一种可分流通过式犁式卸料器的设计与应用研究

高春生，尹健

（国家能源集团山东石横热电有限公司，山东 泰安 271621）

1 犁式卸料器简介

1.1 犁式卸料器的基本原理

犁式卸料器是广泛使用在带式输送机上的一种卸料装置，其以电动推杆或电液推杆为动力源，有双侧、右侧、左侧三种卸料形式，是实现物料精准分配、接卸的关键环节。犁式卸料器一般采用电动推杆或电液推杆作为动力源，基本动作原理是：电动推杆缩进，犁头上抬，承载辊子与其他槽形承载托辊辊子呈同一水平，活动辊子呈槽角状态；进入正常工作状态时，电动推杆伸出，一方面通过电动推杆带动拉杆放下犁头，同时，通过驱动臂推动托辊架使托辊架上升到卸料高度，活动辊子槽角消失，这样便进入正常卸料状态，卸料完成后，再进入原始预备状态。

1.2 犁式卸料器存在技术瓶颈

目前，无论是双侧、右侧、左侧哪种卸料形式，卸料时，只能将物料全部卸下，不能同时实现物料接卸与输送功能（部分物料卸下、部分通过犁式卸料器至下一个卸料点），在火力发电企业输煤系统应用中犁式卸料器无法实现接卸和上配的同时进行，存在来煤接卸与机组上煤、掺配等互相干扰、制约的问题。比如，根据数字化煤场或精细化掺配程序要求需要对某一特定煤种进行多个煤场的同时存储或同时分仓上煤控制，目前，设备配置不能实现同时存储或同时上煤的条件，只能采取延长皮带机运行时间，单个煤场或单个煤仓分别进行卸料，增加了设备运行时间，单一煤种也很难做到精准堆放或掺配，不利于机组的安全经济运行。

2 可分流通过式犁式卸料器研究目标及必要性

2.1 原有犁式卸料器改造必要性

近年来，我国电力企业的大力发展，数字化煤场及精准掺烧在火电厂内逐步推广，对于不同热值、硫分、挥发分等指标的煤炭接卸、堆放及掺配的要求越来越高，但是，目前作为接卸重要手段的犁式卸料器，无论是双侧、右侧、左侧哪种卸料形式，卸料时，只能将物料全部卸下，当需要对某一特定煤种进行多个煤场的同时存储或同时分仓上煤控制时，只能采取延长皮带机运行时间，单个煤场或单个煤仓分别进行卸料，增加了上煤时间，设备长时间连续运行，不利于机组的安全经济运行。由于输煤系统无法实现物料接卸和物料输配的同时进行，存在来煤接卸与机组上煤、掺配等互相干扰、制约的问题，大大制约了数字化煤场及精准掺配工作的开展。因此，在不增加输送皮带机的基础上，如何提高输煤系统传输的灵活性，对于提升煤场管理水平，保障机组的安全经济运行显得十分关键，所以，卸料系统的改造与完善也是迫在眉睫。

2.2 可分流通过式犁式卸料器研究目标

通过重新设计与调整布置犁式卸料器犁刀的结构与驱动方式，设计制作一种新型的可分流通过式犁式卸料器，安装后，既能保证犁式卸料器原有的各项功能，又能实现物料的部分可分流通过性，为实现特定煤种的同时分仓上煤及多个煤场的单一煤种的同时存储提供设备保障。其技术方案为：对原有犁式卸料器的犁头及驱动机构进行重新设计，犁头包括分体结构的犁身和犁尖，犁尖采用V 形挡板，安装在升降装置上；犁身包括八字形布置的两块挡板，两块挡板之间形成煤料输送通道，犁身位于犁尖沿着煤料运行方向的前面，犁身的两块挡板分别连接驱动装置。将犁头分为犁身和犁尖并分别控制，使犁煤器可以根据机组的工作状况调整犁身和犁尖的位置，完成不同的卸料工作，可以实现双侧卸料的同时选择继续向前输料，并具有分流物料流量远方在线调整功能。

