XXXX电厂门式火车自动采样机改造方案说明.docx

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XXXX电厂门式火车自动采样机改造方案说明

XX集团公司

XXXXXX电厂

门式火车自动采样机

改造方案

方

案

说

明

一、总则

本方案只适用于XXXXXX电厂门式火车采样机升级改造。

我公司保证提供符合本技术规范书的优质产品。

本方案说明提出了该系统的引用标准、功能设计、结构、性能、安装等方面的技术要求。

二、项目概况

2.1项目现状

采样机：

3台入厂煤火车螺旋全断面采样机（XXXX科技有限公司），安装在火车运煤通道；正在进行控制室与制样间分离的大修工程。

2.2项目总体要求

机械采样系统：

对三台火车采样机采样方式进行全自动改造，达到系统全自动控制随机采样；对三台采样机改造，实现自清扫功能；分样机需增加桶号定位识别系统，满足不同的矿种对应不同样桶的要求；增加制样间（或对现有的进行密封），制样间门口增加门禁系统；弃料需能进行收集；单独增加车号识别器（与计量关联，与本采样机无关）。

2.3项目方案设计

方案一：

在保持现有设备不动的原则下进行改造，尽量满足上述要求。

现有的采样机方式为边采边卸，制样设备与采样设备紧密结合在一起，设备运行比较稳定。

改造内容：

扩大现有过道和平台，进行最大程度的密封，构成集样室；现有楼梯平台入口增加门禁系统；改造缩分收集器，增加桶号定位识别系统（原收集器夹在缩分皮带中间，空间狭小，样桶为椭圆布置，链条传动）。

方案难点：

无法在原设备上增加自清扫功能；无法收集弃料；桶号定位识别系统安装困难，椭圆的布置方式定位不准；集样间无法进行全密封，门禁系统可能无效化。

方案二：

在优先满足上述要求的原则下进行改造，尽量利用现有设备。

改造内容：

将采样设备和制样设备进行分离，新增的制样室独立布置在地梁上；制样室大门增加门禁系统；改造缩分收集方式，更换成我司的缩分皮带和分样机，缩分方式更先进，符合国标，满足桶号定位识别要求；新增斗提机和可移动弃料皮带机，满足弃料收集；对原小车、采样头进行更换，满足采制分开的采样方式；对原给料皮带、破碎机进行相应改造，皮带增加头部刮扫装置。

