HCSZ250碎煤机选型设计*——以摩洛哥电厂选型为例

张智荣

（临汾职业技术学院，山西 临汾 041000）

随着近年来工业的快速发展，矿山机械破碎机产业已成为工业化进程中非常重要的产业，破碎设备生产企业迎来了前所未有的发展机遇。环锤式碎煤机是发电厂输煤系统中重要的辅机设备，它可以有效且经济地将原煤破碎至规定的粒度以供锅炉使用。以摩洛哥电厂HCSZ250 碎煤机选型为例，给出了额定生产率为250 t/h 碎煤机及辅助设备的选型方法。

运煤系统生产率以贮煤场为界，分为卸煤部分和上煤部分，其中卸煤部分采用带宽为800 mm、速度为2.0 m/s、输送能力为375 t/h 的皮带机；上煤部分采用带宽为800 mm、速度为1.6 m/s、输送能力为300 t/h 的皮带机。此外，煤场采用带宽为1 200 mm、速度为2.0 m/s、输送能力为750 t/h 的皮带机。筛碎设施采用一级筛分和一级破碎，其中筛分设备采用滚轴筛，滚轴筛生产率为300 t/h；碎煤设备采用环式碎煤机，碎煤机生产率为250 t/h。运煤栈桥全部采用封闭型式，运煤系统采用计算机程序控制。

1 摩洛哥电厂碎煤机的技术要求

碎煤机采用单侧打盖环锤式碎煤机，生产率为250 t/h；碎煤机破碎选择原煤物料，入料粒度≤300 mm，出料粒度≤25 mm；碎煤机的箱体采用液压开盖装置单侧开启，保证碎煤机的转子、环锤、衬板以及筛板等易损件容易检修；碎煤机液压装置所有结合面采取密封措施，要保证不漏油，并且安全可靠；碎煤机设有可靠的测温、测震装置，运行工况能通过测温、测振装置传至运煤系统控制室监控仪并进行实时显示，异常时能向运煤系统控制室发出报警信号并且能自动停机；碎煤机液压装置不得有渗油现象；碎煤机有自动排除煤块等不易破碎异物和防堵煤的功能；碎煤机在空载和负载情况下出入料口处均为微负压运行，出入料口及碎煤机各接合面没有粉尘溢出；电动机轴和碎煤机转子轴之间的连接靠限矩型液力耦合器来实现[1]。

2 摩洛哥电厂碎煤机的选型及技术参数

2.1 摩洛哥电厂碎煤机的机器型号及其含义

摩洛哥电厂碎煤机型号为HCSZ250，其含义为：环锤式碎煤机，重型，生产率为250 t/h。

2.2 摩洛哥电厂碎煤机的技术参数

摩洛哥电厂HCSZ250 碎煤机的技术参数如下：生产率为250 t/h；破碎物料为烟煤、无烟煤、褐煤等；最大入料块度≤300 mm，出料粒度≤25 mm；经与现有系列产品进行类比，转子直径选用800 mm，转子工作长度选用1 130 mm；选用标准的环锤，环锤数量为4 排，齿环锤数量为38 个，圆环锤数量为38 个，齿环锤质量为8.2 kg，圆环锤质量为9.4 kg[2]。

3 摩洛哥电厂碎煤机的工作原理与结构

3.1 摩洛哥电厂碎煤机的工作原理

交流电动机通过液力耦合器直接驱动碎煤机，物料从入料口进入破碎腔后，首先受到转子上的环锤高速旋转冲击而被初步破碎；其次物料落到筛板上后，会进一步受到环锤的剪切、挤压、滚碾和研磨而被破碎到电厂所需粒度；最后物料从筛板孔中排出去。少量不能被破碎的物料以及铁块、木块、其他一些杂物则被甩到除铁室内，定期清除。

3.2 摩洛哥电厂碎煤机的结构

图1 为碎煤机结构示意图。碎煤机主要由机体、机盖、转子、筛板架组件、筛板架调节机构等部件构成，电动机通过液力耦合器直接驱动碎煤机转子。

图1 碎煤机结构示意图

3.2.1 机体和机盖

机体和机盖都由钢板焊接而成，通过铰链连接，螺栓进行紧固。需要开启机盖时，卸下结合面上的紧固螺栓，拆下主轴伸出处的卡板和端盖，利用拉链便可打开。机盖、机体上设有前门，当更换筛板和碎煤板时可将筛板架组件从此门吊出；机盖上设有除铁室，用以收集不能破碎的物体；机体和机盖上共有2 个检查门，可在停机时打开，观察机内情况；机体和机盖内壁装有耐磨损伤防护衬板，可通过增减垫板调节鼓风量，需要时可在机体前面加设旁路料斗。

临床中早发现、早诊断乳腺癌疾病有助于提升治愈率，降低死亡率。早期乳腺癌疾病目前只是存在25%的发现率，所以，予以早期乳腺癌患者实施有效的超声检查不但是判断重点，也属于超声诊断的临床难点[1]。乳腺癌早期症状存在较小病灶，检查中经常不能触及到肿块，存在不典型的病变声像学特征，临床漏诊率和误诊率都比较高。超声造影属于全新且先进的超声医学领域技术，虽然在乳腺癌诊断超声造影表现得到显著改善，但不能有效研究早期乳腺癌疾病。报道在2016年8月—2018年10月期间收治的60例乳腺癌患者中使用超声弹性成像检查、超声造影检查的临床应用价值。

