張義德

火電廠輸煤系統(tǒng)液力耦合器安裝形式的探討

張義德

（山西瑞光熱電有限責(zé)任公司，山西 晉中 030600）

液力耦合器是一種液力傳動裝置，又稱液力聯(lián)軸器。在不考慮機械損失的情況下，輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩相等。它的主要功能為防止發(fā)動機過載和調(diào)節(jié)工作機構(gòu)的轉(zhuǎn)速。瑞光熱電廠輸煤系統(tǒng)，針對帶式輸送機液力耦合器減速機高速軸頻繁斷裂的現(xiàn)象，進行深入分析研究，找出適合的安裝形式，確保輸煤系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

輸煤系統(tǒng)；液力耦合器；安裝形式；驅(qū)動組合

1 概況

液力偶合器又稱液力聯(lián)軸器，是以液體為工作介質(zhì)，以液體的動能來實現(xiàn)能量傳遞的裝置，它置于電機與減速機之間傳遞動力，是一種應(yīng)用很廣的通用液力傳動元件。由于它在改善傳動品質(zhì)、簡化驅(qū)動器結(jié)構(gòu)、過載保護以及節(jié)能減排方面有著獨特的優(yōu)點，所以在各行各業(yè)應(yīng)用都很廣泛。作為一種安全可靠的液力傳動元件，常常被應(yīng)用于環(huán)境惡劣的火力發(fā)電廠輸煤帶式輸送機系統(tǒng)之中。輸煤系統(tǒng)帶式輸送機，把廠外來煤輸送到煤場，煤場中的原煤再由帶式輸送機送至鍋爐煤斗。帶式輸送機均為室內(nèi)布置、單向運行。帶式輸送機運行環(huán)境潮濕、粉塵多，并且其輸送的原煤易于自燃，必須確保其安全穩(wěn)定運行。帶式輸送機必須滿足長期、連續(xù)、安全、穩(wěn)定運行的要求，啟動、運行和停機應(yīng)平穩(wěn)并安全可靠，滿足滿負(fù)荷啟動和制動要求。

瑞光熱電廠帶式輸送機的減速機與電動機聯(lián)接處的聯(lián)軸器，采用YOX系列限矩型液力偶合器。高速端聯(lián)軸器類型為液力偶合器，型號為YOXII560，制造商為大連液力偶合器廠。

2 當(dāng)前狀況

帶式輸送機要達(dá)到平穩(wěn)啟動，必須降低啟動加速度，延長啟動時間，避免出現(xiàn)加速度峰值。液力耦合器能實現(xiàn)帶式輸送機的平穩(wěn)啟動，并能實現(xiàn)滿載啟動，且維修操作方便，便于電機頻繁啟停。瑞光熱電廠帶式輸送機投運后，發(fā)生了多次減速機高速軸頻繁斷裂的現(xiàn)象，經(jīng)過分析認(rèn)為原因如下：驅(qū)動站功率核算有問題，需廠家與設(shè)計院重新核算；電動機啟動不平衡，造成驅(qū)動力不平衡；液力偶合器不應(yīng)安裝在減速機高速軸上；減速機選型問題、高速軸偏細(xì)、鍵槽不應(yīng)采用通長鍵。

3 對策措施

針對運行狀況，聯(lián)系設(shè)計院、供貨商后，經(jīng)過分析研究采取對策如下：①聯(lián)系廠家與設(shè)計院重新核算驅(qū)動功率及選型依據(jù)；②對電動機啟動不平衡問題進行檢查、調(diào)研；③更改液力偶合器傳動方式；④更換SEW減速機時，由廠家提供技術(shù)支持，計算出軸中心標(biāo)高、型號及其他是否有相關(guān)變動等。

