閆曉芳 曹 波

河南心連心化肥有限公司

磨煤機(jī)基礎(chǔ)減振加固技術(shù)

閆曉芳 曹 波

河南心連心化肥有限公司

本文為解決生產(chǎn)過程中磨煤機(jī)振動對設(shè)備基礎(chǔ)產(chǎn)生的影響，分別對不同工況條件的磨煤機(jī)進(jìn)行振動測試，收集各工況下的設(shè)備及基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，通過獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，找到影響設(shè)備及基礎(chǔ)振動的原因，采取針對有效加固設(shè)備基礎(chǔ)的措施，為日后設(shè)備基礎(chǔ)及廠房改造提供借鑒經(jīng)驗。

基礎(chǔ)；振動；加固

一、工程概況

我公司三臺MB3858型磨煤機(jī)在新機(jī)調(diào)試階段出現(xiàn)振動較大的情況，對振動原因進(jìn)行查找分析。磨煤機(jī)型號：MB3858，筒體轉(zhuǎn)速：13.85r/min，主電機(jī)功率：1120KW，生產(chǎn)能力：53t/h，磨煤機(jī)安裝基礎(chǔ)面距地面9.5米，磨煤機(jī)在滿負(fù)荷工作時需內(nèi)加鋼棒100噸。為查找原因，分別對三臺磨煤機(jī)在不同工況下進(jìn)行了測試，另外對不同工況下磨煤機(jī)安裝基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的振動位移用百分表進(jìn)行了測量。

二、振動測試分析及診斷

按如下不同的運(yùn)行工況進(jìn)行振動測試：

1.位號為H1201C的磨煤機(jī)不加鋼棒，空載運(yùn)行測試。

2.位號為H1201B的磨煤機(jī)加30噸鋼棒，空載運(yùn)行測試。

3.位號為H1201A的磨煤機(jī)加90噸鋼棒，分別在50%以及90%負(fù)荷的工況下進(jìn)行測試。

（見表1、表2）

由以表1和表2數(shù)據(jù)分析可知：

1、H1201A球磨機(jī)、齒輪箱及電動機(jī)在不同負(fù)荷工況運(yùn)行下振動值變化不大，及設(shè)備振動與負(fù)荷變化關(guān)系不大。

2、根據(jù)打百分表測量H1201A、H1201B和 H1201C三臺磨煤機(jī)基礎(chǔ)的振動值，隨著加鋼棒數(shù)量的增加，基礎(chǔ)的振動值亦明顯加大。

3、由電機(jī)、齒輪箱及磨煤機(jī)等各設(shè)備的振動和安裝基礎(chǔ)處的振動數(shù)據(jù)對比可以看出，安裝基礎(chǔ)處的振動值均超過設(shè)備振動值的50%以上，說明設(shè)備運(yùn)行時基礎(chǔ)本身就發(fā)生了比較大的振動。

三、結(jié)論及建議

1、設(shè)備及其基礎(chǔ)的振動主要是鋼棒產(chǎn)生的沖擊力，如能采取技術(shù)措施減小鋼棒的沖擊力，是減小振動的根本性措施。

2、從設(shè)備振動和基礎(chǔ)振動的對比分析可以看出，設(shè)備振動值中的大部分來自基礎(chǔ)振動的貢獻(xiàn)，設(shè)備相對于基礎(chǔ)的振動值只占總值的一小部分。從控制設(shè)備總體振動的角度看，提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛性，減小基礎(chǔ)振動也是有效措施。

四、基礎(chǔ)加固方案

1、采用增加底板厚度與增加墻體相結(jié)合的方案，使得費(fèi)用低。該項目充分分析設(shè)備振動及受力情況，原設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為倒U型(口向下)，在振動較大部位增加墻體，較加固為整體大塊式設(shè)備基礎(chǔ)用料最少。經(jīng)分析基礎(chǔ)振動振幅大的方位主要在垂直棒磨機(jī)軸承方向，基礎(chǔ)剛度增加主要應(yīng)在提高該方向基礎(chǔ)剛度，我們認(rèn)為應(yīng)將墻體與原基礎(chǔ)墻方向平行增加一道，與原基礎(chǔ)墻垂直方向僅需增加兩道至基礎(chǔ)一半高度即可。

