电动液压推杆制动器在输煤皮带机上的应用

摘 要：介绍了电动液压推杆制动器在输煤皮带机上的应用特点，分析了滚柱逆止器存在问题及产生问题的原因。关键词：滚柱逆止器；电动液压推杆制动器；皮带机；应用0 前言　　输煤皮带机在燃煤火力发电厂输煤系统中承担着全部燃煤的输送、提升、配煤等工作，是构成输煤系统的主要设备。由于燃煤火力发电厂输煤皮带机大多数是有较大坡度，皮带机制动性能的优劣直接影响输煤皮带机安全运行，良好的制动性能是输煤皮带实现集中控制和安全经济运行的必要条件。　　萍乡发电厂输煤系统中，所有皮带机上设计使用的制动装置都是滚柱逆止器（图1）。滚柱逆止器（特别在较太坡度的皮带机上），经过一段时间使用后，易发生制动失灵，皮带打滑反转现象；或者皮带机制动后，滚柱逆止器发生卡死，导致皮带机无法启动。有时刚刚更换新的滚柱逆止器，就会出现故障或损坏。处理故障缺陷时，由于不能进行简单的调整处理，一般需要更换星轮、滚柱等甚至更换整套滚柱逆止器。125MW 机组投产来，几年中更换滚柱逆止器共达四、五十套之多，维护费用高，检修工作量太，影响输煤皮带的正常运行，甚至影响发电。下面就液压推杆制动器在皮带上的应用，探讨对两种制动装置（滚柱逆止器和电动液压推杆制动器）看法。[b]1 传统设计安装的滚柱逆止器1.1 故障情况及危害[/b]　　滚柱逆止器故障主要表现为制动失灵产生打滑和制动后卡死皮带不能启动两种现象，但逆止器的具体损坏形式很多，如滚柱变形和碎裂、滚柱及固定外套磨损、弹簧的断裂与脱落、镶块松动脱落，星轮沿着键槽处断裂等。发生故障后果不可小视，当需紧急制动时，逆止器发生制动失灵时，皮带上全部燃煤（最多可达lO吨）将倒回到皮带机的尾部，塞满导煤槽，大部分煤洒在皮带机架下面，铲煤清理的工作量相当大。用水冲洗皮带廊道，还会使燃煤流失，增加发电成本。同样，在皮带需要启动时，发生制动器卡死，而不能短时间处理好，将可能影响皮带机的输煤、影响机组的发电。1．2 滚柱逆止器易出现卡死的原因　　滚柱逆止器产生逆止作用时，星轮上的镶板与滚柱接触是属于平面与圆弧面相切接触，滚柱与固定外套内表面接触是属于两个圆柱面内切接触；从理论上讲，它们剐接触情况是线接触，它们之间的接触应力很大，当接触部位产生一定的应变后，才出现面接触。由于滚柱逆止器中零件接触应力很太，要求产品加工使用较好材质（如GGrl5和T10A等）、良好的加工精度（滚柱表面为H6，固定外套内表面为H7，表面粗糙度要求高）和良好的热处理（为提高耐磨性，延长使用寿命）。　　生产逆止器的厂家大多数是一些小厂，为了谋求利益，生产逆止器的选材不佳，且加工精度和表面热处理达不到要求时，逆止器制动时巨大的接触应力可使滚柱易产生永久变形，甚至一次｝生损坏，出现滚柱被楔紧在星轮和固定外套之间，发生自锁及卡死，导致皮带机无法启动。1.3 滚柱逆止器出现制动失灵打猾的原因　　在皮带运行时，由于压簧装置的作用，滚柱靠紧星轮和固定外套，星轮的旋转推动滚柱沿着固定外套内壁进行公转，公转过程中还受到固定外套对滚柱的摩擦力作用，使滚柱在公转的同时还发生自转。一些生产厂家生产的滚柱硬度不够大，在运行过程中很快被磨损；滚柱直径磨损减小，造成滚柱、固定外套及镶块之闻的形成的作用力楔角增大，当夹角增大到一定程度时，逆止器制动时，滚柱在星轮和固定外套之间将无法楔紧，逆止器制动将打滑。　　另一方面，我们使用的压簧装置一般由一块弧形弹簧片组成，固定在星轮上，由于运行过程中，长期受到力的作用也易疲劳折断或变形，有些弹簧片固定不稳固而脱落；滚柱将失去弹簧顶住，在空腔里面跳动发出异响，并在逆止器反转时，滚柱很难起到制动作用，必然产生制动器打滑。[b]2 电动液压推杆耕动器2.1 电动液压推杆制动器全面应用[/b]　　由于滚柱逆止器在使用过程中有如此多故障，首次考虑安装试用另一种逆止器一带式逆止器，但使用效果不佳。在两种逆止器都存在许多问题和不足情况下，为了提高皮带机运行安全性，我们对其它种类的制动器能否应用在皮带机上反复分析比较，最后选取了电动液压推杆制动器，此制动器主要适用起重、运输等转动机械驱动装置的机械制动，适用范围比较广泛，能否应用在皮带机上，提高皮带机运行安全性，实践证明完全可以。　　