閆曉芳 曹 波

河南心連心化肥有限公司

磨煤機基礎減振加固技術

閆曉芳 曹 波

河南心連心化肥有限公司

本文為解決生產(chǎn)過程中磨煤機振動對設備基礎產(chǎn)生的影響，分別對不同工況條件的磨煤機進行振動測試，收集各工況下的設備及基礎的數(shù)據(jù)，通過獲得的數(shù)據(jù)進行對比分析，找到影響設備及基礎振動的原因，采取針對有效加固設備基礎的措施，為日后設備基礎及廠房改造提供借鑒經(jīng)驗。

基礎；振動；加固

一、工程概況

我公司三臺MB3858型磨煤機在新機調(diào)試階段出現(xiàn)振動較大的情況，對振動原因進行查找分析。磨煤機型號：MB3858，筒體轉(zhuǎn)速：13.85r/min，主電機功率：1120KW，生產(chǎn)能力：53t/h，磨煤機安裝基礎面距地面9.5米，磨煤機在滿負荷工作時需內(nèi)加鋼棒100噸。為查找原因，分別對三臺磨煤機在不同工況下進行了測試，另外對不同工況下磨煤機安裝基礎結(jié)構(gòu)的振動位移用百分表進行了測量。

二、振動測試分析及診斷

按如下不同的運行工況進行振動測試：

1.位號為H1201C的磨煤機不加鋼棒，空載運行測試。

2.位號為H1201B的磨煤機加30噸鋼棒，空載運行測試。

3.位號為H1201A的磨煤機加90噸鋼棒，分別在50%以及90%負荷的工況下進行測試。

（見表1、表2）

由以表1和表2數(shù)據(jù)分析可知：

1、H1201A球磨機、齒輪箱及電動機在不同負荷工況運行下振動值變化不大，及設備振動與負荷變化關系不大。

2、根據(jù)打百分表測量H1201A、H1201B和 H1201C三臺磨煤機基礎的振動值，隨著加鋼棒數(shù)量的增加，基礎的振動值亦明顯加大。

3、由電機、齒輪箱及磨煤機等各設備的振動和安裝基礎處的振動數(shù)據(jù)對比可以看出，安裝基礎處的振動值均超過設備振動值的50%以上，說明設備運行時基礎本身就發(fā)生了比較大的振動。

三、結(jié)論及建議

1、設備及其基礎的振動主要是鋼棒產(chǎn)生的沖擊力，如能采取技術措施減小鋼棒的沖擊力，是減小振動的根本性措施。

2、從設備振動和基礎振動的對比分析可以看出，設備振動值中的大部分來自基礎振動的貢獻，設備相對于基礎的振動值只占總值的一小部分。從控制設備總體振動的角度看，提高基礎結(jié)構(gòu)的剛性，減小基礎振動也是有效措施。

四、基礎加固方案

1、采用增加底板厚度與增加墻體相結(jié)合的方案，使得費用低。該項目充分分析設備振動及受力情況，原設備基礎結(jié)構(gòu)形式為倒U型(口向下)，在振動較大部位增加墻體，較加固為整體大塊式設備基礎用料最少。經(jīng)分析基礎振動振幅大的方位主要在垂直棒磨機軸承方向，基礎剛度增加主要應在提高該方向基礎剛度，我們認為應將墻體與原基礎墻方向平行增加一道，與原基礎墻垂直方向僅需增加兩道至基礎一半高度即可。

2、保證后澆墻體頂部與原基礎結(jié)合緊密采取如下措施：底部二十公分加大量灌漿料采用砂漿輸送泵泵送灌漿料，節(jié)省施工時間，避免施工縫出現(xiàn)。頂部通過管道高壓灌注，使得灌漿料整體流動更好。采用8個直徑56大螺栓頂緊后澆墻體及基礎底部起輔助作用。采用人工檢查，人工推料補充，確保灌漿料密實。

五、加固結(jié)果

實際加固后經(jīng)檢測振動降低至我廠要求標準。數(shù)據(jù)如下：

改造前測量三次：（見表3）

表1 各設備及其基礎的測試數(shù)據(jù)

表2 三臺磨煤機地基臺板水平方向打百分表測試數(shù)據(jù)(最大值)

表3

表4

改造后測量三次：（見表4）

六、結(jié)語

磨煤機基礎由正規(guī)設計院設計，并按規(guī)范要求施工安裝完成，振動幅度滿足國家標準，但振動幅度超出我廠經(jīng)驗標準，制定最優(yōu)加固方案，并在施工過程中通過多方努力，使得加固后振動降低，設備運行正常，為氣化按期投料奠定基礎。該加固技術為今后廠房及設備基礎改造提供參考。

