火力发电厂捞渣机刮板磨损机制研究.doc

火力发电厂捞渣机刮板磨损机制研究 戴荣　张斌 （大唐华银电力股份有限公司金竹山火力发电分公司 湖南 冷水江） ? 一、????????? 火电厂刮板捞渣机安装在锅炉炉膛下，炉渣自冷灰斗经关断门落入刮板捞渣机的上槽体内，槽内储满冷却水，红渣冷却粒化后，经环形链条牵引的刮板提升、脱水后，可直接装车或采用胶带输送机集中后装车外运，也可经碎渣机破碎后进入渣槽，用水力输送。刮板捞渣机工作时，刮板和链条沿上槽体向前移动，将灰渣带至卸料口后，链条经传动轮转向后，从无水的下槽体返回。 刮板捞渣机主要由以下部件组成：1、捞渣机本体，包括渣槽(上、下槽体)、链条、导向轮、刮板、链条张紧装置等。2、动力系统，由液压油站、液压马达、油管路等组成。3、其他辅助系统，如热工控制、电气线路、各种水管路等。 ? 二、????????? 由于运动表面间的摩擦导致表面材料的逐渐消失或转移，称为磨损。通常意义上来讲，磨损是指零部件几何尺寸（体积）变小，零部件失去原有设计所规定的功能，继续使用会失去可靠性及安全性。按照表面破坏机理特征，磨损形式分为磨料磨损、粘着磨损、接触疲劳磨损、微动磨损等。 磨料磨损：物体表面与硬质颗粒或硬质凸出物（包括硬金属）相互摩擦引起表面材料损失。　　粘着磨损：摩擦面相对运动时，由于固相焊合作用的结果，造成接触面金属损耗。　　接触疲劳磨损：两接触表面在交变接触压应力的作用下，材料表面因疲劳而产生物质损失。　　腐蚀磨损：零件表面在摩擦的过程中，表面金属与周围介质发生化学或电化学反应，因而出现的物质损失。　　微动磨损：两接触表面间没有宏观相对运动，但在外界变动负荷影响下，有小振幅的相对振动（小于100μm），此时接触表面间产生大量的微小氧化物磨损粉末，因此造成的磨损称为微动磨损。　　磨损可分为三个过程，如“图1”所示，在跑合磨损阶段，因新的磨擦表面粗糙度值较大，因此磨损较大。但随着跑合的进行，表面粗糙度降低，磨损率随之稳定下来，进入稳定磨合阶段。因此，良好的跑合磨损可以造就平滑的接触面，这对于整个磨擦系统而言是至关重要的。 进入稳定磨损阶段后，磨损相对缓慢且稳定，磨损率保持基本不变，这个阶段的时间代表了磨擦面的寿命。经过长时间的稳定磨损后，进入剧烈磨损阶段，由于摩擦表面间的间隙和表面形貌的改变以及表层的疲劳，其磨损率急剧增大，直到磨擦面报废。 为了表征物体间的磨损程度，我们引入磨损速率这个概念。磨损速率为单位时间内材料的磨损量，用k表示。研究表明，磨损速率k与运动表面间的磨擦力f以及它们间的相对运动速度ν成正比。当磨擦面间的相对运动速度一定时，磨擦力越大，磨损也越严重， 磨损率与磨擦力的关系曲线见“图2”。 在磨擦力基本稳定时，磨擦面间的相对运动速度ν成为影响磨损率的决定因数。如“图3”所示，随着ν值的增大，磨损速率k增加，当ν值提高到某一临界点时，磨损率将成倍递增。 火力发电厂使用的大型刮板捞渣机在运行中的磨损主要由刮板或链条与槽体耐磨底板间的磨料磨损、粘着磨损、接触疲劳磨损共同作用引起的。这种磨损作用存在于刮板、链条、导向轮等处，其中以刮板磨损最为严重。刮板磨损后会产生变形、弯曲、衬板翘开甚至脱落等后果，危胁到捞渣机的安全运行。在煤质较差的情况下，如果运行调整不当，捞渣机每运行5000小时，刮板更换率可达到20%～30%。链条磨损在中、小型刮板捞渣机上比较少见，大型捞渣机因为链条长，刮板数量多，很难做到恰到好处地张紧。张紧过度，链条在动力轮、导向轮等处正压力加大，因而磨损加剧；紧度过松，链条在下降段会在槽底拖动运行，造成滑动磨损。大型捞渣机往往使用双链条式，磨损程度严重的一侧链条将逐渐拉长，造成链条长短不一，刮板运行至尾部时与张紧轮中轴线形成一个夹角α，如“图4”所示： 松动的一侧链条在槽体底部的磨损越来越严重，当链条热处理硬化表层磨破后，形成越拉越松的恶性循环。此时刮板倾斜角度α会随着链条的松动而增大，当α角度达到一定值时，刮板经过尾部张紧轮处就会卡死或导致链条从张紧轮上脱出，引起捞渣机停运。出现这种情况，只能对捞渣机链条进行翻面对调处理或更换全部链条。 ? 一、????????? 我们知道，捞渣机的主要磨损点在刮板、链条等处，根据磨损产生的机理，要减少刮板捞渣机的磨损，必须从减少刮板与槽体底板以及链条与导向轮等处的磨擦阻力和降低链条速度两个方面入手。 1、降低磨擦阻力 磨擦力公式： f =μN (式1) “式1”中：f----磨擦力 μ----滑动摩擦系数 N----磨擦面上承受的垂直压力 根据“式1”，决定滑动磨擦力大小的因素为加在磨擦面的垂直压力N和滑动摩擦系数μ。捞渣机在运行中，因为刮板与链条的磨损是缓慢进行的，其质量在某一时间段内的减少可以忽略不计，因此在一定时间段内，刮板、链条与磨擦面间的