方案难点：

需增加和更换不少新设备，设备重量有些许增加，需要对轮压进行重新核算；破碎机无法增加自清扫装置。

对比上述两方案，推荐采用方案二，满足项目绝大部分的改造要求。

二、采制样机的设计和制造依据

5E自动采制样机的设计和制造主要遵循的现行标准如下：

GB/T19494.1—2004《煤炭机械化采样第一部分：

采样方法》

GB/T19494.2—2004《煤炭机械化采样第二部分：

煤样的制备》

GB/T19494.3—2004《煤炭机械化采样第三部分：

精密度测定和偏倚试验》

GB475—1996《商品煤样采取方法》

GB/T474—1996《煤样的制备方法》

GB3811-83《起重机设计规范》

IEC《电动机技术标准》

GB700-88《普通碳素结构钢》

GB11352-89《一般工程用铸造碳钢件》

GB699-88《优质碳素结构钢技术条件》

GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》

GB1184《形状和位置公差》

GB/T1804《一般公差线性尺寸的未注公差》

GB4720《电控设备第一部分低压电器电控设备》

GB7251《低压成套开关设备》

GBJ55《工业与民用通用设备电气设备电力设计规范》

SD19《电测量仪表装置设计技术规程》

JB/ZQ4286《包装通用技术条件》

JB8《产品标牌》等专业标准。

三、采制样机总的性能参数

3.1采样机整体性能参数表

型式：

门式

适用车型：

火车

取样时间：

270s（连采单卸）

取样方法：

按GB/T19494-2004标准布点取样

跨度

利用原有大车行走机构

适用车辆

通用车型C60-C80

最大采样深度（mm）：

距离车厢底板100mm

水份适应范围：

收到基全水份≤14%

适应原煤粒度（mm）：

≤90mm

制样粒度（mm）：

≤6mm或≤13mm

样品水份损失：

≤1.0%

采样桶行程

≥2800mm（按照过车高度调整）

采样器缩分比

1/3~1/5

缩分比

1/4-1/32，

符合国标GB/T19494.1-2004的要求

集样罐数（个）：

8

集样重量（kg/罐）

15Kg/罐

余煤处理

弃料返排车厢

控制方式：

PLC自动/半自动/手动

钻头材质

高锰钢

3.2设备规范表：

序号

参数名称

单位

性能参数

1

设备制造厂

XXXX仪器股份有限公司

2

型号

5E-CYH

3

数量

台套

3

4

结构形式

门式

5

采样头升降驱动

电机驱动

6

采样头采样形式

长螺旋（全断面采样）

7

跨度

m

利用原有大车行走机构

8

适用车辆

通用车型C60-C80

9

整机质量

吨

约13

10

电机总容量

kw

改造部分50KW

11

最大采样深度

mm

3300

12

采样粒度

mm

≤90

13

制样粒度

mm

6或13

14

最大采样量

kg

110

15

采样头使用寿命

h

筒体部分：

5000

16

水份适应范围

≤14%

17

采样器缩分比

1/3～1/5

18

采样时间

S

≤180S/点

19

余煤处理

弃料返排车厢

20

控制方式

手动+半自动+自动（PLC+上位机）

大车行走机构（利旧）

小车行走机构

1

驱动方式

电机驱动

2

控制方式

变频控制

3

供电方式

滑缆供电

4

行走距离

m

4.5

5

走轮直径

mm

250

6

行走速度

m/min

20

7

减速电机型号

HFL67-YEJ1.5KW/4-59.72-K-N1-0

8

小车内框尺寸

mm

1720X1720

9

功率

kw

2台1.5

10

缓冲器型式

聚氯酯弹簧

11

制动器型式

制动线圈

采样头

1

采样头型式

长螺旋全断面采样头

2

升降形式

链轮升降

3

采样头转速

r/min

30

4

采样头钻取深度

mm

3300

5

采样头提取煤样的最大粒度

mm

90

6

升降速度

m/min

8

7

采样量

kg

100

8

采样头外筒直径：

mm

273

9

采样头材质

高锰钢

10

采样头使用寿命

筒体部分：

5000h

11

采样头数量

1个/台

12

电压

V

380

13

旋转电机功率

kw

15

14

升降电机功率

kw

11

15

电机防护等级及绝缘等级

IP54、F

16

采样头制造商

XXXX仪器股份有限公司

破碎系统（我司破碎机带自清扫装置，不含在此方案改造中）

1

破碎机型式

环锤式

2

破碎机型号

PS500

3

破碎机转速

r/min

950

4

破碎机出力

t/h

5

5

入料粒度

mm

≤200

6

出料粒度

mm

≤6或≤13

7

破碎机锤头材质

高锰钢

8

破碎机锤头使用寿命

h

5000

9

破碎机箱体材质

Q235

10

破碎机数量

2套

11

电机型号

Y2-160L-4B3

12

电压等级

V

380

13

电机功率

KW

15

14

电机防护等级及绝缘等级

IP54、F

15

破碎机制造商

XXXX仪器股份有限公司

弃料缩分皮带机

1

型式

胶带式

2

型号

QP3040

3

带宽

mm

300

4

带速

0.17m/s

5

流量

m³/h

3-4

6

减速电机型号

WB150-WD-43-1.1/4P-W1

7

电机功率

kw

0.75

8

制造商

XXXX仪器股份有限公司

链刮板缩分器

1

型号

LSF30L/R.00

2

型式

皮带链刮板缩分

3

缩分比

1/4-1/16

4

减速电机型号

NMRV50-20-Y0.55-FL

5

电机功率

kW

0.55

6

缩分比调节方式

PLC程序调节

7

制造商

XXXX仪器股份有限公司

集样器

1

型号

FYL0812A.00

2

形式

转盘式

3

切换方式

自动/就地点动

4

减速电机型号

SCL77-YEJ0.75/4P-282.5-K-B1-270゜（带制动电机,法兰ΦG=250）

5

集样桶数量

只

8

6

集样桶容积

L

12.5

7

集样桶材料

不锈钢

8

制造商

XXXX仪器股份有限公司

弃料方式

1

斗提机

输送能力7t/h

电机功率3kw

2

移动式弃料皮带

输送能力7t/h

电机功率1.1kw

制样室

1

形式

夹心泡沫板房结构

电控系统（现场改造）

无人值守系统（祥见相关说明）

四、采样设备改造内容说明

1、增加无人值守，自动采样；

2、增加制样室及门禁系统；

3、更换制样设备缩分皮带和分样机；

4、增加弃料系统斗提机、移动弃料皮带；

5、更换采样器、升降框架、小车行走机构，满足连采单卸；

6、原给料皮带尽量增加自清扫装置,对于螺旋输送机等无法增加清扫装置的部件我公司不负责增加清扫装置。

考虑到破碎机增加清扫装置很困难所以由客户觉得是否需要更换破碎机;

