防止跳汰机压斗子的研究_斗式提升机_中国百科网
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防止跳汰机压斗子的研究
    跳汰选煤是神华准能公司选煤厂主要之一。跳汰机受底部排料方式制约，采用斗式提升机从跳汰机底部运送中煤与矸石产品。由于斗式提升机尾部和下部都充满了水，所以，一旦斗式提升机内出现积煤卡链事故，必须将跳汰机内的水全部放出，打开斗子机尾，人工清理后排除故障；严重时，还能造成斗子机体变形、破裂，甚至损坏电机减速机。处理这种故障花费时间，少则几小时，多则几天，严重影响选煤厂正常生产。如何避免此类事故发生，已愈来愈受到现场重视。
1、事故原因
1.1斗式提升机能力偏低
近年来，由于煤炭形势好转，使实际生产能力超过原设计能力，作为主洗选设备的跳汰机在最大限度发挥能力。但是，斗式提升机由于设计原因能力不足。跳汰机排料量一旦出现较大波动，使斗子不能及时提升而出现压斗子事故。这就是我们平时说的跳汰机司机给的量大了。
1.2煤质突然变化
露天开采时，坑下过断层等地质结构变化或采集顶、底板，会使煤灰分突然升高。跳汰选煤重点在于保证精煤产品质量。所以，出现原煤灰分很高时，必定会使矸石或中煤排量迅速增加，导致斗式提升机超载甚至出现压斗子事故。实际上，这也是由于斗子提升能力相对不足引起。
1.3跳汰机排料装置故障
跳汰机排料方式分手动和自动两种。手动方式较麻烦，指标保证难，处理能力也较小，一般不采用；但手动调节不会出现压斗子事故。自动排料方式的工作原理是，通过浮标机构的位移传感器检测跳汰机床层的重产物层厚度，基于设定值并通过排料执行机构调节物料排放量。所以，浮标机构不灵活或传感器损坏，都会使床层传感器信号失真，造成排料执行机构过量排料，导致斗子不能及时提升而出现压斗子事故。
2.1提高斗式提升机能力
通过提高斗链速度或增加料斗容量加大斗式提升机能力，使之与人洗能力适应。这种办法确实有效。但是，由于改变了原斗式提升机的设计参数，易超出设备机械强度极限，存在一定盲目性和潜在风险。即便短时间内能够解决问题，但过高的链速和负载不仅影响脱水效果，也势必加快斗链的磨损并降低其它部件寿命，所以，这种方法不宜提倡。
2.2监测入洗煤质，及时调整入洗量
加强煤质室采制样人员的劳动纪律，严格原煤煤质检测制度并及时向跳汰司机报样。当原煤灰分突然增高时，跳汰机司机可人为调整跳汰机有关参数，减小入洗量并限制排料量，防止瞬时过量排料挤压斗子。
这种办法同样有较大局限性。因为原煤煤质检测存在一定的间隔周期和滞后性，无法准确及时预测瞬间发生的煤质变化，而且还要依赖人为调节，制约了单机自动化程度的提高。
2.3定期维护浮标和排料装置
为防止浮标排料装置故障而出现压斗子事故，必须对该装置定期维护检查，排除故障隐患。实际上，多数故障都是突然出现的，所以，要依靠跳汰机司机随时观察排料装置运行情况，根据经验判断故障原因，并快速作出正确反应。
3、新的思路
虽然采取了常规应对措施，但都不能切实有效解决压斗子问题。结合现场经验，并综合考虑给料机、跳汰机和斗式提升机的相互关系，通过对三者的电气控制，进行新的改造。
3.1跳汰机控制
1)浮标装置故障自诊断和报警
为避免浮标动作不灵活或传感器失灵引起的不正常排料，通过电控系统对其运行情况进行监测和诊断。正常情况下，浮标会随跳汰床层的脉动而上下运动，床层检测传感器会随浮标运动而输出一定的电信号。基于这个特点，可通过PLC采集这些电信号并进行比较。如果不符合上述变化规律，则有可能出现浮标导向杆被卡住或传感器损坏。这时，电控系统会声光报警，提醒司机排除故障。如果故障信号较明显，跳汰机会暂停给料并将跳汰机处于自动放水休眠状态，等待人为排除。这样，就避免了由于浮标信号异常持续高位造成的过量持续排料。
