連云港堿廠是我國自行設計和組織施工的年產60萬 t的大型純堿廠之一?1989年建成投產。連云港堿廠經過多年的改造、擴建?2007年生產純堿117萬 t?產品所需的大宗原、燃料(石灰石、焦炭、煤)90%以上是通過鐵路運輸的。大宗原、燃料到廠后?通過卸車機械(鏈斗卸車機)將原、燃料卸至大型堆場上?而后通過供料設備將原、燃料輸送到各工序?完成純堿生產的要求。由于鐵路運輸緊張?鐵路部門對進入廠礦企業內部車輛的卸車時間作出了規定?超出規定的時間要收取一定的延時費用。所以如何在規定的時間內組織完成卸車任務?對卸車機械(鏈斗卸車機)提出了較高的要求。本文以連云港堿廠卸車機械安全改造為例?簡要論述廠礦企業大宗原、燃料卸車機械安全改造技術。
1 卸車機械的現狀
連云港堿廠共有 DDK-86型鏈斗卸車機10臺。10臺鏈斗卸車機使用已近20年?設備進入壽命周期的衰退期?設備老化?結構架變形嚴重。由于設備受到物料沖擊的影響?造成各部結構架易開焊、易開裂?部件磨損加劇?故障頻繁;桁架結構易積料?且不便于**?加上露天腐蝕等原因?使鋼構件強度降低?結構架穩定性差?影響安全生產。雖然通過檢修可以暫時解決存在的設備故障?但不能從根本上解決存在的設備安全隱患?再加上生產負荷在逐年提高?所以進行設備安全技術改造勢在必行。
2 設備存在的安全隱患
鏈斗卸車機主要由行走機構、挖掘機構、卷揚機構、皮帶輸送機構、鋼結構架(鋼結構架采用桁架式結構?由型鋼組焊)、操作室及配電系統、供電裝置、安全設施等部件組成。
2.1 機械系統
2.1.1 行走機構
大車行走機構由電機、減速機及行走主動輪、被動輪等組成。鏈斗卸車機在作業時?行走機構勻速移動?可以使料斗實現均勻取料。該機構存在的安全隱患:減速機底座固定板易被拉斷?并引發其他故障。
2.1.2 挖掘機構
挖掘機構主要由挖掘鏈條、料斗、驅動鏈輪、挖掘箱體和引導輪組成。挖掘箱體上升和下降通過導向輪沿鏈斗卸車機桁架兩側的軌道上下升降?升降軌道采用角鐵焊接在桁架上。
(1)升降軌道。在高負荷運行下?采用角鐵做升降軌道?運行時箱體不穩定?容易造成箱體脫槽;卸料時?箱體擺動劇烈?穩定性不好?易造成卸料時過載?也容易造成角鐵變形以及損壞頻繁。
(2)料斗斗口。由于料斗直接與原、燃料接觸?在卸車時料斗受到的磨損、沖擊大。而料斗斗口又是磨損*嚴重的部位?所以料斗斗口容易被撕裂而損壞。
2.1.3 鋼結構框架
鏈斗卸車機的鋼結構框架采用桁架結構。經過近20年的運行?桁架變形嚴重?各部結構易開焊?加上腐蝕等原因?鋼構件強度減弱?穩定性差?影響安全穩定運行。
2.1.4 皮帶輸送機構
皮帶輸送機構由電動滾筒、輸送耐沖擊皮帶、支承托輥、尾輪及調節裝置、皮帶機架等構成。帶式輸送機承接挖掘機構料斗拋卸的物料?并將物料水平地運送到堆場上進行堆垛。存在的安全隱患:受物料沖擊的皮帶托輥損壞頻繁。
2.1.5 操作室
卸車時?拋卸物料產生的粉塵及噪音大?加上操作室密封性能變差?操作人員的工作環境急需改善。
2.2 電氣系統
2.2.1 供電電源
供電采用三相四線制。鏈斗卸車機*初投用時?供電電源是分別獨立的?由配電室經獨立電氣回路分別送到相對應的設備動力箱上?通過動力箱、移動式電纜到達設備上的總動力箱。每一臺設備移動式電纜采用配重式電纜卷筒結構?受電器采用滑環銅碳刷式結構。設備在室外頻繁移動作業?加上現場工況條件差?卷筒上的電纜經常磨損破皮?移動式電纜配重經常轉動不靈活?卷筒內受電器也經常進水發生短路?嚴重影響設備的穩定運行?同時危及人身安全。另一方面由于每根電纜長度有限?鏈斗卸車機在作業時?存在一定的無法作業區域?不利于卸車作業的穩定運行。
2.2.2 大車行走電機回路