1997年，萍乡发电厂704号机大修中，在6号甲、乙和7号甲、乙皮带机上第一次尝试使用Ywz系列电动液压推杆制动器，取消滚柱逆止器。到目前为止，电动液压制动器已使用三年多了，实践证明具有的使用效果：制动平稳、安全可靠、无冲击、噪音小、耗电少、使用寿命长，制动力矩可调节，维护工作简单。2000年705号机组大修期阈又对2号甲、3号甲、4号甲、皮带机进行同样的改造，在2001年704号机组大修时，将把其余的皮带机制动装置全部进行改造。2．2 电动液压推杆制动器的结构　　该制动器由制动架和相匹配液压推力器两大部分组成（图2）。制动架由制动瓦块、主弹簧、制动臂、调整杆等组成。液压推力器的上部为一个小型电动机，下部为一个小型离心式油泵，油泵的活塞与其上部的两根推杆相连。2．3 电动液压推杆制动器的工作原理　　当电动机旋转后带动油泵，油泵产生油压推动活塞连同推杆一起向上移动，通过制动器推杆和杠杆等机构使制动瓦块动作而达到松开的目的，当电动机断电停止旋转时，靠主弹簧使活塞、推杆向下移动，通过杠杆和制动臂等机构使制动瓦块动作而达到制动的目的。2.4 电动液压推杆制动器的加装办法　　a将电动机与减速器之间的柱销联轴器改为带制动轮的弹性圈柱销联轴器；　　b根据电动液压推杆制动器安装技术要求，在皮带机头架上用槽钢焊接一个安装支座；　　c在电动机与减速器之间的带制动轮的弹性圈柱销联轴器安装后，电动液压推杆制动器定位安装；　　d取消逆止器的星轮、滚柱，）保留滚柱逆止器的固定外套、端盖部件，（充当轴端套，防止外伸转轴影响安全运行的作用）；　　e试运行，并调整电动液压推杆制动器制动力和松闸时制动瓦块两侧间隙等。[b]2.5 电动液压推杆制动器性能特点2.5．1 故障少、寿命长的特点[/b]　　液压推力器是电动液压推杆制动器主要部件，它里面有一小型离心油泵，在全密封的条件下工作，油质干净、润滑条件好，油泵叶片、转轴和油缸等不易磨损和损坏，使用寿命当然很长。　　制动架属金属结构，更不易损坏；制动瓦块（制动蹄片）属于易损件，但在皮带机上应用具有使用寿命长的特点。电动液压推杆制动器动作频率能达到每分钟几百次以上，而皮带机每天只需要动作的次数只有几十次以下，制动器的制动蹄片就显得非常耐用，三年下来磨损量非常小，预计再用三、五年可能没有什么问题。2．5．2 电动液压推杆制动器维护简单方便　　液压推力器平时一般不需要维修，只要检查一下制动器制动瓦块与制动鼓之间的间隙情况，问隙有了偏差可作适当调整。有些液压推力器可能有些渗漏，可适当给液压推力器补充20号机油；制动瓦块也可以更换的，且更换很方便迅速。2．5.3 电动液压推杆制动器耗电省　　选用YWZ系列电动液压推杆制动器比选用电磁铁制动器更节能。具有相同直径（Φ400mm）制动瓦块的制动器进行比较：如电动液压推杆制动器YWZ3——400/125，制动力矩为1120—1800Nm，推力器电机型号为YT1一12Z／10，电机功率为400W；而电磁铁制动器ZWZ3一400／400型，通电持续率为100％，制动力矩为500Nm，电磁铁消耗功率为660W。由此可见，使用液压推杆制动器比电磁铁制动器少耗电三分之一以上，具有节能的功效。3 结论　　从节约能源的角度上，电动液压推杆制动器耗电是相当小的，萍乡发电厂输煤皮带机最大的制动器耗电功率也不过0．4kW，二十四小时皮带连续运行，它的耗电不过几kWh。而原来的滚柱逆止器似乎不需要耗能，其实不然；因为滚柱逆止器的星轮和滚柱在皮带运行中也在不停的转动，需要克服零件之间的各种磨擦，它消耗了皮带电动机的动力，只是被我们所忽视而己，也许超过电动液压推杆制动器的耗电量。　　从皮带的运行安全角度考虑，安装电动液压推杆制动器与滚柱逆止器相此，它具有制动灵敏、可靠，无噪音、无制动卡死等现象。从生产维护维修工作量和维修成本方面看，电动推杆制动器比滚柱逆止器，具有维护工作量小和维修成本低的优势。　　总之，电动推杆制动器在输煤皮带机应用是成功的，比传统的逆止器具有明显的优势。许多电厂，输煤皮带机安装的滚柱逆止器或带式逆止器不好使用，建议不妨改用电动液压推杆制动器，作为输煤皮带机的制动装置，将会令您获得满意的效果。