入廠煤采樣機采樣系統的優化與改進

摘要：針對黔北發電廠300 MW機組5臺入廠煤采樣機采樣過程中的下采與上升頻繁出現過流受阻保護的現象，對采樣機的升降與采樣的機械傳動裝置進行了改進，使得采樣更輕松、快速，并提高了工作的可靠性。

關鍵詞：入廠煤采樣機;采樣系統;技術改造

0? ? 引言

黔北發電廠300 MW機組配置5臺QMCY-3200-150型汽車入廠煤橋式采樣機。因設計投產初期，市場燃料供大于求，收取的燃料煤質都較好。隨著燃料供需形勢緊張和燃料成本上漲，電廠逐漸收取部分煤質較差的燃料甚至摻燒煤矸石，燃料中增加了大量的三大塊。因此，原設計的采樣系統已不能滿足實際生產的需要，入廠煤采樣機運行中故障頻繁，升降減速機、齒輪、齒條等部件磨損嚴重。由于入廠煤采樣機能減少采樣人員工作量，提高采樣工作效率，且能真實、客觀、公正地反映出煤質的情況，因此有必要提高入廠煤采樣機可用率，并盡量減少采樣機故障。

針對出現的問題，筆者與廠家溝通并進行調研，結合我廠當前階段的實際情況，對采樣機采樣系統進行了改進，使得采樣更輕松、快速，并提高了工作的可靠性。

1? ? 采樣流程

QMCY-3200-150型采樣機屬于內螺紋全斷面采樣，其采樣流程如圖1所示。

采樣時，取樣頭螺旋軸帶動螺旋葉片一起轉動，通過采樣桿升降裝置，隨取樣頭盛樣筒一起由煤面伸入煤車底部，取樣頭盛樣筒的煤經過螺旋葉片被提升到頂部，經采樣機大、小車運送至破碎系統，然后經過破碎、縮分形成煤樣。

2? ? 采樣機采樣系統存在的問題

（1）采樣機升降減速機在下采過程中受煤質影響很大，取樣頭正好在三大塊上時，取樣頭阻力增大，采樣桿會一直往下方用力，對齒輪、齒條磨損加劇，容易導致齒輪與齒條跳齒現象;上升過程中，煤質較濕時，提升阻力增大，減速機就會頻繁出現過流受阻保護，必須用手拉葫蘆進行輔助才能實現上升。這些問題在運行中頻繁出現，工作維護量大，耗材也較多，且還不能保證設備穩定運行。

（2）采樣機升降齒輪采用單級傳動，齒輪與升降減速機直接與齒條嚙合，運行中齒輪承受壓力大，容易造成齒輪斷裂。且單級齒輪傳動若出現齒輪磨損嚴重和斷齒的情況，在運行過程中，就極易發生跳齒現象，增加對減速機、齒輪、齒條的磨損，存在很大的設備隱患。

（3）旋轉減速機轉速與升降減速機升降速度設計不合理，該裝置運行中旋轉速度低于升降速度。在采樣機下采過程中，螺旋葉片的旋轉速度跟不上減速機的下降速度，因為旋轉減速機沒有過載保護，導致螺旋葉片要更多地承受升降減速機往下作用的力，造成螺旋葉片磨損，同時也增加了升降齒輪與齒條的工作負荷，也會造成升降齒輪、升降齒條損壞。

3? ? 解決的辦法及其效果

（1）對于升降減速機，升降系統仍保留齒輪齒條傳動形式。經過設備運行及現場設備勘測發現，輸出軸上的齒輪磨損嚴重，經常出現斷齒的情況。升降減速機扭矩偏大，所以在此系統中把原有減速機WPWDT-200-50-A的速比減小，改型號為WPWDT-200-40-A，以減小減速機扭矩，增大減速機渦輪模數，降低輸出軸齒輪的承載力;相反則提高輸出軸齒輪承載能力及傳動效率。從設備改造運行情況來看，使用較小速比的減速機也完全能滿足現場設備要求，沒有出現過取樣頭采不到取樣點的情況。

（2）采樣機升降齒輪從原來的單級傳動改成兩級齒輪傳動，增加過橋齒輪（圖2），使直接由渦輪副齒面承受的壓力成比例減小，也使采樣機升降減速機升降推力不直接作用在減速機軸上，減速機使用壽命延長。過橋齒輪齒數大于輸出齒輪齒數，降低了升降減速機上升、下降的速度，又減小了螺旋葉片承載的力。運行一年多以來，5臺采樣機就更換了一臺減速機的過橋齒，減速機、升降齒輪及齒條都未進行更換，定期維護，改型后的采樣機設備運行穩定可靠。

（3）將擺線針輪結構的旋轉減速機改為硬齒面齒輪傳動，提高傳動效率與旋轉速度。使采樣機的螺旋葉片旋轉速度大于升降速度，使采樣頭輕松鉆入煤層底部，也大大減小了齒輪與齒條的工作負荷，提高了齒輪與齒條的工作可靠性與壽命。

（4）加強對設備的定期維護保養，原有設備損壞頻繁，投入大量的人力資源也只能治標，沒有達到治本的效果。改造后，檢修工作量減少，設備停下來后，兩周進行一次采樣機定檢，緊固螺絲，檢查減速機油位及齒輪磨損情況，及時調整齒輪間隙，做到早發現早處理，其實間接地降低了維護工作量。再好的設備，要想運行穩定可靠，與平時的精心維護必然存在緊密聯系。

4? ? 結語

黔北發電廠入廠煤采樣機系統自投產以來，設計不合理、設備運行不可靠等問題逐一出現，又由于燃料介質的變化，設備損壞頻發，增加了采樣機系統運行和檢修人員工作維護量。對采樣機進行改造后，經過一年多的運行，未發生大的設備安全事故，大大提高了采樣機運行可靠性，降低了運行及檢修維護成本。唯一的不足是齒輪、齒條的潤滑情況有待改善，使用酯類潤滑油容易導致積煤造成卡澀，使用液體潤滑油則需頻繁加油，且污染煤樣。采樣機系統設計初期針對的是較好的燃料介質，隨著燃料工況改變，原設計的設備參數不再滿足現場運行需求，而通過對采樣機進行一系列改造，其完全達到了使用要求。

收稿日期：2020-08-07

作者簡介：冷緒飛（1988—），男，貴州金沙人，助理工程師，從事燃煤、除灰渣、入廠煤采樣機等機務設備檢修工作。