提高入廠煤采樣機自動投入率的技術(shù)創(chuàng)新

劉彥平

摘 要：眾所周知，燃料成本在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)總成本上占的比例愈來愈大，各火電廠紛紛采取摻燒配燒方式降低成本。由于來煤地區(qū)不同、煤種不同、煤質(zhì)參差不齊等問題，對來煤的接卸及采樣工作就越來越重要。本文針對某廠入廠煤采樣機，受寒暑雨雪大風(fēng)影響故障率高，同時結(jié)合實際運行工況時所存在的問題進(jìn)行分析，通過可行性論證及試驗試運確定最佳解決方法，進(jìn)而達(dá)到降低故障率的目的。保證了采樣機的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性。大大提高了企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和資源能源利用率。

關(guān)鍵詞：采樣機;技術(shù)創(chuàng)新;故障率

1、概述

張家口發(fā)電廠地處塞北，廠內(nèi)共有六臺入廠煤采樣機，均由賽摩電氣股份有限公司設(shè)計并施工。其中一期火車煤采樣機2臺、二期火車煤采樣機2臺、1號汽車煤采樣機1臺、2號汽車煤采樣機1臺。由于入廠煤采樣機系室外設(shè)備，受寒暑雨雪大風(fēng)影響故障率高，其中控制部分就包括程序卡死，設(shè)計缺陷，信號攝取和傳輸方式不佳，端子接觸不良，設(shè)備選型不當(dāng)，電纜老化破皮斷裂，限位開關(guān)故障等諸多問題。自動投入率低至50%以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到集團(tuán)公司要求的90%以上。

2017年7月熱控車間計算機六班接收了采樣機電控系統(tǒng)的檢修維護(hù)，經(jīng)過一年多的努力，采樣機投入率大幅度提升。但仍有部分難題等待我們解決?；疖嚸翰蓸訖C故障率居高不下，其中卷線器信號傳遞故障占了絕大部分。根據(jù)我廠2018年9月至2020年3月統(tǒng)計，我廠一二期火車煤采樣機故障點數(shù)為：卷線器信號傳遞故障發(fā)生50次，占比總故障點83%，其它故障發(fā)生10次，占比總故障點17%。

2、課題選擇

首先對造成入場煤采樣故障的原因進(jìn)行分析歸納，運用末端分析法對故障的要因進(jìn)行確認(rèn)。通過驗證發(fā)現(xiàn)造成入廠煤采樣機故障率高的要因有三，即：通訊線纜故障、卷線器碳刷端子接觸不良和采樣方案錯誤與識別車號錯位。為了更具有客觀意義，對半年內(nèi)各種故障原因造成的故障次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，對比分析。并且繪制了原因分析關(guān)聯(lián)圖，發(fā)現(xiàn)信號中斷是造成入廠煤采樣機故障的A類因素。如果想降低故障率，那就必須從A類因素著手，通過對故障要因的針對性整改達(dá)到降低故障率的目的。卷線器作為火車煤采樣機重要設(shè)備之一，卷線器信號傳遞故障時有發(fā)生，卷線機內(nèi)部的碳刷組起信號傳遞和電源傳輸作用，工作原理是碳刷通過彈簧夾緊滑環(huán)軌道，接通電源和信號。運行中滑環(huán)軌道長時間轉(zhuǎn)動，碳刷與滑環(huán)軌道間易錯位，碳刷內(nèi)也容易積存灰塵和石墨粉末，造成斷路和短路，使導(dǎo)電質(zhì)量下降。2017年9月到2018年3月對卷線器信號傳遞故障統(tǒng)計。七個月共發(fā)生信號傳遞故障50次，嚴(yán)重影響火車煤采樣機的安全運行。

卷線器信號傳遞故障后，檢修人員需要拆下卷線器軸承上端蓋，拆除碳刷，清理滑環(huán)。然后回裝，碳刷的滑環(huán)安裝工藝復(fù)雜，安裝精度要求高，工作量巨大。我們設(shè)想，通過軌道滑行電纜，無線通信設(shè)備等解決信號傳遞問題。但經(jīng)過分析、論證，認(rèn)為都不能完全解決信號傳遞故障問題。

3、確定課題

卷線器信號傳遞的特征在于：碳刷和滑環(huán)一端連接運動導(dǎo)線一端連接靜止導(dǎo)線?，F(xiàn)在的自拍桿，有一種手持穩(wěn)定器，無論手怎么轉(zhuǎn)動，手機都能靜止不動。如果能將這項技術(shù)應(yīng)用于采樣機卷線器中，研制一種新型卷線器信號傳遞裝置就能解決問題。

