在能源形势日趋紧张、环保与节能工作日益迫切的世界格局影响下，电煤运输对可靠性、经济性以及节能减排的要求不断提高，长距离带式输送机运煤系统成为火电厂的首选运煤方式。厂外输煤系统是连结元宝山露天矿与元电的长距离输煤系统。系统全长5557公里，共由9条带式输送机和7个转载站组成，设计运煤能力为每年470万吨，额定出力为1500t/h，最大单机水平投影长度为1.96km，系统落差为84m。本文针对该系统试生产期问发尘的滚筒窜轴、带式输送机溜坡、液压自动拉紧装胃缺陷、CST nr控启动装置缺陷、输送带跑偏等设备缺陷逐-进行了原因分析，并总结了治理措施，对提高长距离输煤系统的健康水平具有借鉴意义。
1、滚筒窜轴及改进措施
在元电的燃料设备检修史和故障汇编中，还没有滚筒窜轴的记载，但足在厂外输煤系统试生产的初期就发生了典型的滚筒窜轴。随着试生产时间的推移，带式输送机系统在装的69部滚筒在不同程度上都表现出窜轴倾向，其中104段、106段、107段带式输送机有7处滚筒发生严重窜轴，直接影响到设备的稳定运行。
1.1原因分析
1.1.1造成窜轴的直接原因是滚筒轴承没仃可靠的轴向定位。现检查场表明，在装的滚筒均没有轴
肩。如图3所示，滚筒轴承为带紧定套的双列调心滚子轴承，轴承的轴向定位完全依靠紧定套实现。当初始紧定力过小时紧定套会在运行中逐渐松动，而初始紧定力过大则造成紧定套在长期运行后发生蠕变、断裂。
1.1.2双列调心滚子轴承存在装配缺陷也是造成窜轴的原因。现场检查发现的问题是：①装配时，紧定螺母没有与内圈接触，止动垫无法起到止动作用；②装配时没有保证紧定套与轴的良好接触状态，紧定套存在扭应力，运行一定时间后配合松弛，，紧定力降低；⑨安装时轴承的润滑保养不良，造成运行后轴承润滑失效。这些问题往往经过长期运行后才暴露出来，出现紧定螺母脱落、滚筒窜轴、轴颈严重刮伤等缺陷。
1.1,3滚筒、轴承座的安装偏差大是诱发窜轴的原因。现场检查发现，以下因素容易造成窜轴：①当机架地脚的跨度大于滚筒轴承的跨度时，按常规工艺安装往往使轴承座产生指向外侧的拉力，使紧定套逐渐趋于松弛；②滚筒轴线与带式输送机纵向中心线的垂直度、滚筒轴线的水平度、前后滚筒轴线的平行度偏差大，产生较大的轴向载荷，诱发滚筒轴向窜动；③轴承座的垂直度偏差大，垫片放置不规范，造成运行中轴承座摆动，使滚筒的工作位置不稳定，造成滚筒窜轴。
1.2改进措施
1.2.1对改向滚筒采用加装定位板的措施
如图4所示，在改向滚筒的轴承内侧加装定位板，对轴承进行轴向定位，也可防止滚筒发生窜轴。这种方案较可靠，且简单易行，但受轴承座内装配空间的限制，当定位板与轴承端盖相干涉时需要修改轴承端盖。
1.2.2使用液压螺母完成紧定套的安装与紧固
液压螺母是SKF集团提供的专用于圆锥孔轴承的安装工具，操作方便，可以准确控制预紧量，使紧定套松动或断裂的机率大大降低，从而降低了窜轴的机率。
1.2.3对轴承座使用反松弛安装工艺
根据轴承座跨度偏小时易造成紧定套松弛的特点，在安装时适度增大轴承座的跨度，在偏差允许的范围内使轴承座产生指向滚筒内侧的预应力，此应力的方向与紧定套松动的方向相反，能够很好的起到防止窜轴的目的。
1.2.4对传动滚筒可采用加装定位轴套的方案