7、增加车号识别，与计量关联，采样机用原有的车号识别；

五、制样机技术、结构说明

1、设备功能完整，技术先进，并能满足人身安全和劳动保护条件。

2、设备均正确设计和制造，在正常工况下均能安全、持续运行，而不会有过度的应力、振动、温升、磨损、老化等其它问题。

3、设备零部件采用先进、可靠的加工制造技术，有良好的表面几何形状及合适的公差配合。

所有外购配套件均选用优质、节能、先进的产品，并有生产许可证及产品检验合格证，绝不采用国家公布的淘汰产品。

我方对外购部件及材料进行检验，并对其质量负责。

4、所使用的零件或组件具有良好的互换性。

5、全部钢材均进行预处理，去掉轧氧化层、外锈及异物，以确保焊缝和油漆质量。

涂漆质量和颜色符合JB2299的规定。

6、主要承载结构采用碳素结构钢制造，其化学成分和力学性能符合GB700-88的规定。

7、钢板对接采用埋弧焊完成，保证焊透。

主要角焊采用埋弧焊，CO2气体保护焊等自动或半自动焊的方法完成，保证有足够的焊深。

按等强度原则选用焊条，焊条大批量使用前应作工艺试验。

六、采制样机主要设备性能说明

1、大、小车总成

大车利旧不做改动。

小车更换，主要是调整小车内框尺寸，以适应长螺旋采样器的安装需要。

2、长螺旋采样器总成

长螺旋采样机是利用升降电机下钻（给料），螺旋叶片高速旋转使物料上升，达到采样的目的。

该采样机符合GB/T19494.1<<煤碳机械采样方法》，通过PLC可编程控制器进行程序控制和人工操作，可进行人机交换。

提升机构利用链轮传动，使旋转机构以0.136mm/S速度匀速上升或下降，进行给料。

旋转机构通过联接部件和弹性联轴器使物料以0.147mm/S提升。

开门机构在不需要出料时关闭，需要出料时开仓。

采样过程祥见下图：

图一：

长螺旋采样过程

我公司长螺旋采样器主要优点如下：

1）可以边采样边缩分，减少煤样对制样系统的要求，同时采样器上的缩分口与留样口同等大小，缩分不排挤大粒度煤样，保证缩分样的代表性。

2）适应粒度大，最大可以采取90mm粒度的煤样。

3）缩分后弃料直接返排到去煤车上，省时省力。

4）采样器下的螺旋钻头对冻煤的适应性比较强。

5）螺旋叶片与外筒之间的间隙小,煤样转运过程中可以杜绝粉煤的撒落。

6）压力保护系统是由两个接近开关实现的，当遇到过硬或过大物料，压力超过2T时，弹簧被压，当两过接近开关同时被感应时升降电机停止运转。

7）旋转保护系统是由一个接近开关实现的，当接近开关没有按设计的时间感应时，旋转电机与升降电机停止运转。

2、升降机构

升降机构由升降装置及导向装置组成。

升降装置采用成熟可靠的链式升降，确保采样器在升降过程中的工作稳定性；导向装置采用滚动摩擦的工作方式，机件磨损量极小，易于安装拆换，润滑要求低，灵活而耐用。

根据计算机发出的指令，升降装置能将采样器沿运输车厢深度方向运动，到达随机采样点的深度坐标位置，完成车厢内的取样工作。

3、除铁给料皮带机

我公司新型除铁给料皮带机板式结构，外观大方，美观，整机物料接触区域密封设计，防尘效果好（见图2）。

图2：

除铁给料皮带机三维图

皮带机设置多处开合门式结构的清理、观察孔，方便清堵和观察皮带的运行状况；除铁器设置在皮带的密封罩壳内，设计为翻转结构，方便清除吸附的铁件；在皮带机头部设置带预紧力弹簧的清灰装置，将皮带表面的粘附物清除干净。

