目前,我国电能大部分来源于火力发电。在大型火力发电厂中,原煤经过卷扬机、翻车机、清蓖破碎机、叶轮给煤机和皮带输送到破碎楼,相对纯净的原煤从入料口落入滚轴筛煤机。滚轴筛煤机工作时,筛轴上的筛孔尺寸按照物料粒度要求设计,小于筛孔尺寸的小粒煤在自重和旋转力的共同作用下落入筛孔;大于筛孔尺寸的煤块会留在筛面上,在筛轴的旋转作用下继续前进,进入破碎机破碎。滚轴筛煤机的清理齿紧贴筛片,对卡落在筛片缝隙间的煤块进行清理,从而保持筛孔通畅。这种设备安装简单、维修方便、体积小、本身振动很小且外界的振动对其影响也极小 。
市场上现有筛煤机的筛分能力和筛分效率都不高,从而影响了燃烧煤的供应和发电量,因此需要设计和开发筛分效率高的滚轴式筛煤机。影响筛分效率的最大因素是筛缝宽度,在其他条件不变的情况下,筛缝宽度越大,开孔率越大,大块煤透过筛孔的概率就越高,这样做虽然提高了筛分效率,但会相应增加碎煤机和粗煤泥回收设备的负荷 [4-6] 。基于此,本文在结构设计时充分考虑到筛煤机生产效率和后续设备负荷,对筛面筛缝适当加大,同时综合考虑精煤产率和设备生产能力,适当加大筛缝宽度,增加筛轴个数,使筛面宽度增加,从而增大滚轴筛的有效筛选面积,提高生产能力。
早期的滚轴筛煤机存在很多问题,如煤块楔入筛孔需要经常清理,筛子无法封闭,导致使用效率低;滚轴采用链传动,易脏污、损坏,维护工作量大;筛片为球墨铸铁,耐磨性差,检修工作量大;滚轴筛的滚轴轴承抗冲击能力差,轴承座密封性差,轴承易损坏;滚轴滚齿短,推煤能力差,易引起堵煤、卡轴;箱体密封性差,冒粉严重;箱体、轴承座结构不合理等。目前大多数滚轴筛煤机的筛轴横截面中心连线成香蕉形,这种布置形式不符合煤流的特性,不利于提高筛分效率。本文设计的滚轴筛煤机的筛轴采用倾斜角度为 10毅的直线形,这种布置能够满足设备大负荷、连续运行的工作要求,不容易发生煤料堵塞、烧坏电机等故障,大大提高了筛分效率。
滚轴筛煤机由本体、挡板、筛轴总成和电动推杆组成,本体为箱型结构,其上方设置有一进煤口,下方依次设有旁路出口、小粒煤出口和大块煤出口,旁路出口与进煤口位置相对;挡板在本体内位于进煤口下方,且与本体的两侧壁铰接;电动推杆在本体外侧与一侧铰接点杆杠连接,电动推杆推动挡板控制进煤流向;筛轴总成一端连接于挡板的末端,另一端向大块煤出口延伸,筛轴总成包括10个滚动轴,这 10个滚动轴从挡板的末端起依次呈阶梯倾斜式排列,每个滚动轴均设有 1台电动机单独控制。为了保护电机,筛轴和减速机之间装有尼龙剪断销,当扭矩瞬时增大超过许用值时,剪断销剪断,从而断开动力传递。
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