如图6所示，处理方案为在传动滚筒的轴承内侧加装定位轴套，对轴承进行轴向定位。但在制作、安装定位轴套时必须考虑以下因素，才能保证方案的可行性：①定位轴套应为剖分式，使其能在不解体传动滚筒及相关联的联轴器、制动器的条件下进行安装，以保证作业效率；②定位轴套尺寸应核算准确，保证工作强度和扳手空间；③应做好定位轴套与轴承端盖密封装置的装配，防止密封不严或密封盘外窜。
2带式输送机溜坡及对策
溜坡是下运带式输送机在重负荷�；讨蟹⑸贫В斐晌锪显谕凡看罅慷鸦娜毕�。元电厂外输煤系统在带负荷试验过程中曾多次发生溜坡，造成头部大量窝煤。溜坡是长距离下运带式输送机的较难治理的缺陷。一旦发生溜坡后，制动器在合闸状态下长时间摩擦，造成制动轮、闸瓦严重磨损。制动器的自动补偿性能、制动性能下降后，在下次急停中难以有效制动，从而引起制动性能的恶化，造成更严重的溜坡和制动性能的进一步下降，形成恶性循环。
2.1原因分析
在下运带式输送机中，物料会在运行过程中做功，将自身的势能转化为动能，抵消了输送带的运行阻力，而在制动时则需要克服惯性，使设备由额定转速逐渐减速至�；Ｏ略说慕嵌仍酱�，物料驱动做功的能力越大，同时在带载�；�，产生的惯性也越大。在制动有效的情况下，带式输送机能够在3～5秒内停止，而当制动失效时则会发生溜坡，造成带式输送机长时间惰走，大量物料堆积在头部。当下运倾角、下运落差过大，而承载量又超过限值时，带式输送机会发生飞车，使电动机成为发电机。
对于距离较长的下运带式输送机，单一的头部制动往往不能满足动态下的制动需要，制动方式不合理，是造成溜坡的根本原因。厂外输煤系统105段带式输送机为头部制动，其水平机长达1068米，下运落差达31米。在带负荷急停试验中，既使头部处于制动减速状态，尾部却仍然处于运动状态。制动减速度a在向尾部传导的过程中，与粘弹性的胶带所储存的能量相抵消、减弱，使尾部输送带减速过慢，造成输送带和煤料长时间惰走，最终形成溜坡。
制动器安装、调整不当是加剧溜坡的因素。制动器的制动力矩设置值较小、制动闸瓦与制动轮间的间隙过大时，会造成制动不力；制动闸瓦的上、下口间隙偏差大，会造成运行中闸瓦的偏磨，使制动面积减小，难以有效制动。一旦制动不力后，会使制动器长时间磨损，制动轮的表面硬度下降，制动闸瓦出现明显的张口，造成制动性能恶化。
2.2治理措施
2.2.1 改进设计，将单一的头部制动方式改进为头尾部双制动。厂外输煤系统105段带式输送机原设计为头部制动，经试验不能满足制动要求，现已实施改进，在尾部加装盘动制动器，以保证有效制动。
2.2.2调整制动器，减小安装偏差，并保证其自动补偿性能。不论是电力液压块式制动器还是液压盘闸式制动器，对制动闸瓦与制动轮（或制动盘）的间隙、两侧闸瓦的对称度、闸瓦面与制动面的平行度都有严格要求，必须按操作说明进行调整，减小偏差。
2.2.3更换磨损的制动闸瓦，将闸瓦材料改进为新型耐磨材质，如将石棉瓦改进为耐磨合金冗，提高摩擦力，增强制动效果。
3、液压自动拉紧装置故障及对策
厂外输煤系统102段、104段、105段、107段带式输送机安装使用了YZLA型液压自动拉紧装置，其设计初衷是使输送带张力能够保持在较理想的范围，防止打滑，防止张力过大对输送带接头造成损伤，防止运行中胶带的瞬时扰动。在调试过程中，该装置发生了拉紧侧胶带喘振、张紧力超限、缓冲油缸裂纹、拉紧小车冲顶等缺陷。
3.1 胶带喘振的原因分析与对策