除铁给料皮带机采用全封闭式皮带输送机，除铁给料皮带机应配置永磁除铁器，方便人工排除铁质杂件功能，从动滚筒具有自清洁功能,头部有刮板式外清扫器使物料不易污染，尾部螺旋张紧装置用于张紧皮带和调偏，并具有防跑偏措施。

输送带采用丁晴橡胶材质，夹三层尼龙网，胶带宽度为400mm,厚度为8mm。

4、破碎系统

破碎机采用环锤破碎方式，并在破碎机进料口采用密封式设计，有效的防止了粉尘的飞扬，该机破碎效果良好，具有进料粒度大、水分适应性高、水分损失小、出料粒度均匀等优点，同时，该破碎机的出样粒度≤13mm可根据需要调节。

破碎电机功率：

15kw,破碎能力：

5T/H.

a）破碎机破碎后的煤样粒度为≤13mm，大于13mm的煤量不超过5%。

b）破碎机内不发生“饼煤”及粘附现象（全水分含量≤14%）。

破碎机的破碎部件采用耐磨材料制作，破碎板和锤头等的使用寿命应在5000小时以上。

c）破碎采用细粒破碎机，需获得13mm的出料粒度。

破碎机一般不发生堵煤现象，既使在水份较大的情况下产生堵煤时，也能方便地打开机壳进行处理。

为了保证系统能正常工作及由于大块不易破碎的物料进入破碎机而造成设备的损坏，破碎机设置可靠的电气、机械双重保护，以保证设备及人员的安全。

d）破碎机设计合理，方便打开清扫，不易破碎的杂物将被清除。

e）破碎机具有自动清扫防堵能力，能定期自动对碎煤板上遗留物料进行清理。

该装置采用仿汽车雨刮器原理，用专用的电动机作为动力，带动碎煤板前的两块刮煤块做往复运动，将破碎时沾附在碎煤板上的湿煤或粉煤，在第一时间清除干净。

该装置的优点是使破碎机水分适应性得到大幅度的加强，同时更有效的杜绝煤样破碎过程中因沾附而产生的混样现象。

图3：

破碎机自清扫装置三维图

f）破碎腔出料粒度控制筛板采用长圆孔结构，极大程度上减少破碎腔因筛板粘附问题引起堵塞的情况。

g）破碎机主电机选用国内名优生产厂家的产品，电机功率15kw，自清扫电机选用国内名优生产厂家生产的电机减速机直连式一体化产品，电机功率0.75kw。

5、缩分器

我公司的专利产品——皮带链刮板缩分装置，将刮扫器的刮扫轨迹与皮带表面重合问题得到了有效解决：

首先，在输送物料的皮带机上增加了托板机构，该机构可确保皮带在输送过程中不会因自身重力作用下垂或因物料负荷作用形成凹型表面，使皮带面保持平整；其次，链刮板装置改变了老式的以圆心为支点，刮扫器通过旋转形成圆弧形刮扫轨迹的缩分方式，采用链条传动，使刮扫器形成直线形刮扫轨迹的新型刮扫缩分方式。

以上两点结合，直线形刮扫轨迹的缩分器与平整无凹凸的皮带面将形成良好的匹配，因此，该装置即可确保缩分过程中物料刮扫干净无遗漏，又可避免输送皮带在缩分过程中受到损伤。

为更好的满足用户使用需要，链刮板缩分器的开口尺寸和对物料流的切割次数，均可根据现场实际需要进行调整，确保满足国标GB474中“切割器开口尺寸至少应为被切割煤标称最大粒度3倍”和“初级子样的最少切割次数为4次”的明确要求。