行走電機啟動用 JX 系列環行電阻進行控制?通過接觸器進行啟動電阻的切除?存在故障率高等缺陷。
2.2.3 卷揚電機
卷揚電機使用繞線電機 YZR 系列?卸車時?粉塵大?封閉性能差?轉子滑環炭刷磨損發現不及時會造成電機損壞。
3 安全改造技術
3.1 機械系統
3.1.1 行走機構
減速機底座固定板易被拉斷?主要原因是行走機構減速機底座的固定鋼板韌性差所致。改造前?固定鋼板厚度為16mm?直接焊接在結構架上?下邊無支撐架和加強筋?在高負荷條件下不能滿足行走機構的運行要求。改造后減速機固定底座板采用厚度為20mm?材質為16Mn 的鋼板?底座板下部安裝支撐架?支撐架上焊接加強筋板。改造后的減速機底座板強度明顯提高?投用后沒有出現被拉斷現象。
3.1.2 挖掘機構
(1)挖掘軌道。挖掘軌道由∠70角鐵改造為 P24鋼軌?垂直安裝?由軌道壓板來固定;同時導向輪也改造為與 P24鋼軌結構相配合的結構。改造后卸料作業時?挖掘箱體穩定性增強?生產能力提高?故障率降低。
(2)挖掘料斗。挖掘料斗斗口由原來的16Mn 材質改造為60Si2Mn 耐磨材質。改造后?提高了料斗的耐磨性能與使用壽命。
3.1.3 鋼結構框架
改造前鏈斗卸車機鋼結構框架采用桁架結構?改造后將桁架結構改為箱體結構。箱體結構不僅使機架的強度和穩定性能得到了提高?而且滿足了高負荷條件下卸車時的安全要求。
3.1.4 皮帶輸送機構
改造前托輥支架損壞頻繁?托輥支架材質為 A3;改造后將托輥支架材質改為16Mn。改造投用后?不僅延長了托輥及托輥支架的使用壽命?而且極大地降低了皮帶機構的故障率?延長了設備的使用壽命。
3.1.5 操作室
操作室的改造采用鋼結構骨架?內外鋪彩色鋼板?石棉礦板隔熱保溫?門窗采用彩色鋼板沖壓成型結構?操作椅可適應任何位置操作?操作室內配置空調設備。改造后?內部密封性能得到了提高?室內寬敞明亮?操作視野開闊?操作人員的工作環境得到了明顯的改善。
3.2 電氣系統
3.2.1 供電電源
將原來的獨立配重式電纜供電改為封閉安全滑觸線供電。具體方式為:將每臺鏈斗卸車機配重式電纜拆除?全線安裝1條供電封閉安全滑觸線?配電室內到現場的電源電纜利舊?在配電室內將電源電纜并聯接于同一開關下送到現場動力箱后?分別作為封閉安全滑觸線的電源接入點。封閉安全滑觸線主要由導管、受電器、中間進線盒及其他附件組成。導管形狀為方型?是1根半封閉的異型管狀部件?是滑觸線主體部分?導管內各導軌間相互絕緣?并與外殼絕緣?從而保證安全性。受電器是在導管內運行的1組電刷殼架?由安置在用電設備上的撥叉或牽引繩帶動?使之與用電設備同步運行?并通過導軌、電刷的電能輸送到設備。改造后?受電器的電刷由高導電性能的耐磨金屬石墨材料制成?受電器移動靈活?定向性好?有效控制接觸電弧和串弧現象?露天輸電對檢修人員及操作人員無任何傷害?解決了連續作業存在的問題。
改造后?卸車機械能充分利用堆場面積進行作業?可以在堆場任意位置進行卸料?同時安全滑觸線能防雨、防雪、防冰凍、防塵、防腐蝕老化以及異物觸及?供電的安全性與穩定性也得到了很大的提高。實踐證明?改造后的封閉安全滑觸線供電方式能保證設備安全穩定運行。
3.2.2 大車行走電機回路
改造后?拆除原電阻器?在轉子回路中串聯1臺 BP 系列頻敏變阻器?BP 系列變阻器結構簡單?維護方便?適用于較差工況的作業條件。運行證明?改造后的大車行走電機回路使用效果較好?取代了原用的 JX 系列環型電阻。
3.2.3 卷揚電機
根據卸車作業時卷揚機構的工作特點?將原繞線 YZR系列電機改造為 YZ 系列電機?直接啟動?電機基本處于免維護狀態只要對電機進行計劃檢修就可以滿足實際運行需要。