链板运输机的故障分析及处理

黄 烽

(韶关冶炼厂 设备工程部，广东 韶关 512024)

链板运输机的故障分析及处理

黄 烽

(韶关冶炼厂 设备工程部，广东 韶关 512024)

介绍了长盘型链板运输机的结构性能、组成以及在粗铅锌冶炼厂的应用情况，对长盘型链板运输机存在的故障原因进行分析，并针对故障提出具体的解决措施。经过技术改造后，解决了生产过程中链板运输机长期存在的故障，保障了粗炼系统正常生产。

链板运输机；电机；液力偶合器；轴承

0 前言

长盘型链板运输机是韶冶烧结车间主流程的重要设备，其运输量大，爬坡能力强，对物料的温度和块度适应范围广等特点，尤其适用于铅锌烧结块的运输。链板运输机，利用固接在牵引链上的一系列链板在水平或倾斜方向输送物料的运输机。以单片钢板铰接成环带作为运输机的牵引和承载构件承载面具有横向隔片置于槽箱中驱动环带料斗将烧结块运输至密闭鼓风炉。链板运输机在冶金、煤炭、化工、电力制造及国民经济中其他工业部门均得到广泛运用。长盘型运输机主要特点有适用范围广，输送能力大，牵引链的强度高，可作长距离输送，输送线路布置灵活。链板运输机的倾角可达30～35°，弯曲半径一般为5～8 m，运行平稳可靠。韶冶厂链板运输机倾角为26.79°，弯曲半径为5.6 m，主要用于运输从烧结机生产出来的烧结块，经过破碎、筛分运送至熔炼车间烧结块仓。目前运行情况来看，运送能力强，设备故障较少，但还是存在一些故障。

1 结构性能

长盘型链板运输机主要由驱动装置、张紧装置、运输部分及附设装置所组成。驱动装置包括电机、液力偶合器、减速机及头部链轮。链轮轮齿部分的维修经济而简便。通过弹簧及张紧拉杆作用于尾部链轮，链条能在整个长度上均匀张紧。

运输部分部分由连接搭接的链板斗组成，链板斗一端搭在前面的链板斗上，另一端则由走轮支承并托起后面的链板斗，走轮支承于轨道并由链条牵引，通过可弯曲的链条使链板斗组成一个封闭的运输系统。附设装置包括事故开关、逆止器及安全保护装置等。事故开关可保证在任何出事的地点停车，逆止器则可保障运输机在停车或者链条断裂时防止整个运行装置倒滑。

2 故障及原因分析

烧结车间3台长盘型链板运输机，分别用于返粉、烧结与返粉的混合料及烧结块的运输。

它相对于短槽式鳞板运输机具有结构轻、寿命长、运行平稳、漏料少、维修方便、传动功率小等特点。但是长盘型链板运输机在生产运行中，二系统1#链板机经常发生脱轨事故，而2#链板机则常发生头部星轮轴承烧坏、液力偶合器喷油及电器跳闸等故障，严重影响烧结生产工艺的连续性。

2.1 链板运输机头部星轮轴承烧坏

因为链板机头部星轮轴承直接安装在机架上，这样安装虽然使运输机结构紧凑，但是轴承座处于头部收尘罩的封闭系统中。而2#链板运输机输送的是温度达500～600 ℃的热烧结块与返粉的混合料。这必然使头部星轮在一较高环境温度中工作。从而导致轴承润滑脂极易熔化。由于润滑脂变成液体状态，轴承座内的润滑油就很容易泄漏。经过一段时间，轴承将处于少润滑脂或无润滑脂的不良润滑状态，从而导致轴承烧坏。

2.2 链板运输机脱轨

造成链板运输机脱轨主要原因是：(1)链板斗轴弯曲变形或者断裂，造成走轮间距与轨道间距产生误差，从而导致走轮脱离轨道；(2)链板运输机零部件如压板、吊耳、走轮等发生松动、损坏或脱落，而使链板斗单边受载；(3)头尾轮堆料使链板斗顶起，这样走轮脱离轨道运行而导致脱轨事故的发生。

2.3 链板运输机液力偶合器喷油，电器跳闸

液力偶合器喷油，电器跳闸主要在于2#链板设计时未考虑返粉补充通过该链板运输机。由于补充返粉是铅锌烧结块生产过程必不可少的。烧结车间二系统在设计返粉的补充是从矿仓通过返粉皮带运输机直接运至返粉仓。而堆场还有许多大量颗粒返粉，其粒级远达不到烧结工艺要求，通过设计，在2#链板机尾部增设一条皮带运输机，由皮带机把返粉输送到2#链板运输机，然后再经波纹对辊和光面对辊破碎机等返粉细碎设备再进入返粉仓。显然，返粉补充途径的改变增大了2#链板运输机负荷。

3 改进措施及效果

针对链板运输机在生产过程中暴露出来的问题。经过技术分析，并在生产过程中采取有效措施不断进行改进。主要措施如下：

3.1 增设手动加油泵

头部星轮轴承烧坏，主要由于轴承未能长期处于良好的润滑状态。为此，在头部增设两台手动干油泵(型号SGZ-8)，每两天给轴承加一次油，这样就保证了轴承长期处于良好的润滑状态。同时，保障收尘风机正常运转和收尘管道的畅通，不仅可使链板机处于少粉尘的工作环境中，而且能有效地降低链板运输机头部的工作环境温度。

