火电厂输煤系统液力耦合器安装形式的探讨

张义德

火电厂输煤系统液力耦合器安装形式的探讨

张义德

（山西瑞光热电有限责任公司，山西 晋中 030600）

液力耦合器是一种液力传动装置，又称液力联轴器。在不考虑机械损失的情况下，输出转矩与输入转矩相等。它的主要功能为防止发动机过载和调节工作机构的转速。瑞光热电厂输煤系统，针对带式输送机液力耦合器减速机高速轴频繁断裂的现象，进行深入分析研究，找出适合的安装形式，确保输煤系统安全稳定运行。

输煤系统；液力耦合器；安装形式；驱动组合

1 概况

液力偶合器又称液力联轴器，是以液体为工作介质，以液体的动能来实现能量传递的装置，它置于电机与减速机之间传递动力，是一种应用很广的通用液力传动元件。由于它在改善传动品质、简化驱动器结构、过载保护以及节能减排方面有着独特的优点，所以在各行各业应用都很广泛。作为一种安全可靠的液力传动元件，常常被应用于环境恶劣的火力发电厂输煤带式输送机系统之中。输煤系统带式输送机，把厂外来煤输送到煤场，煤场中的原煤再由带式输送机送至锅炉煤斗。带式输送机均为室内布置、单向运行。带式输送机运行环境潮湿、粉尘多，并且其输送的原煤易于自燃，必须确保其安全稳定运行。带式输送机必须满足长期、连续、安全、稳定运行的要求，启动、运行和停机应平稳并安全可靠，满足满负荷启动和制动要求。

瑞光热电厂带式输送机的减速机与电动机联接处的联轴器，采用YOX系列限矩型液力偶合器。高速端联轴器类型为液力偶合器，型号为YOXII560，制造商为大连液力偶合器厂。

2 当前状况

带式输送机要达到平稳启动，必须降低启动加速度，延长启动时间，避免出现加速度峰值。液力耦合器能实现带式输送机的平稳启动，并能实现满载启动，且维修操作方便，便于电机频繁启停。瑞光热电厂带式输送机投运后，发生了多次减速机高速轴频繁断裂的现象，经过分析认为原因如下：驱动站功率核算有问题，需厂家与设计院重新核算；电动机启动不平衡，造成驱动力不平衡；液力偶合器不应安装在减速机高速轴上；减速机选型问题、高速轴偏细、键槽不应采用通长键。

3 对策措施

针对运行状况，联系设计院、供货商后，经过分析研究采取对策如下：①联系厂家与设计院重新核算驱动功率及选型依据；②对电动机启动不平衡问题进行检查、调研；③更改液力偶合器传动方式；④更换SEW减速机时，由厂家提供技术支持，计算出轴中心标高、型号及其他是否有相关变动等。

经过厂家与设计院重新核算，驱动站功率核算没问题，电动机、减速机、液力耦合器所需功率要求完全满足皮带机使用需要。

对该组合运用多种方法进行了多次验算，得出传动滚筒总轴功率为270.42 kW，计算减速机、偶合器、电动机等传动设备的传动效率系数和不平衡系数后，得出所需电动机总功率为375.4 kW。按三驱动平均分配计，每台电动机承载功率为125 kW，按最安全的1.4倍系数选取电动机额定功率，其值应为175 kW，可选用185 kW额定功率的电动机。为安全考虑，设计院采用的输送机使用200 kW功率的电动机，弗兰德公司提供的输送机的计算输入轴功率为124 kW，弗兰德公司按实际使用功率124 kW的1.7倍以上安全系数选取减速机，其额定输出功率为（机号B3SH10）220 kW，本机的实际安全系数（计算输入功率与减速机额定输出功率比）为1.77，符合弗兰德公司系数为1.7以上选用条件，按这种方法选用的减速机理论上可以满足皮带机机的使用 需求。启动电动机进行平衡试验，三台电动机启动时间相同，没有造成驱动力不平衡。

解决事故的最佳方法介绍如下：①更换驱动组合是解决事故的最佳方法，但需对下列部件进行更换，液力偶合器全部采用倒装传动形式，选用广东中兴液力传动有限公司产品；减速机选用SEW公司产品或弗兰德公司产品（加大型号）；低速轴ZL棒销齿式联轴器，由皮带机厂制造；驱动架体，由皮带机厂制造。②4种部件预算费用。液力偶合器，YOXII560（倒装），传递功率范围120～270 kW，共6台，每台价格7 300元，6台合计43 800元；减速机，额定输出功率402 kW，带逆止器，带风扇，共6台，每台价格275 400元，6台合计1 652 400元；弗兰德减速机（加大型号输出功率319 kW），每台价格205 000元，6台合计1 230 000元；ZL联轴器，ZL12型，共6套，每套价格7 890元，6套合计47 340元；驱动架，6个，每个价格16 500元，6套合计99 000元；电动机，型号为YKK3552-4，额定功率200 kW（利用原有）。③以上各项合计金额，SEW产品1 842 540元，弗兰德产品1 420 140元，费用比较大。④与偶合器供货厂家联系，更换其传动方式，即将偶合器倒装，由于电动机出轴直径较大（Φ100 mm），具有较强的承载能力，如此可将偶合器的自重和运行时由动平衡原因产生的不稳定因素施加在电动机轴上，这样可以很大程度上降低减速机输入轴的径向受力，大幅度减小减速机输入轴的径向受力。

更换1台液力耦合器后，设备稳定，未出现减速机高速轴断裂的情况，于是对其他类似减速机进行更换。

4 效果对比

改装液力耦合器后，振动、温度等运行参数一切正常，运行平稳，未再出现减速机高速轴断裂的情况，减少了检修维护费用，减少了购买设备备件的费用，降低了人工成本，因带式输送机造成故障的故障率降低，保障了发电机组的安全稳定运行。

5 结论

通过以上分析可以看出，液力耦合器应用在带式输送机上有诸多的优越性，如果匹配不合理也会带来诸多问题。出现问题后，及时分析原因并找到解决方法，才能彻底解决问题。针对输煤系统减速机高速轴断裂的情况，建议将液力耦合器倒装试运，其费用低、工期短、无不良后果，值得同行业用户尝试。

［1］周相清，胡宏，韦延河，等.DL/T 5187.1—2004火力发电厂运煤设计技术规程［S］.北京：中国电力出版社，2004.

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2095－6835（2020）06－0075－01

TH137.331

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.026

张义德（1973—），男，山西祁县人，1995年毕业于太原电力专科学校热能动力专业，工程师，现任山西瑞光热电有限责任公司专业主管。

〔编辑：严丽琴〕