經(jīng)過廠家與設(shè)計院重新核算，驅(qū)動站功率核算沒問題，電動機、減速機、液力耦合器所需功率要求完全滿足皮帶機使用需要。

對該組合運用多種方法進行了多次驗算，得出傳動滾筒總軸功率為270.42 kW，計算減速機、偶合器、電動機等傳動設(shè)備的傳動效率系數(shù)和不平衡系數(shù)后，得出所需電動機總功率為375.4 kW。按三驅(qū)動平均分配計，每臺電動機承載功率為125 kW，按最安全的1.4倍系數(shù)選取電動機額定功率，其值應(yīng)為175 kW，可選用185 kW額定功率的電動機。為安全考慮，設(shè)計院采用的輸送機使用200 kW功率的電動機，弗蘭德公司提供的輸送機的計算輸入軸功率為124 kW，弗蘭德公司按實際使用功率124 kW的1.7倍以上安全系數(shù)選取減速機，其額定輸出功率為（機號B3SH10）220 kW，本機的實際安全系數(shù)（計算輸入功率與減速機額定輸出功率比）為1.77，符合弗蘭德公司系數(shù)為1.7以上選用條件，按這種方法選用的減速機理論上可以滿足皮帶機機的使用 需求。啟動電動機進行平衡試驗，三臺電動機啟動時間相同，沒有造成驅(qū)動力不平衡。

解決事故的最佳方法介紹如下：①更換驅(qū)動組合是解決事故的最佳方法，但需對下列部件進行更換，液力偶合器全部采用倒裝傳動形式，選用廣東中興液力傳動有限公司產(chǎn)品；減速機選用SEW公司產(chǎn)品或弗蘭德公司產(chǎn)品（加大型號）；低速軸ZL棒銷齒式聯(lián)軸器，由皮帶機廠制造；驅(qū)動架體，由皮帶機廠制造。②4種部件預(yù)算費用。液力偶合器，YOXII560（倒裝），傳遞功率范圍120～270 kW，共6臺，每臺價格7 300元，6臺合計43 800元；減速機，額定輸出功率402 kW，帶逆止器，帶風(fēng)扇，共6臺，每臺價格275 400元，6臺合計1 652 400元；弗蘭德減速機（加大型號輸出功率319 kW），每臺價格205 000元，6臺合計1 230 000元；ZL聯(lián)軸器，ZL12型，共6套，每套價格7 890元，6套合計47 340元；驅(qū)動架，6個，每個價格16 500元，6套合計99 000元；電動機，型號為YKK3552-4，額定功率200 kW（利用原有）。③以上各項合計金額，SEW產(chǎn)品1 842 540元，弗蘭德產(chǎn)品1 420 140元，費用比較大。④與偶合器供貨廠家聯(lián)系，更換其傳動方式，即將偶合器倒裝，由于電動機出軸直徑較大（Φ100 mm），具有較強的承載能力，如此可將偶合器的自重和運行時由動平衡原因產(chǎn)生的不穩(wěn)定因素施加在電動機軸上，這樣可以很大程度上降低減速機輸入軸的徑向受力，大幅度減小減速機輸入軸的徑向受力。

更換1臺液力耦合器后，設(shè)備穩(wěn)定，未出現(xiàn)減速機高速軸斷裂的情況，于是對其他類似減速機進行更換。

4 效果對比

改裝液力耦合器后，振動、溫度等運行參數(shù)一切正常，運行平穩(wěn)，未再出現(xiàn)減速機高速軸斷裂的情況，減少了檢修維護費用，減少了購買設(shè)備備件的費用，降低了人工成本，因帶式輸送機造成故障的故障率降低，保障了發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行。

5 結(jié)論

通過以上分析可以看出，液力耦合器應(yīng)用在帶式輸送機上有諸多的優(yōu)越性，如果匹配不合理也會帶來諸多問題。出現(xiàn)問題后，及時分析原因并找到解決方法，才能徹底解決問題。針對輸煤系統(tǒng)減速機高速軸斷裂的情況，建議將液力耦合器倒裝試運，其費用低、工期短、無不良后果，值得同行業(yè)用戶嘗試。

［1］周相清，胡宏，韋延河，等.DL/T 5187.1—2004火力發(fā)電廠運煤設(shè)計技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，2004.

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［3］王濤.調(diào)速型液力耦合器運行中常見故障分析及處理方法［J］.能源技術(shù)與管理，2012（6）：161，168.

2095－6835（2020）06－0075－01

TH137.331

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.026

張義德（1973—），男，山西祁縣人，1995年畢業(yè)于太原電力專科學(xué)校熱能動力專業(yè)，工程師，現(xiàn)任山西瑞光熱電有限責(zé)任公司專業(yè)主管。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