2)设定排料装置最大排料速度
理论上，为保证产品质量，跳汰机排料量是依据重产物层的厚度，即浮标传感器的信号大小进行调节。如果床层中的重产物量足够大，排料机构势必会提高排料速度，直至达到最大排料量。这时，如果斗子提升能力不足便容易出现压斗子事故。
生产中，为保证连续正常运转，可根据斗式提升机能力，通过程序设定最大排料速度。首先，必须确保系统正常运行，短时间的限制排料会使产品灰分瞬时升高，但跳汰机会随时报警，向给煤机反馈信号，自动减小给煤量，使自动排料系统迅速恢复到正常状态，所以，不会影响最终产品灰分。
3.2斗式提升机控制
1)变频调速
采用变频调速控制，是使斗式提升机能够根据跳汰机入洗不同煤质或洗选不同产品时的实际排料量调节提升速度，尽可能达到最佳的脱水提升效率和经济运行速度。
采用变频调速，虽然增加了初次投入，但从节能和减少易损件消耗等角度考虑，仍有积极意义，可在一定程度上避免斗式提升机被挤压事故发生。
2)电流过载保护
电流过载保护简单易行。除传统的过载停机保护外，可增设中间预警保护。在停机保护预警时，减小排料量和给料量，提高斗链速度，尽量避免出现过载停机。因为，过载停机往往伴随斗子挤压事故同时发生，处理起来都较困难。设定中间保护电流值时，需要事先对斗子运行情况进行必要的观察和测量，并根据实际情况进行修正。
3)液位监测保护
根据现场经验，当斗式提升机内存料过多有压斗子预兆时，机箱内的水位会明显升高。通过现场观察便可发现其中规律。所以，根据这个现象，可在斗式提升机适当部位安装水位监测。当水位达到该位置输出信号时，就执行相应的运行程序，防患于未然。
3.3给料机控制
跳汰机的给料采用变频调速调节给煤量。变频调速便于实现自动控制．给料量的大小原则上与跳汰机能力相匹配，主要考虑满足跳汰机正常分选要求即可。但在实际生产中，为避免频繁启停车，给煤量在考虑跳汰机分选前提下，也应兼顾缓冲仓料位和斗式提升机能力等因素。当跳汰机排料量较大，出现限制排料信号或斗式提升机过载预警信号输出时，给煤机控制会迅速作出反应，减小给料量或暂停给料，防止出现压斗子事故。
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GDT机械式动筛跳汰机在动筛车间的应用及改进
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘要： 本文论述了GDT机械式跳汰机在平煤股份一矿动筛车间应用过程中存在的问题，并通过一系列的技术改进、创新以及优化工艺措施，全面提高产品煤质量，增加企业经济效益和市场竞争力，达到了良好的使用效果，对其他同型设备使用者，亦有借鉴意义。 中国论文网 /7/view-5825765.htm　　Abstract： This paper discusses the problems of GDT mechanical moving sieve jigging machine in the application of The First Mine of Pingdingshan Shares sieve jigging workshop， and through a series of technical improvements， innovation and process optimization measures to improve product coal quality， increase economic efficiency and market competitiveness， achieve good effect， and has some reference for the same type of equipment users. 　　