拉紧侧胶带喘振的原因是液压自动拉紧装置的张力值设置不合理。虽然各段带式输送机包括上运、下运、水平长距离运输等形式，但液压自动拉紧装置的张紧力却均为同一设置值( 3MPa)，没有针对各段带式输送机的特点进行有针对性的设定。当张紧力设置较小时，虽然没有造成打滑，却使回程段胶带（特别是拉紧滚筒处）的松边张力过小，使钢绳芯胶带出现间歇性的下垂和上弹，发生喘振。针对七述问题，技术人员按下表对张紧力进行r设置和调整（表q，的k值为张紧力设定值与胶带工作张紧力的比值），有效消除了喘振现缘。
3.2张紧力超限的原因分析与对策
张紧力超限的主要原因是蓄能器的安装和设置存在问题，不能起到吸收胶带脉动的作用。畜能器安装时，原则上要求垂直布置，而现场则为水平布置，造成缓冲性能差，而且在气囊泄漏时易造成油气混合，难以修复。蓄能器调整时，要求按工作性质、液压系统的最大冲击压力和最低工作压力设定充气压力，以保证效果，而现场则统一将充气压力设定为SMPa。冈蓄能器充气压力偏高，而液压系统设置压力低，使蓄能器的缓冲贮能作用大打折扣，出现调节过限的情况。
对策：改进蓄能器布置方式，使其垂直布置，使液压管路、阀件连接处位于下方，使其出口液压管至缓冲油缸的长度尽量短，以提高其响应速度：对蓄能器的充气压力按各段带式输送机的拉紧力进行重新调整，保证其拉紧力调节的可靠性和吸收脉动的稳定性。
3.3缓冲油缸裂纹的主要原因足缸壁材质差、韧性低，在缸壁的过渡处存在应力集中点，同时缓冲油缸没有活塞行程的限位保护，造成活塞伸出过力，外腔及缸壁受到附加载荷，超过其许用强度而发生裂纹：相应的对策为进行全部在装油缸的换型，将原YZLA-HC-125型油缸更换为安全系数较高的YZLA-HC-140型，提高其工作可靠性。
3.4拉紧小车冲顶的原因是钢丝绳固定端松动，由于卡扣安装不当，有效紧固的卡扣过少，固定后的联接强度不能满足工作需要，运行一段时间后使钢丝绳发生松动，最终崩开，使拉紧小车冲顶飞出。其对策为进行固定端钢丝绳夹的全面检查和重新紧固，保证绳夹数量不少于6个，紧固后的联接强度不低于钢丝绳强度的80%，经处理后，彻底消除了拉紧小车冲顶的缺陷。
4 、CST可控启动装置缺陷及对策
元电厂外输煤系统104段、107段带式输送机为双电机双滚筒驱动，各安装有2台CST可控启动装置，可实现起动过程t}-在90秒内按反S曲线逐渐达到满速。但在系统调试中，107段始终无法完成CST的曲线起动。经试验和检查，发现前部传动滚筒的转动惯量远远小于后部，当前部滚筒设为主驱时，使得CST刚进入啮合状态就出现瞬间超速和功率平衡超限，并造成急停机：而将后部传动滚筒设为主驱，则达到了较理想的曲线起动效果，如图8所示。现场试验同时证明，对起动力矩较大、转动惯量较大的带式输送机，按曲线方式起动往征出现一次速度曲线的窄幅振荡，而按线性方式起动，实际上却可得到较平滑的速度曲线。
CST可控启动装置在试生产过程中曾发生联动急停、寒冷季节起动失败、流量变送器损坏等缺陷，其原因分析与对策如表3所示。
|
现象 |
原因 |
对策 |
|
CST联动急停 |
CST可控启动装置与程序控制系统、驱动电机、制动器、6KV配电柜开关柜之间均存在连锁关系。CST在程序控制系统中为从控方式，在逻辑上不控制驱动电机，但是与电机保持联动。经检查程控系统的PLC程序，发现其中存在的逻辑错误是：当系统�；�，只向CST发出了�；噶睿ㄎ聪虻缁⒊鐾；噶睿�，使CST发出故障信号并造成系统连锁停止，而当系统再次启动时，电机却仍然保持上次运行时的指令状态（实际应为停止），使CST再次发出故障信号而造成急�；� |
