣仓链条输送机设备系统进行优化，链条卡顿、断裂和刮板与铸石板之间的磨损大幅度降低，既能提高设备的寿命，也可以让系统在运行过程中更为稳定。这次改造证实了创新和实践是优化机械设备的唯一路径，也是优化经济效益的重要因素。