4、目標(biāo)設(shè)定

我廠共有四臺火車煤采樣機，我們將目標(biāo)定為：將我廠火車煤采樣機故障次數(shù)降到2次/月。

5、目標(biāo)可行性分析

火車煤采樣機故障原因主要有通訊信號中斷、指令信號中斷、允許信號中斷、急停信號中斷、機械限位故障等。目前通過卷線器傳遞3組信號分別是指令信號、允許信號、急停信號，卷線器中仍有一對導(dǎo)線沒有使用，可以用來傳遞通訊信號。通訊信號是通過軌道滑輪組拖動通訊電纜跟隨移動的采樣機來實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸信號的。通訊中斷的原因一般是滑輪卡澀和電纜老化引起通訊電纜斷裂。只要解決了卷線器信號傳遞故障問題，完全可以通過卷線器和卷纜的備用導(dǎo)線來傳遞通訊信號。由統(tǒng)計結(jié)果可以得出：消除卷線器信號傳遞故障，可以同時消除指令信號中斷、允許信號中斷、急停信號中斷并降低通訊信號中斷故障，采樣機月平均故障次數(shù)可以下降到2次/月。

6、總體設(shè)計方案

方案設(shè)計圖見（圖6-1）

7、方案實施

7.1準(zhǔn)備電滑環(huán)

小型滑環(huán)使用M220A系列，內(nèi)徑7.8mm、外徑22mm、電流通路12條、電流范圍0～2A。

7.2.固定機構(gòu)制作

使用角磨機將導(dǎo)軌截成長度為260mm，使用22mm開孔器在中心開孔，使用5mm電鉆在導(dǎo)軌兩端開孔，開孔距離245mm，加工誤差<1mm。

7.3安裝調(diào)試——現(xiàn)場安裝

首先將小型電滑環(huán)固定在軸心位置，將C45兩端固定在原碳刷固定架，將小型電滑環(huán)固定在C45導(dǎo)軌中心，將標(biāo)準(zhǔn)端子固定在到導(dǎo)軌上。將8通道對通并編號標(biāo)記，通道電阻<0.5Ω。將轉(zhuǎn)子導(dǎo)線用公母端子與運動導(dǎo)線連接，定子導(dǎo)線用標(biāo)準(zhǔn)端子與靜止導(dǎo)線連接，對應(yīng)導(dǎo)線套上相同編號號頭，最后檢查通道電阻<0.5Ω。

8、效果檢查

該卷線器信號傳遞裝置安裝調(diào)試合格后，火車沒采樣機隨即投入使用。我們再次統(tǒng)計了我廠四臺火車煤采樣機故障次數(shù)，從8.5次/月下降到現(xiàn)在的1.3次/月，達(dá)到了目標(biāo)要求的2次/月。

9、經(jīng)濟(jì)效益

9.1成本計算

項目成本：電滑環(huán)200元、端子導(dǎo)軌40元、安裝調(diào)試100元，總計費用一共340元。

9.2經(jīng)濟(jì)效益計算

按每月檢修卷線器7次，每次3人參加，每人工時費用100元計算累計六個月節(jié)省人工成本：7次每月*6個月*3人*100=12600元。

9.3社會效益

通過本次創(chuàng)新活動，大大降低了火采采樣機故障率，很大程度上確保了設(shè)備的安全運行，避免了延誤卸煤的發(fā)生，提高了我廠煤質(zhì)管理水平，在保障人身安全的同時為我廠創(chuàng)建燃料三大項目標(biāo)桿電廠作出了貢獻(xiàn)。

10、結(jié)語

通過此次提高入廠煤采樣機自動投入率的技術(shù)創(chuàng)新，我們有效地降低了火車煤采樣機故障率，提高了火車煤機采率，保證了采樣機的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性。在確保燃料質(zhì)量同時也保障了人身安全。下一步我們將繼續(xù)對火車煤機采率進(jìn)行跟蹤調(diào)查，同時我們打算將此次技術(shù)創(chuàng)新的成果推廣應(yīng)用到汽采設(shè)備，進(jìn)一步為張家口發(fā)電廠的燃料管控，提質(zhì)增效以及安全生產(chǎn)作貢獻(xiàn)！

參考文獻(xiàn)：

[1]賽摩電氣廠家相關(guān)資料（設(shè)計文件和施工圖紙）