修改程控系统的逻辑错误，使系统停机时同时向CST和驱动电机发出�；噶�，故障现象相应消除。 |
|
冬季时CST起动失败 |
CST的液压控制系统布置于驱动机箱外侧，系统压力、离合器压力由其驱动机箱上的齿轮油泵提供。齿轮油泵的出口段油管与驱动机箱分开布置，当环境温度较低时，齿轮油泵及油管的温度较低，油的动力粘度明显提高。在启动时，温度低、动力粘度高的油经过液压控制阀组时压差明显增大，导致“系统压力超低”的故障信号触发，造成急停。 |
完善程序，使CST在启动前自动将油温加热到高于35℃，实现了一次启动成功。 |
|
CST的流量变送器烧损 |
CST的流量变送器灵敏度、准确度较高，但是对外界的电磁干扰较敏感。在调试期间，施工单位进行电焊作业时二次线接引不规范，导致部分焊接电流经过带式输送机机架而烧损了2块CST流量变送器的芯板。在试生产期间再次发生了CST流量变送器损坏事件，现场调查仍为施工单位在附近使用电焊机，并以带式输送机作为地线所至。 |
将原流量变送器改型为压力变送器，由控制器进行运算和控制，并在人机界面上实时显示流量数值，可靠性明显提高。
|
5输送带跑偏及治理措施
跑偏是指带式输送机在运转过程中输送带中心线偏离输送机中心线的现象。跑偏会造成输送带边缘与机架相摩擦，导致输送带过早磨损。由于输送带是输送机中的重要部件，其价格约占输送机总价格的50%。因此，分析、研究跑偏原因并消除跑偏现象，是提高带式输送机健康水平的重要内容。由于输送带既是牵引件，又是承载件，既起到传递动力和运动的作用，又起到支撑物料载荷的作用，所以工作情况较为复杂，引起跑偏的原因和处理措施如下表所示。
表4输送带跑偏的原因与处理措施
|
序号 |
现象 |
原因 |
处理措施 |
|
1 |
头、尾部跑偏
|
滚筒轴线与输送机纵向中心线不垂直。 |
在滚筒两端轴承座适当加减垫片。 |
|
滚筒轴线不水平。 |
调整紧侧的轴承座位置，以使胶带两侧的张力相等。 |
|
滚筒表面粘附物料。 |
清除粘煤，加装清扫器，减少物料和粘附或灰尘聚积。 |
|
2 |
中部跑偏
|
承载段或回程段托辊轴线与输送带运行中心线不垂直。 |
将跑偏侧托辊向输送带运行方向调整，需调整相邻几组托辊，每组的调偏角度不宜过大。
|
输送带的接头直线度超标。
机架刚度不足，晃动明显。 |
重新粘接胶带接头。
加固机架，必要时加固基础。 |
|
3 |
落煤点处跑偏
|
落煤点不正。
|
在落煤筒、导料槽处加装挡板、调整落煤点。
|
6、结论
长距离运煤系统与铁路运煤、汽车运煤相比有生产率高、总成本低、可靠性高的优点，同时其缺陷处理也更具复杂性和技术性，需要对滚筒窜轴、带式输送机溜坡、液压自动拉紧装置故障、CST可控启动装置故障、输送带跑偏等缺陷进行有针对性的治理。元电厂外输煤系统通过有效的缺陷治理，使单日最大运煤量达1.8万吨，瞬时最大出力达2200吨／小时，单日最长连续运行时间达16小时。他山之石，可以攻玉。元电厂外输煤系统在火电厂长距离运煤系统中具有一定代表性，其缺陷处理的实践经验值得借鉴和参考。
