入厂煤采样机采样系统的优化与改进

摘要：针对黔北发电厂300 MW机组5台入厂煤采样机采样过程中的下采与上升频繁出现过流受阻保护的现象，对采样机的升降与采样的机械传动装置进行了改进，使得采样更轻松、快速，并提高了工作的可靠性。

关键词：入厂煤采样机;采样系统;技术改造

0    引言

黔北发电厂300 MW机组配置5台QMCY-3200-150型汽车入厂煤桥式采样机。因设计投产初期，市场燃料供大于求，收取的燃料煤质都较好。随着燃料供需形势紧张和燃料成本上涨，电厂逐渐收取部分煤质较差的燃料甚至掺烧煤矸石，燃料中增加了大量的三大块。因此，原设计的采样系统已不能满足实际生产的需要，入厂煤采样机运行中故障频繁，升降减速机、齿轮、齿条等部件磨损严重。由于入厂煤采样机能减少采样人员工作量，提高采样工作效率，且能真实、客观、公正地反映出煤质的情况，因此有必要提高入厂煤采样机可用率，并尽量减少采样机故障。

针对出现的问题，笔者与厂家沟通并进行调研，结合我厂当前阶段的实际情况，对采样机采样系统进行了改进，使得采样更轻松、快速，并提高了工作的可靠性。

1    采样流程

QMCY-3200-150型采样机属于内螺纹全断面采样，其采样流程如图1所示。

采样时，取样头螺旋轴带动螺旋叶片一起转动，通过采样杆升降装置，随取样头盛样筒一起由煤面伸入煤车底部，取样头盛样筒的煤经过螺旋叶片被提升到顶部，经采样机大、小车运送至破碎系统，然后经过破碎、缩分形成煤样。

2    采样机采样系统存在的问题

（1）采样机升降减速机在下采过程中受煤质影响很大，取样头正好在三大块上时，取样头阻力增大，采样杆会一直往下方用力，对齿轮、齿条磨损加剧，容易导致齿轮与齿条跳齿现象;上升过程中，煤质较湿时，提升阻力增大，减速机就会频繁出现过流受阻保护，必须用手拉葫芦进行辅助才能实现上升。这些问题在运行中频繁出现，工作维护量大，耗材也较多，且还不能保证设备稳定运行。

（2）采样机升降齿轮采用单级传动，齿轮与升降减速机直接与齿条啮合，运行中齿轮承受压力大，容易造成齿轮断裂。且单级齿轮传动若出现齿轮磨损严重和断齿的情况，在运行过程中，就极易发生跳齿现象，增加对减速机、齿轮、齿条的磨损，存在很大的设备隐患。

（3）旋转减速机转速与升降减速机升降速度设计不合理，该装置运行中旋转速度低于升降速度。在采样机下采过程中，螺旋叶片的旋转速度跟不上减速机的下降速度，因为旋转减速机没有过载保护，导致螺旋叶片要更多地承受升降减速机往下作用的力，造成螺旋叶片磨损，同时也增加了升降齿轮与齿条的工作负荷，也会造成升降齿轮、升降齿条损坏。

3    解决的办法及其效果

（1）对于升降减速机，升降系统仍保留齿轮齿条传动形式。经过设备运行及现场设备勘测发现，输出轴上的齿轮磨损严重，经常出现断齿的情况。升降减速机扭矩偏大，所以在此系统中把原有减速机WPWDT-200-50-A的速比减小，改型号为WPWDT-200-40-A，以减小减速机扭矩，增大减速机涡轮模数，降低输出轴齿轮的承载力;相反则提高输出轴齿轮承载能力及传动效率。从设备改造运行情况来看，使用较小速比的减速机也完全能满足现场设备要求，没有出现过取样头采不到取样点的情况。

（2）采样机升降齿轮从原来的单级传动改成两级齿轮传动，增加过桥齿轮（图2），使直接由涡轮副齿面承受的压力成比例减小，也使采样机升降减速机升降推力不直接作用在减速机轴上，减速机使用寿命延长。过桥齿轮齿数大于输出齿轮齿数，降低了升降减速机上升、下降的速度，又减小了螺旋叶片承载的力。运行一年多以来，5台采样机就更换了一台减速机的过桥齿，减速机、升降齿轮及齿条都未进行更换，定期维护，改型后的采样机设备运行稳定可靠。

（3）将摆线针轮结构的旋转减速机改为硬齿面齿轮传动，提高传动效率与旋转速度。使采样机的螺旋叶片旋转速度大于升降速度，使采样头轻松钻入煤层底部，也大大减小了齿轮与齿条的工作负荷，提高了齿轮与齿条的工作可靠性与寿命。

（4）加强对设备的定期维护保养，原有设备损坏频繁，投入大量的人力资源也只能治标，没有達到治本的效果。改造后，检修工作量减少，设备停下来后，两周进行一次采样机定检，紧固螺丝，检查减速机油位及齿轮磨损情况，及时调整齿轮间隙，做到早发现早处理，其实间接地降低了维护工作量。再好的设备，要想运行稳定可靠，与平时的精心维护必然存在紧密联系。

4    结语

黔北发电厂入厂煤采样机系统自投产以来，设计不合理、设备运行不可靠等问题逐一出现，又由于燃料介质的变化，设备损坏频发，增加了采样机系统运行和检修人员工作维护量。对采样机进行改造后，经过一年多的运行，未发生大的设备安全事故，大大提高了采样机运行可靠性，降低了运行及检修维护成本。唯一的不足是齿轮、齿条的润滑情况有待改善，使用酯类润滑油容易导致积煤造成卡涩，使用液体润滑油则需频繁加油，且污染煤样。采样机系统设计初期针对的是较好的燃料介质，随着燃料工况改变，原设计的设备参数不再满足现场运行需求，而通过对采样机进行一系列改造，其完全达到了使用要求。

收稿日期：2020-08-07

作者简介：冷绪飞（1988—），男，贵州金沙人，助理工程师，从事燃煤、除灰渣、入厂煤采样机等机务设备检修工作。