3.2.2 转子

转子由主轴和装在其上的两个圆盘、多个摇臂、间隔环、环锤 （圆环、齿环）等部件组成。摇臂分别为两排，相互垂直，交错安装；齿环锤、圆环锤顺序交错，套穿在穿过摇臂与圆盘的四根环轴上；主轴上的零件由圆盘外的两件锁紧螺母进行紧固，套筒上的左旋叶片、右旋叶片可形成负压，便于轴端密封；主轴的两边装有双列向心球面滚子轴承，轴承座采用润滑油或润滑脂进行润滑，迷宫密封，轴承型号为3G3520。

3.2.3 筛板架组件

筛板架组件包括碎煤板、大小筛板等，筛板架为焊接结构，碎煤板和大小筛板分别由高锰钢、中锰钢铸成，用方头螺栓紧固于筛板架上。筛板架组件一端靠筛板架轴挂在机体内的支座上，用卡板定位；另一端靠其下部的耳孔，通过铰接轴与筛板架调节机构的连接叉头相连。

3.2.4 筛板架调节机构

碎煤机有两套筛板架调节机构 （分为左右两种），同步调整动作，都由连接叉头、丝杠、螺母、调节器等零件组成，如果需要调节出料粒度 （即调节筛板内弧面与环锤旋转轨迹圆之距离）时，则先松开丝杠外端的两个螺母，可参照调节铭牌，再拧第3 个螺母即可进行调节，直至获得所需的出料粒度，然后将外端的两个螺母紧固[3]。

4 摩洛哥电厂碎煤机的传动方式

YKK 系列三相异步电动机通过限矩型液力耦合器作为中间传动机构，与碎煤机相连，液力耦合器对碎煤机和电动机过载保护。同传统传动方式相比较，此系统的优点是能减少电机配备功率，节约投资，降低能耗。

选择电动机的原则如下：电动机型号与环锤式碎煤机运行条件、维护要求相匹配。选型的电动机特性曲线 （特别是负载特性曲线）满足环锤式碎煤机的要求。电动机运行时，电动机额定生产率不小于拖动设备的115%。

最终选择的电动机的技术参数为：型号为YE2-315L-8；额定功率为110 kW；额定电压为380 V；额定电流为220 A；功率因数为0.82；效率为96%；最大转矩倍数为2.0；额定电压下电机最大启动电流倍数为6.7；防护等级为IP54；绝缘等级为F 级。

5 液力耦合器的选用

5.1 选用液力耦合器传动的必要性

一是确保电机不发生闷车以及失效；二是能使电动机在满载情况下起动，提高了加速性能，减少了起动时间，起动能力得到提高；三是能隔离扭振，减少对碎煤机的冲击与振动，起到动力过载保护作用；四是大惯量的碎煤机与液力耦合器匹配得当，可减少电机的装配容量，提高电网的功率因数；五是节约能源，减少运行费用。

5.2 液力耦合器的技术参数

液力耦合器型号为YOX750；输入转速为750 r/min；传递功率范围为44～136 kW；过载系数为2～2.5；过热保护为WBQ-II 温升报警装置；传动效率为96%。

6 摩洛哥电厂碎煤机配套减振平台的选用

碎煤机安装于减振平台上，目的是能够减振。碎煤机室采用钢结构，减振平台碎煤机室采用焊接方式相连接。

减振平台按碎煤机的技术参数进行匹配设计，与碎煤机相连接的平面加工平整，并保证精度。减振组件保证使用寿命＞30 年。减振平台的设计制造要考虑与连接体的密封，确保粉尘不外漏。

整体式减振平台型号为YOX750；垂直减振效率为90%；垂直振幅为0.35 mm；水平位移为0.35 mm。

7 摩洛哥电厂碎煤机技术参数的选定

7.1 主技术参数

生产率为250 t/h；最大入料块度≤300 mm；出料粒度≤25 mm；转子直径为800 mm；转子工作长度为1 130 mm；转子线速度为30.6 m/s；转动体质量为1 800 kg。

7.2 电动机技术参数

电动机型号为YE2-315L-8；功率为110 kW；电压为 380 V；转速为750 r/min；防护等级为IP54；冷却方法为空-空冷却器；质量为1 200 kg。

7.3 液力耦合器技术参数

液力耦合器的型号为YOX750；输入速度为750 r/min；传递功率范围为44～136 kW；过载系数为2～2.5；传动效率为96%。

图2 为配套了液力耦合器和减振平台的摩洛哥电厂碎煤机。

图2 摩洛哥电厂碎煤机

8 结束语

通过对摩洛哥电厂HCSZ250 碎煤机的选型实例，给出了HCSZ250 碎煤机以及附属驱动设备的选型方法。该机具有功耗比低、振动和噪声及鼓风量小、适应性强、产品粒度均匀可调、使用安全可靠、维护方便以及能够排除异杂物等特性，是一种性能优良且成本经济的碎煤设备。