2、保證后澆墻體頂部與原基礎(chǔ)結(jié)合緊密采取如下措施：底部二十公分加大量灌漿料采用砂漿輸送泵泵送灌漿料，節(jié)省施工時間，避免施工縫出現(xiàn)。頂部通過管道高壓灌注，使得灌漿料整體流動更好。采用8個直徑56大螺栓頂緊后澆墻體及基礎(chǔ)底部起輔助作用。采用人工檢查，人工推料補(bǔ)充，確保灌漿料密實。

五、加固結(jié)果

實際加固后經(jīng)檢測振動降低至我廠要求標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)如下：

改造前測量三次：（見表3）

表1 各設(shè)備及其基礎(chǔ)的測試數(shù)據(jù)

表2 三臺磨煤機(jī)地基臺板水平方向打百分表測試數(shù)據(jù)(最大值)

表3

表4

改造后測量三次：（見表4）

六、結(jié)語

磨煤機(jī)基礎(chǔ)由正規(guī)設(shè)計院設(shè)計，并按規(guī)范要求施工安裝完成，振動幅度滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，但振動幅度超出我廠經(jīng)驗標(biāo)準(zhǔn)，制定最優(yōu)加固方案，并在施工過程中通過多方努力，使得加固后振動降低，設(shè)備運(yùn)行正常，為氣化按期投料奠定基礎(chǔ)。該加固技術(shù)為今后廠房及設(shè)備基礎(chǔ)改造提供參考。

[1]動力機(jī)器基礎(chǔ)—磨煤機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計要點及注意事項 張維娟、張恒坡《陜西建筑》， 2012(07)：56-57

[2]磨煤機(jī)基礎(chǔ)臺板振動分析及處理 張寶武，王銳，盧立宇，張成銳《華北電力技術(shù)》， 2005(12)：28-29

1)監(jiān)測功能，也就是系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識別人員進(jìn)入井下和出井的時間、區(qū)域等。2)實時了解，可以直接查詢煤礦井下人員的具體動態(tài)分布以及數(shù)量分布，并且了解煤礦井下人員指定時間的活動區(qū)域。3)數(shù)據(jù)化，也就是能夠?qū)⒚旱V井下人員的各種信息進(jìn)行統(tǒng)計與分類，比如煤礦井下人員的個人信息、考情狀況、上井與下井時刻、活動區(qū)域等等都會匯總成為統(tǒng)計表格，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)化。4)還能夠?qū)⒏鞣N數(shù)據(jù)信息進(jìn)行備份，通過后臺的管理與控制，能夠?qū)γ旱V井下人員的具體數(shù)據(jù)信息進(jìn)行必要的備份，以防不時之需，便于日后的查詢。另外，就是能夠為搶險救災(zāi)提供必要的系統(tǒng)支持，若煤礦井下發(fā)生了突發(fā)事故，通過煤礦井下人員定位系統(tǒng)能夠快速掌握井下的情況，確定煤礦井下事故的位置、被困人數(shù)、人員身份等等，從而為有效營救提供了決策數(shù)據(jù)，這極大地提高了煤礦作業(yè)的安全性和可靠性。

4、煤礦井下人員定位系統(tǒng)完善措施

4.1 由于井下環(huán)境的特殊性，在對人員定位系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)選用堅固結(jié)實且符合防爆級別要求的工控設(shè)備，外部可以加設(shè)必要的保護(hù)殼，確保設(shè)備完好。例如在地下分站設(shè)備上安裝固定鋼筋焊接的保護(hù)殼，并設(shè)置“定位設(shè)備，嚴(yán)禁碰撞”的提醒標(biāo)示；也可以將定位設(shè)備安裝在不易碰觸的凹處，再安裝鋼筋焊接的保護(hù)殼。