[1]動力機器基礎—磨煤機基礎設計要點及注意事項 張維娟、張恒坡《陜西建筑》， 2012(07)：56-57

[2]磨煤機基礎臺板振動分析及處理 張寶武，王銳，盧立宇，張成銳《華北電力技術》， 2005(12)：28-29

1)監(jiān)測功能，也就是系統(tǒng)能夠準確識別人員進入井下和出井的時間、區(qū)域等。2)實時了解，可以直接查詢煤礦井下人員的具體動態(tài)分布以及數(shù)量分布，并且了解煤礦井下人員指定時間的活動區(qū)域。3)數(shù)據(jù)化，也就是能夠?qū)⒚旱V井下人員的各種信息進行統(tǒng)計與分類，比如煤礦井下人員的個人信息、考情狀況、上井與下井時刻、活動區(qū)域等等都會匯總成為統(tǒng)計表格，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)化。4)還能夠?qū)⒏鞣N數(shù)據(jù)信息進行備份，通過后臺的管理與控制，能夠?qū)γ旱V井下人員的具體數(shù)據(jù)信息進行必要的備份，以防不時之需，便于日后的查詢。另外，就是能夠為搶險救災提供必要的系統(tǒng)支持，若煤礦井下發(fā)生了突發(fā)事故，通過煤礦井下人員定位系統(tǒng)能夠快速掌握井下的情況，確定煤礦井下事故的位置、被困人數(shù)、人員身份等等，從而為有效營救提供了決策數(shù)據(jù)，這極大地提高了煤礦作業(yè)的安全性和可靠性。

4、煤礦井下人員定位系統(tǒng)完善措施

4.1 由于井下環(huán)境的特殊性，在對人員定位系統(tǒng)設計中，應選用堅固結(jié)實且符合防爆級別要求的工控設備，外部可以加設必要的保護殼，確保設備完好。例如在地下分站設備上安裝固定鋼筋焊接的保護殼，并設置“定位設備，嚴禁碰撞”的提醒標示；也可以將定位設備安裝在不易碰觸的凹處，再安裝鋼筋焊接的保護殼。

4.2 實時性是衡量定位監(jiān)控系統(tǒng)對被監(jiān)控硬件設備發(fā)生的各種事件響應快慢的性能指標，表示監(jiān)控系統(tǒng)預報預警的能力。為了提高改善實時性，定位監(jiān)控系統(tǒng)應采用實時多任務分析、多進程編程、事件優(yōu)先處理等技術能力。數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理方面應采用各種先進硬件模塊和處理程序軟件，保證對各監(jiān)控對象數(shù)據(jù)做到及時采集、傳輸和顯示。系統(tǒng)設計要求射頻卡做到和礦燈一體化，一卡一個身份識別碼，人員進出井時，無須攜帶多余的識別裝置。同時，人員在通過讀卡設備時系統(tǒng)主動獲取射頻卡內(nèi)電子標簽信息。

4.3 系統(tǒng)應預留接口，方便與未來的數(shù)據(jù)庫或軟件的對接，并可以對系統(tǒng)軟件發(fā)現(xiàn)的問題進行修改或補充完善，同時在設計運行過程中不斷改善軟件容錯的能力。為使定位系統(tǒng)具有良好的靈活性和可擴展性，系統(tǒng)硬件要求采用模塊化設計，避免以后系統(tǒng)需要擴容或升級時再增加不必要的投入和技術難度。

4.4 井下人員定位的主要原理是依照ZigBee網(wǎng)絡協(xié)議支持信號強度檢測，定位處理器內(nèi)安裝有信號強度接收檢查裝置，接受由不同井下人員定位卡發(fā)出的信號，并根據(jù)信號強度計算信號到定位器之間的距離，從而實現(xiàn)對井下人員的定位。存在信號盲區(qū)的原因主要有兩個一是由于信號干擾而接收不到信號；二是由于信號與接收器之間距離過大而接受不到信號。完善措施主要一是是增強系統(tǒng)本身應該抗干擾能力，以適應井下惡劣的作業(yè)環(huán)境，保證連續(xù)正常運行；二是在井下巷道復雜或無線信號傳輸環(huán)境較復雜的情況下，加上識別卡的移動和天線方向的不斷改變，傳輸信號強度會不斷波動，這就造成信號位置的波動或信號盲區(qū)的出現(xiàn)，比較好的措施就是定位器應在信號上傳之前對波動的人員定位信號進行預處理矯正，再傳輸?shù)降孛娣掌鳌?/p>

總而言之，進行煤礦井下作業(yè)人員定位，能及時掌握人員在井下的分布情況，在事故發(fā)生時，能及時搜救井下被困人員，減少人員傷亡，并且能夠?qū)崿F(xiàn)人員考勤、人力調(diào)控。這也就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進一步研究探討。

參考文獻：

[1]郭韡，李郴，鄭嵐，楊敏，徐元元，趙偉.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].江西煤炭科技，2008，02：33-34+36.

[2]劉濤.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].廈門大學，2013.

[3]蔣仕俊.煤礦井下安全監(jiān)測與人員定位系統(tǒng)的應用研究[D].江蘇大學，2007.

[4]蘇靜，吳桂義.煤礦井下人員定位系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2012，09：111-112.

[5]劉仕磊.翟鎮(zhèn)煤礦井下人員定位跟蹤管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].山東大學，2015.

[6]胡瑞濤.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的設計與研究[D].西安科技大學，2012.

[7]何穎，鹿劍，郭亮.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[J].測試技術學報，2011，03：200-204.

[8]王晟哲.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].西安石油大學，2013.