关键词： 机械式动筛跳汰机；改进；创新；使用效果 　　Key words： mechanical moving sieve jigging machine；improvement；innovation；using effect 　　中图分类号：TD45 文献标识码：A 文章编号：（8-02 　　0 引言 　　平煤股份一矿是新中国成立后我国自行设计兴建的第一座大型煤矿，与矿井配套还建有一座入洗能力340万吨/年的大型动力煤选煤厂，原来采用人工捡矸的方式选矸，随着井下综采技术的革新以及开采力度的加大，人工选矸已经不能满足生产需求，为改变落后的人工选矸方式。2009年平煤股份一矿对其矿井出煤和选煤系统进行了改扩建，采用了沈阳天安矿山机械研究所研制的GDT20/4.0型机械式动筛跳汰机。投产以来对机械式动筛跳汰机在使用过程中产生的一系列问题进行了改进。减少了机械事故率，降低了工人的劳动强度，使用效果在同类型选煤厂中达到了先进水平。 　　1 GDT机械式动筛跳汰机工作原理及特点 　　1.1 工作原理 动筛跳汰机是一种利用筛板作上下往复运动，使筛板上的物料在洗水中靠密度分选的跳汰设备，其动作原理是：动筛在驱动设备的带动下，绕固定销轴作上下往复运动。物料在筛板上经过跳汰分选后，按密度大小分层，处于上层的轻物料（精煤），从溢流堰的上面流到提升轮A隔中，处于下层的重物料（矸石），从溢流堰的下面通过排矸轮排出落到提升轮B隔中。提升轮旋转，将落入其中的物料提升分别倒在排精煤溜槽和排矸石溜槽中排出机外。同时，透筛细物料，由槽体下面排料口通过配套设备（封闭斗式提升机或双层排料闸门）排出。 　　1.2 特性 GDT系列机械动筛跳汰机适用于20～350毫米粒度级的煤炭的分选。 　　该机具有结构简单、辅助设备少、易操作、分选、排矸分离精度高、省水、省电、占地面积小和投资少等特点。用于（选煤厂或井下）块原煤的排矸，提高块煤质量。也可用于处理掘进矸石或脏杂煤。 　　2 GDT机械式动筛跳汰机在使用过程中存在的问题 　　①动筛跳汰机各转动部位采用销轴传动，由于其采用人工油杯注油，甚至没有注油位置，因此在运转期间无法对转动部位进行注油，导致动筛跳汰机大部分转动部位润滑不良，造成转动部位的聚四氟乙烯套或铜套发热，加快磨损速度，特别是动筛吊杆与摇臂铰、动筛吊杆与动筛、动筛与固定销轴铰接部位磨损加剧，更换频繁。 　　②动筛跳汰机槽体出料口与筛下物料排放斗提机连通管是筛下物料的必经之路。原来厂家设计时动筛跳汰机槽体出料口为600mm×600mm的方形，斗提机连通管为500mm的圆形，这样动筛跳汰机槽体出料口与筛下物料排放斗提机连通管连接时形成平台，杂物容易堆积在该连接部位，造成动筛跳汰机槽体出料口与筛下物料排放斗提机连通管堵塞，需要停机放水处理，不但增加了劳动强度，影响原煤正常生产，同时浪费了大量水资源。 　　③原来动筛排矸轮总成的密封采用O型密封圈密封，由于排矸总成长期浸泡在煤泥水内，不可避免的进入煤泥，在运转过程中，密封圈磨损严重，造成排矸轮总成漏煤泥水，严重影响动筛跳汰机正常筛选水位，而且影响动筛车间文明卫生。 　　④原来动筛结构用钢板做整体框架，并在钢板上钻孔，然后将普通圆钢穿进钢板内。在后期的使用过程中发现钢板和圆钢在动筛上下往复运动时间磨损比较快，有超过筛下分级粒度的原煤进入筛下，影响煤质，且工人劳动强度大。 　　