3.2 增设限位装置

链板运输机发生脱轨事故。脱轨不但造成成批链板斗被损坏，而且维修工作量大。针对造成链板机脱轨原因，首先在管理上制定相应措施：强化点检制，要求维修人员每天对链板机进行检查；当班岗位操作工必须检查吊耳、走轮、链板斗的主副轴等零部件的状况，发现问题及时反映。其次在链板运输机头部增设限位装置(见图1所示)。由图1可以看出：当走轮爬上或越过轨道而高于正常位置时，走轮将触动顶板和限位，从而引起跳闸，这样就有效地减少脱轨事故的发生。

1.链板斗 2.走轮 3.链轮 4.顶板 5.限位装置图1 限位安装示意图

3.3 电机重新设计选型，匹配液力偶合器

由于在2#链板运输机尾部增设一条返粉皮带运输机(运输量Q=80 t/h，当补充返粉时，2#链板机运输机量由Q=200 t/h增至Q=280 t/h。很显然，这时链板机的运输量超出其设计值(Q=200 t/h)。而液力偶合器喷油和电器跳闸基本上都发生在补充返粉的情况下。为保障生产工艺的连续性和设备的正常运转。有必要对电机重新选型设计，同时也需选择与相之匹配的液力偶合器。原电机功率为30 kW。设计计算过程如下：

N=(Kpv/η)×10-3[1]

(1)

式中N—功率，kW；K—电机功率备用系数，取K=1.2；V—输送机速度，取V=0.29 m/s；P—链条牵引力，N；η—传动系统的总传动效率，取η=75%。

由于驱动链条传递给链条的牵引力，主要用于克服两部分阻力：物料在倾斜区段上输送的坡度阻力Fs和承载装置运行时摩擦阻力Fr，即：

P=Fs+Fr

(2)

Fs=Hqcg

(3)

qc=Im/V

(4)

式中H—物料输送高度，H=26 m；Fs—坡度阻力，N；Fr—摩擦阻力，N；qc—物料线密度，kg/m；Im—输送机质量生产率，kg/s；g—重力加速度，g=9.8 m/s2。

Im=200+80=280 t/h=77.8 kg/s

根据公式(3)、公式(4)可得：

Fs=Hqcg=HgIm/V=26×9.8×77.8/0.29

=68356.7 N

又：

Fr=kfg(L×2qkcosβ+L1qccosβ)

(5)

式中f—当量摩擦系数，取f=0.03；L—输送机机长，取L=73 m；L1—输送机装载段长度，取L1=L/2=36.5 m；qk—承载装置的线密度,qk=175 kg/1.31 m=133.6 kg/m；k—附加阻力系数，取k=1.1；β—输送机倾斜角，β=26.7871°。

根据公式(5)代入数值：

Fr=1.1×0.03×9.8(73×2×133.6×
cos26.7871°+36.5×77.8/0.29×
cos26.7871°)=8458.1 N

P=Fs+Fr=68337.2+8458.1=76795.3 N

N=(Kpv/η)×10-3=
1.2×76795.3×0.29/0.75×10-3=35.63 kW

通过以上设计计算，电机功率只有大于35 kW时，才能满足要求。而原设计电机功率为30 kW，显然满足不了设备正常运行的要求。根据实际情况，选择电机功率N=37 kW，型号为Y225S-4。

由于电机的改变，液力偶合器也需要选择与电机相匹配的规格。根据电动机与液力偶合器的联合工作特性曲线(如图2所示)只有电动机特性曲线与液力联轴器的特性曲线之交点A在额定力矩B与尖峰力矩点C之间，才能保证输送机满载启动。A点力矩值越大Ma越大，启动越快；Ma值越接近M,则启动越快。由图2选择液力偶合器型号为YOX510。

1.液力偶合器YOX410工作特性曲线 2.液力偶合器YOX510工作特性曲线 3.液力偶合器YOX560工作特性曲线)图2 电动机与液力偶合器联合工作特性曲线

经过以上几个方面的改进，长盘型链板运输机再没有因为头部星轮轴承烧坏，过载引起液力偶合器喷油及电器跳闸等故障而停机，链板运输机的脱轨事故也极少发生。不仅提高了设备作业率，保障烧结生产工艺的连续性，而且减少了维修工作量和生产成本，为烧结车间的稳产、高产提供了设备保障。

4 结束语

通过对链板机头部星轮轴承润滑系统、电机和液力偶合器的改造，取得了较为满意的效果，实践证明：这种改造是行之有效的。最后有一个问题值得探讨：链板运输机的物料温度较高(500～600 ℃)而运输机头部星轮轴承座安装在机架上，这样轴承的工作环境温度就较高，不仅破坏轴承的润滑，而且轴承座因为温度的影响会发生移动，从而影响星轮的水平度以及星轮轴和减速机输出轴的同轴度。能否考虑把轴承座安装在远离机架一定位置，从而保障轴承工作环境温度的降低。

[1] 王修斌，程良俊. 机械修理大全[M]. 沈阳：辽宁科学技术出版社，1993.

Faults Analysis and Treatments of Chain Conveyor

HUANG Feng

(Equipment Engineering Department, Shaoguan Smelter, Shaoguan 512024, China)

The paper introduces structure performance, long plate chain conveyor and its application in the crude zinc smelting plant, analyses cause of the faults, and puts forward specific measures to resolve. After the technical improvement, the faults existed a long time of chain plate conveyor production process is solved, ensures the normal production of crude refining system.

chain conveyor；electric machinery；hydraulic coupling；bearing

2014-01-26

黄烽(1983-)，男，江西兴国人，工程师，大学本科，主要从事设备管理维护工作。

TH233

B

1003-8884(2014)03-0005-03