2.3 可分流通过式犁式卸料器研究方法和技术路线

可分流通过式犁式卸料器在原有犁式卸料器基础上进行了重新设计，增加了分流犁头框架和分流犁头，分流犁头框架包括升降滑轮组，升降滑轮组连接分流犁头。本系列犁式卸料器保留了原来卸料器的全部功能，同时，增加了物料分流通过的功能。本系列设计的可分流通过式犁煤器包括犁头，犁头包括分体结构的犁身和犁尖，犁尖包括V 形挡板，犁尖安装在升降装置上；犁身包括八字形布置的两块挡板，两块挡板之间形成煤料输送通道，犁身位于犁尖沿着煤料运行方向的前面，犁身连接驱动装置。犁尖和犁身分离可以使犁煤器根据机组的工作状况调节犁尖和犁身的位置，完成双侧上料，同时，可选择继续输送煤料，实现分流功能，并能够通过调整犁尖的高度实现物料流量远方在线调整功能（详见附图）。

可分流通过式犁式卸料器进入正常工作状态时，第一电动（电液）推杆伸出，一方面通过电动（电液）推杆带动拉杆放下犁头，同时，通过驱动臂推动托辊架使托辊架上升到卸料高度，活动辊子槽角消失，这样便进入正常卸料状态；进入部分卸料状态时，犁式卸料器分流装置在就地或远方陈序控制第二电动（电液）推杆动作将其打开，部分物料通过分流口进入后方皮带，部分物料仍在犁刀的作用下卸入料斗或其他位置处。分流卸料完成后，电动（电液）推杆复位，再进入原始预备状态。具体的工作过程为，将输送带布置在平行托辊15，开始输送煤料，根据机组的工作状况调整犁身13 和犁尖14 的位置，通过第一电液推杆3 驱动的驱动装置调整犁身13 的位置，伸缩杆一5 与限位杆21 接触，犁身13恰好与皮带接触，升降装置控制犁尖14 的升降，并利用限位机构对犁尖14 进行固定，当犁身13 和犁尖14 均降落在输送带上，此时，犁式卸料器进行双侧卸料；当犁身13 降落在输送带上，犁尖14 升起，此时，一部分物料从两边卸下，同时，一部分物料从中间通过继续向前输送，犁式卸料器进行双侧卸料，继续输料，并且可以通过改变犁尖升降的高度在线调整分流物料流量的大小。

图1 主结构图

图2 主视图

图3 俯视图

2.4 现场应用情况

该套装置我们设计安装在国家能源集团山东石横热电有限公司输煤系统14#皮带机上，14#皮带机为单路皮带机，水平布置，带宽1200mm，带速2.5m/s，皮带额定出力1000T/H，该皮带横贯石横公司一期、二期、三期煤场，具备将翻车机及螺旋卸车机接卸的火车煤输送至二期、三期煤场及供给三期机组上煤的功能。在14#皮带机中部原有的犁式卸料器为双侧卸料犁煤器，未改造前，经翻车机或螺旋卸接卸的火车来煤在该卸料点要么全部通过输送至三期煤场或机组用煤，要么全部卸料通过斗轮机排放至二期煤场，运行方式比较单一；2020 年3 月以来，我公司技术人员结合现场存在的问题，提出该创新类型犁式卸料器的设计思路，经过多次制作调整及现场调试，6 月，将此类型犁式卸料器安装在14#皮带机中部至二期煤场卸料点处，经过几个月的试运行，可分流通过式犁式卸料器在不同的卸料方式下，设备各部动作到位，运行平稳，分流卸料比例在线可调，实现了火车来煤在多个卸料点同时卸料的目标，解决了过去长期困扰的煤场排煤与机组上配煤之间的干扰问题，还实现了同一煤种在二期、三期煤场同时存储的功能，使得接卸煤和掺配煤手段更加灵活、合理。

3 结语

通过对可分流通过式犁式卸料器的研究与应用，重新设计、调整了犁式卸料器犁刀的结构布局与驱动方式，通过增加分流犁尖与调节机构，既能保证犁式卸料器原有的各项功能，又能实现皮带上的物料的部分可分流通过性，为实现特定煤种的同时分仓上煤及多个煤场的单一煤种的同时存储提供了设备保障。下一步，我公司计划对1#、2#、3#、4#锅炉原煤仓上方的犁式卸料器进行升级改造，满足多台机组同时加仓同一煤种的掺配能力。该套可分流通过式卸料系统在不增加皮带机等设备投资的前提下，能够有效提升煤场管理水平及机组掺配能力，有力地提升了火电机组的安全经济运行能力，值得在输煤系统中推广应用。