⑤动筛跳汰机是一种利用筛板作上下往复运动，当原煤给入动筛筛板后，使物料经机械传动在水中振动，由于矸石的密度大，下沉速度比较快，煤的密度比较小，下沉速度慢，当筛板连续运动时，在筛体出口处形成明显的煤、矸分层现象。在筛体的出口处有一个挡板和排矸轮，煤从挡板溢流堰上面排出，矸石在挡板下面由排矸轮排出。如果排矸轮转速过低，会出现煤中夹矸现象，当排矸轮转速过高时，排矸速度快，矸石层变薄，煤可能从矸石通道排出，产生煤中带矸现象。 　　3 技术改进及创新 　　3.1 润滑系统改造 针对动筛跳汰机各转动部位采用人工油杯注油或没有注油孔无法正常注油，导致铜套磨损，主要对其润滑系统进行了改造，将原来没有注油孔的加装注油孔，将每个铰接部位改为自动注油系统进行润滑，这个系统由供油系统和控制电路组成，每个注油点通过高压油管与注油装置连接，控制电路能通过时间继电器控制注油量和注油时间。 　　3.2 连通管堵塞改造 设计一个上口为600mm×600mm，下口为？?500mm，高度为400mm的槽体，将该槽体600mm×600mm的方形上口与动筛跳汰机槽体出料口连接，？?500mm的圆形下口与筛下物料排放斗提机钢管连接，这样消除了平台，杂物不易堆积在平台位置堵塞连通管，降低了事故率和劳动强度，节约了水资源。 　　3.3 排矸轮总成密封的改造 根据排矸轮总成用O型密封易磨损产生漏水的情况，需要对排矸轮总成的密封方式进行改进。经过研究，采用耐磨性好的盘根密封结构，并且易于更换盘根的原则，在排矸轮总成出轴端断面增加填充盘根凹槽，再加压盘根端盖。这样，更换盘根时，不需要拆排矸轮总成，直接拆开压盘根端盖更换盘根，通过试用，密封效果良好，解决了由于原排矸轮总成密封结构不合理，造成的漏水问题。 　　3.4 动筛筛板改造 根据钢板和普通圆钢硬度低、耐磨性比较差的特性，需要更换材质比较硬、耐磨性好的钢材，结合经济实用的原则，采用低合金板冲孔，并用板筋加强抗砸强度。经过试用，效果良好，使用寿命由原来的三个月提高到10个月，节约了大量材料费用，降低了工人的劳动强度，提高了煤质。 　　3.5 自动排矸技术改造 根据机械动筛跳汰机对排矸电机的要求，当矸石层厚度低于排矸口高度时，排矸轮电机转速为零；当矸石层高度超过排矸口高度时，启动排矸轮电机，并随矸石层的厚度增加，令排矸电机转速加快；当矸石层厚度达到挡板上边沿时，排矸轮转速最快。因此只需要检测出矸石层厚度，即可确定排矸轮转速，并取得良好的选煤效果。经过研究发现只要检测驱动机构电机的输出功率就可间接反映出筛体内负载情况，即矸石层高度。在控制系统中加入变频器和检测电机功率传感器，以及PLC控制系统。运行时设定下限，即矸石层的最低排矸高度，上限即为矸石层的最大高度。当达到上限时排矸轮转速最快，下限时排矸轮停止转动，在上下限之间时，排矸轮转速会随着驱动电机功率的高低随时调整排矸轮转速。经过试用，煤中夹矸、煤中带矸的现象得到遏制，选煤效果良好。 　　4 结论 　　通过对GDT机械式动筛跳汰机的一系列改造和创新，创造了良好的经济效益和社会效益。每年为平煤股份一矿节约大量维修和维护费用，同时大大降低了设备故障率、影响生产的时间、工人的劳动强度，提高了设备的可靠性和稳定性。 　　参考文献： 　　[1]卢瑜.动筛跳汰机应用前景探讨[J].山西焦煤科技，2008（12）. 　　[2]焦潞兵.国产液压动筛跳汰机常见问题与解决办法[J].煤， 2007（05）. 　　[3]张永政.GDT机械式动筛跳汰机的应用与改进[J].山西焦煤科技，2008（03）.
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