4.2 實時性是衡量定位監(jiān)控系統(tǒng)對被監(jiān)控硬件設(shè)備發(fā)生的各種事件響應(yīng)快慢的性能指標(biāo)，表示監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)報預(yù)警的能力。為了提高改善實時性，定位監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用實時多任務(wù)分析、多進(jìn)程編程、事件優(yōu)先處理等技術(shù)能力。數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理方面應(yīng)采用各種先進(jìn)硬件模塊和處理程序軟件，保證對各監(jiān)控對象數(shù)據(jù)做到及時采集、傳輸和顯示。系統(tǒng)設(shè)計要求射頻卡做到和礦燈一體化，一卡一個身份識別碼，人員進(jìn)出井時，無須攜帶多余的識別裝置。同時，人員在通過讀卡設(shè)備時系統(tǒng)主動獲取射頻卡內(nèi)電子標(biāo)簽信息。

4.3 系統(tǒng)應(yīng)預(yù)留接口，方便與未來的數(shù)據(jù)庫或軟件的對接，并可以對系統(tǒng)軟件發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行修改或補(bǔ)充完善，同時在設(shè)計運(yùn)行過程中不斷改善軟件容錯的能力。為使定位系統(tǒng)具有良好的靈活性和可擴(kuò)展性，系統(tǒng)硬件要求采用模塊化設(shè)計，避免以后系統(tǒng)需要擴(kuò)容或升級時再增加不必要的投入和技術(shù)難度。

4.4 井下人員定位的主要原理是依照ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持信號強(qiáng)度檢測，定位處理器內(nèi)安裝有信號強(qiáng)度接收檢查裝置，接受由不同井下人員定位卡發(fā)出的信號，并根據(jù)信號強(qiáng)度計算信號到定位器之間的距離，從而實現(xiàn)對井下人員的定位。存在信號盲區(qū)的原因主要有兩個一是由于信號干擾而接收不到信號；二是由于信號與接收器之間距離過大而接受不到信號。完善措施主要一是是增強(qiáng)系統(tǒng)本身應(yīng)該抗干擾能力，以適應(yīng)井下惡劣的作業(yè)環(huán)境，保證連續(xù)正常運(yùn)行；二是在井下巷道復(fù)雜或無線信號傳輸環(huán)境較復(fù)雜的情況下，加上識別卡的移動和天線方向的不斷改變，傳輸信號強(qiáng)度會不斷波動，這就造成信號位置的波動或信號盲區(qū)的出現(xiàn)，比較好的措施就是定位器應(yīng)在信號上傳之前對波動的人員定位信號進(jìn)行預(yù)處理矯正，再傳輸?shù)降孛娣?wù)器。

總而言之，進(jìn)行煤礦井下作業(yè)人員定位，能及時掌握人員在井下的分布情況，在事故發(fā)生時，能及時搜救井下被困人員，減少人員傷亡，并且能夠?qū)崿F(xiàn)人員考勤、人力調(diào)控。這也就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭韡，李郴，鄭嵐，楊敏，徐元元，趙偉.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].江西煤炭科技，2008，02：33-34+36.

[2]劉濤.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].廈門大學(xué)，2013.

[3]蔣仕俊.煤礦井下安全監(jiān)測與人員定位系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].江蘇大學(xué)，2007.

[4]蘇靜，吳桂義.煤礦井下人員定位系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2012，09：111-112.

[5]劉仕磊.翟鎮(zhèn)煤礦井下人員定位跟蹤管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].山東大學(xué)，2015.

[6]胡瑞濤.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D].西安科技大學(xué)，2012.

[7]何穎，鹿劍，郭亮.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[J].測試技術(shù)學(xué)報，2011，03：200-204.

[8]王晟哲.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].西安石油大學(xué)，2013.