往复式给煤机的转向与振动

2018-01-03史宏胜

设备管理与维修 2017年10期

关键词：给煤机往复式销轴

史宏胜

（铜山华润电力有限公司，江苏徐州 221000）

往复式给煤机的转向与振动

史宏胜

（铜山华润电力有限公司，江苏徐州 221000）

分析往复式给煤机曲柄机构的受力情况，找到给煤机运行振动大的原因。给煤机检修后验收时，应根据给煤机活动底板与曲柄连杆机构的运行方向，及时调整给煤机电机转向，保证给煤机以最佳方式运行。

输煤系统；往复式给煤机；转向；振动

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.10.28

0 引言

某电厂燃料输煤系统根据需要共设置30台给煤机，翻车机系统4台皮带给煤机，其余26台为往复式给煤机，分别布置在皮带（4台）、中间煤仓下方（18台）及缓冲仓下部（4台），在输煤系统中起卸储煤及上煤的作用。往复式给煤机的安全稳定运行直接影响到发电机组的燃煤供应。往复式给煤机的最常见故障是振动大，分析振动的原因并采取相应措施是给煤机安全稳定运行的重要保障。

1 往复式给煤机工作原理

往复式给煤机由机体、传动平台、曲柄连杆机构、活动底板、滚轮及驱动装置组成（图1）。工作时电机通过减速器带动偏心轮转动，再通过曲柄连杆机构带动活动底板沿着带有斜度的滚轮上作往复运动。当活动底板向前运动时，料仓内的物料被带出，当活动底板向后运动时，在料仓内物料的阻碍下，已带出的物料不能退回料仓而落下。连续的往复运动，即可实现连续的物料输送。通过改变偏心轮的偏心距调节输煤底板行程的大小，从而改变设备的出力。

2 往复式给煤机曲柄受力情况分析

目前燃料输煤系统往复式给煤机运行中存在2个问题：①曲柄处异声及磨损；②普遍存在振动超标现象。

如图1所示，曲柄连杆机构是给煤机的重要机械部分，它的安全可靠是给煤机稳定运行的关键。曲柄连杆机构中的曲柄轴是整个机构的主要受力点。当给煤机活动底板向前受料时，曲柄连杆机构主要受到活动底板与下部滚轮的摩擦力（F1）。当给煤机的活动底板卸料向后运动时，曲柄轴除了受到活动底板与下部滚轮的摩擦力（F1）外，还受向下卸料时活动底板与煤料的摩擦力（F2）。曲柄连杆机构的其他受力情况，如给煤机的后挡皮的摩擦力及煤的阻力等，由于活动底板不论向前或向后运行这些力都存在，所以在此忽略。

图1 往复式给煤机结构示意

往复式给煤机输出的推力=F1,输出的拉力=F1+F（2因F1为滚动摩擦而F2为大面积的接触摩擦，所以F2远大于F1），因此给煤机输出的拉力远大于输出的推力，给煤机曲柄每旋转一周完成一次推拉过程，曲柄在一个受力极不平衡的状态下运行（给煤机运行时的声音可判断运行时极不稳定），是往复式给煤机运行时振动大的主要原因。

往复式给煤机曲轴部分由减速机输出轴（1个）、输出轴联轴器（1个）、曲柄驱动轴（2个）、曲柄滑块（4块）、滑块调整机构（2个）、滑块连接销轴（2个），连杆销轴（1个）等部件组成。运行中减速机输出轴、输出轴联轴器、曲柄驱动轴4个部件的轴心处于同一条直线上，才能保证给煤机的稳定运行，实际运行中达不到这一要求，是造成给煤机轴承座晃动的直接原因，也是给煤机振动大的原因之一。

3 俄制Bpn180m4y2.5型往复式给煤机运行状态分析

一般曲轴由轴、曲柄、曲轴连杆三部分组成,在曲柄上加有配重，曲柄的重心位于连杆销轴的对面，在发动机中由于曲轴为动力轴，配重的作用是当曲轴达到上止点和下止点时，由于连杆发出的是上下的力，为了减小此力直接作用在曲轴输出轴上的时间，靠曲柄配重的惯性将曲轴带离上止点和下止点，以保证发动机稳定的工作。假设往复式给煤机的曲轴曲柄上也有配重，曲柄的重心位于连杆销轴的对面（图2）。

图2 曲轴示意

当曲轴正常旋转连杆下行，配重侧上行，设其为正转，此时曲轴连杆做拉的运动，即给煤机的活动底板向后运行，此时的力为最大（F1+F2）。

给煤机曲轴轴杆在受料板向后运动送料时所受到的力比较大，此时曲柄配重处于上行状态，由于重力的作用曲柄配重又给曲轴轴杆正转时的反作用力（设为F3）,则曲轴轴杆正转、曲轴连杆向后运行所受的力为F1+F2+F3。

当曲轴正转连杆到达后止点，配重到达前止点时，曲轴连杆开始做推的运动，此时曲轴连杆只受到一个较小的力F（1同时也是曲轴轴杆所受的力之一）,再加上此时的配重正在下行，由于重力的作用就减小了作用在曲轴轴杆上的力，作用在曲轴轴杆上的力变为F1-F3,比较曲轴正转时推和拉所受的两个力，推时所受的力为F1-F3，拉时所受的力为F1+F2+F3，可知曲轴正转一周受到2个极不平衡的力，即往复式给煤机如果正转将在受力极不平衡的状态下运行，导致振动大。当曲轴反转，连杆侧上行，配重侧下行，给煤机曲轴拉时所受的力变为F1+F2-F3，推时所受的力为F1+F3，2个力相比较，如果配重合适，F1+F2-F3将等于F1+F3，实现曲轴运行的动平衡，往复式给煤机在动平衡状态下运行，振动减小。

俄制Bpn180m4y2.5型往复式给煤机曲柄机构由曲柄滑块1（图3）、曲柄滑块2（图4）和滑块调整机构三部分组成，2个滑块靠滑块连接销轴连接，通过滑块调整机构调整曲轴轴杆与连杆销轴的距离调整给煤机的出力。如果将2个滑块组合在一起，它的重量将偏重于滑块调整机构侧，可以把它看是成曲柄上的配重。当曲柄组装好并调整好出力后，它的配重（滑块调整机构）将偏重于连杆销轴侧，见图5。