提高入廠煤采樣機自動投入率的技術創新

劉彥平

摘 要：眾所周知，燃料成本在火力發電廠的生產總成本上占的比例愈來愈大，各火電廠紛紛采取摻燒配燒方式降低成本。由于來煤地區不同、煤種不同、煤質參差不齊等問題，對來煤的接卸及采樣工作就越來越重要。本文針對某廠入廠煤采樣機，受寒暑雨雪大風影響故障率高，同時結合實際運行工況時所存在的問題進行分析，通過可行性論證及試驗試運確定最佳解決方法，進而達到降低故障率的目的。保證了采樣機的安全性、經濟性、可靠性。大大提高了企業的勞動生產率和資源能源利用率。

關鍵詞：采樣機;技術創新;故障率

1、概述

張家口發電廠地處塞北，廠內共有六臺入廠煤采樣機，均由賽摩電氣股份有限公司設計并施工。其中一期火車煤采樣機2臺、二期火車煤采樣機2臺、1號汽車煤采樣機1臺、2號汽車煤采樣機1臺。由于入廠煤采樣機系室外設備，受寒暑雨雪大風影響故障率高，其中控制部分就包括程序卡死，設計缺陷，信號攝取和傳輸方式不佳，端子接觸不良，設備選型不當，電纜老化破皮斷裂，限位開關故障等諸多問題。自動投入率低至50%以下，遠遠達不到集團公司要求的90%以上。

2017年7月熱控車間計算機六班接收了采樣機電控系統的檢修維護，經過一年多的努力，采樣機投入率大幅度提升。但仍有部分難題等待我們解決?；疖嚸翰蓸訖C故障率居高不下，其中卷線器信號傳遞故障占了絕大部分。根據我廠2018年9月至2020年3月統計，我廠一二期火車煤采樣機故障點數為：卷線器信號傳遞故障發生50次，占比總故障點83%，其它故障發生10次，占比總故障點17%。

2、課題選擇

首先對造成入場煤采樣故障的原因進行分析歸納，運用末端分析法對故障的要因進行確認。通過驗證發現造成入廠煤采樣機故障率高的要因有三，即：通訊線纜故障、卷線器碳刷端子接觸不良和采樣方案錯誤與識別車號錯位。為了更具有客觀意義，對半年內各種故障原因造成的故障次數進行統計，對比分析。并且繪制了原因分析關聯圖，發現信號中斷是造成入廠煤采樣機故障的A類因素。如果想降低故障率，那就必須從A類因素著手，通過對故障要因的針對性整改達到降低故障率的目的。卷線器作為火車煤采樣機重要設備之一，卷線器信號傳遞故障時有發生，卷線機內部的碳刷組起信號傳遞和電源傳輸作用，工作原理是碳刷通過彈簧夾緊滑環軌道，接通電源和信號。運行中滑環軌道長時間轉動，碳刷與滑環軌道間易錯位，碳刷內也容易積存灰塵和石墨粉末，造成斷路和短路，使導電質量下降。2017年9月到2018年3月對卷線器信號傳遞故障統計。七個月共發生信號傳遞故障50次，嚴重影響火車煤采樣機的安全運行。

卷線器信號傳遞故障后，檢修人員需要拆下卷線器軸承上端蓋，拆除碳刷，清理滑環。然后回裝，碳刷的滑環安裝工藝復雜，安裝精度要求高，工作量巨大。我們設想，通過軌道滑行電纜，無線通信設備等解決信號傳遞問題。但經過分析、論證，認為都不能完全解決信號傳遞故障問題。

3、確定課題

卷線器信號傳遞的特征在于：碳刷和滑環一端連接運動導線一端連接靜止導線。現在的自拍桿，有一種手持穩定器，無論手怎么轉動，手機都能靜止不動。如果能將這項技術應用于采樣機卷線器中，研制一種新型卷線器信號傳遞裝置就能解決問題。

4、目標設定

我廠共有四臺火車煤采樣機，我們將目標定為：將我廠火車煤采樣機故障次數降到2次/月。

5、目標可行性分析

火車煤采樣機故障原因主要有通訊信號中斷、指令信號中斷、允許信號中斷、急停信號中斷、機械限位故障等。目前通過卷線器傳遞3組信號分別是指令信號、允許信號、急停信號，卷線器中仍有一對導線沒有使用，可以用來傳遞通訊信號。通訊信號是通過軌道滑輪組拖動通訊電纜跟隨移動的采樣機來實現遠距離傳輸信號的。通訊中斷的原因一般是滑輪卡澀和電纜老化引起通訊電纜斷裂。只要解決了卷線器信號傳遞故障問題，完全可以通過卷線器和卷纜的備用導線來傳遞通訊信號。由統計結果可以得出：消除卷線器信號傳遞故障，可以同時消除指令信號中斷、允許信號中斷、急停信號中斷并降低通訊信號中斷故障，采樣機月平均故障次數可以下降到2次/月。

6、總體設計方案

方案設計圖見（圖6-1）

7、方案實施

7.1準備電滑環

小型滑環使用M220A系列，內徑7.8mm、外徑22mm、電流通路12條、電流范圍0～2A。

7.2.固定機構制作

使用角磨機將導軌截成長度為260mm，使用22mm開孔器在中心開孔，使用5mm電鉆在導軌兩端開孔，開孔距離245mm，加工誤差<1mm。

7.3安裝調試——現場安裝

首先將小型電滑環固定在軸心位置，將C45兩端固定在原碳刷固定架，將小型電滑環固定在C45導軌中心，將標準端子固定在到導軌上。將8通道對通并編號標記，通道電阻<0.5Ω。將轉子導線用公母端子與運動導線連接，定子導線用標準端子與靜止導線連接，對應導線套上相同編號號頭，最后檢查通道電阻<0.5Ω。

8、效果檢查

該卷線器信號傳遞裝置安裝調試合格后，火車沒采樣機隨即投入使用。我們再次統計了我廠四臺火車煤采樣機故障次數，從8.5次/月下降到現在的1.3次/月，達到了目標要求的2次/月。

9、經濟效益

9.1成本計算

項目成本：電滑環200元、端子導軌40元、安裝調試100元，總計費用一共340元。

9.2經濟效益計算

按每月檢修卷線器7次，每次3人參加，每人工時費用100元計算累計六個月節省人工成本：7次每月*6個月*3人*100=12600元。

9.3社會效益

通過本次創新活動，大大降低了火采采樣機故障率，很大程度上確保了設備的安全運行，避免了延誤卸煤的發生，提高了我廠煤質管理水平，在保障人身安全的同時為我廠創建燃料三大項目標桿電廠作出了貢獻。

10、結語

通過此次提高入廠煤采樣機自動投入率的技術創新，我們有效地降低了火車煤采樣機故障率，提高了火車煤機采率，保證了采樣機的安全性、經濟性、可靠性。在確保燃料質量同時也保障了人身安全。下一步我們將繼續對火車煤機采率進行跟蹤調查，同時我們打算將此次技術創新的成果推廣應用到汽采設備，進一步為張家口發電廠的燃料管控，提質增效以及安全生產作貢獻！

參考文獻：

[1]賽摩電氣廠家相關資料（設計文件和施工圖紙）