缩分比符合煤样缩制时其最小重量与粒度级配的关系。

6、集样器

集样器采用自动换罐的电动集样器，样品收集器由转台、集样桶、电机减速机、接近开关、支撑架等部分组成。

集样瓶装有瓶盖，可减少水分损失，集样瓶应定位准确，取瓶方便。

作全水份分析用样品的储存罐必须密封，水份损失率不得超过0.5%。

集样桶在转台上，转台转动角位移的终点由接近开关控制，容器不在填料位置时，有密封盖盖上，避免水份损失。

样煤传输及破碎系统能适应多矿同时来煤，不混样。

样品罐材料：

不锈钢（1Gr18Ni9Ti）。

集样瓶数量：

8个，单瓶容积12.5L。

7、弃料系统

弃料系统由弃料皮带、提升机、移动梭式皮带机组成，移动梭式皮带机将缩分后剩余的料样返到采完样的火车车厢。

弃料输送方式设计采用弃料提升机，能自动完成将破碎缩分后的弃样，完全提升到梭式弃料皮带机进料斗内的工作。

该装置进料前设计有螺旋给料机，防止物料堵死在提升机进料口；同时该装置具有输送速度快，密封性能好，无粉尘飞扬和样料遗漏等优点。

梭式弃料皮带机采用防尘电机及配套减速机驱动，皮带设有松紧调节装置和刮板装置，并具有特殊角度的倾斜挡边设计，同时该皮带机具有伸缩性能，在采样过程中皮带机伸长，将弃样返排到火车车厢内，弃料完成后，皮带机可自动缩回，避免不进行采样工作时影响火车通行。

8、操作室、制样室

操作室利旧，制样室采用板房结构，制样室的面积≮20㎡。

9、电气控制系统

我公司本作节约原则，在保证安全使用的前提下，电气设备尽量利旧。

10、无人值守系统

10.1概述

本系统的目的是实现多台火车采样机采样工作的无人化、集中化、信息化、流程化管理。

分为入厂管理模块、采样机无人值守模块、集中控制模块、数据管理模块。

入厂管理模块是采样机无人值守模块、集中控制模块的基础。

采样机无人值守系统：

单台采样机通过车辆刷卡，从数据库服务器中获取所需采样信息，控制运煤车辆进入指定采样区域，根据生成的采样方案完成全自动无人采样操作，采样结束后，将采样结果数据返回数据库服务器中，待后续流程使用。

七、供货范围

1、供货范围：

我公司为用户改造3台火车采样机并对新上设备进行生产、安装、调试及终身售后服务整个流程负责。

并对旧设备进行拆除。

钢板房、土建方面的改造等的设计、施工由需方负责，供方提供改造方面的辅助资料；本次改造后采样机功率可能会增加，主电源的改造由需方负责，设备主电源的扩容由需方负责提供到指定位置。

我公司只对我公司新加设备进行售后服务，本次改造中利旧设备请用户方按原合同进行售后服务，我公司无法承担由此产生的售后问题。

附表1设备本体供货清单表

序号

名称

规格型号

单位

数量

制造厂名

备注

1

小车行走机构

XC-2730-720

套

3

XXXX

2

升降机构

LLC27333J.00

套

3

XXXX

3

长螺旋采样器

LC27333B.00

套

3

XXXX

4

弃料缩分皮带机

LSPD3090.00

套

3

XXXX

5

分样机

FY0812.00

套

3

XXXX

6

斗提机

DT.00

套

3

XXXX

7

移动梭式皮带机

YPD.00

套

3

XXXX

8

旧设备增加自清扫装置

套

3

XXXX

9

制样室

套

3

XXXX

10

无人值守系统

套

3

XXXX

11

门禁系统

称重量：

1T

套

3

专业厂家

12

车号识别装置

套

1

千卸

13

设备间电缆

套

3

金驰电缆

14

电气改造

套

3

XXXX

15

程序升级改造

套

3

XXXX

附表2随机备品备件表（单套数量）

序号

名称

规格和型号

单位

数量

产地

生产厂家

备注

1

采样头弹簧

SR38×75

件

8

长沙

开元机电

免费

2

带孔螺栓GB31,1-88

M16×110

件

8

3

缩分刮板

SF.01

件

3

附表3专用工具表

序号

名称

规格型号

单位

数量

产地

生产厂家

备注

1

活动扳手

12"-300mm

套

3

长城精工

2

内六角扳手

3mm~14mm（8件套）

套

3

长城精工

3

铁锤

2LB（Ф20）

把

3

银雀

4

撬棍

2P

根

3

5

钢丝钳

DL2008（8"）

把

3

得力

6

尖嘴钳

DL2106（6"）

把

3

得力

7

穿心一字起

DL636150（6"）

把

3

得力

8

穿心十字起

DL636150（6"）

把

3

得力

9

麻绳

φ16

米

10

10

工具袋

350x300

个

3

八、采制样机设计生产及安装调试周期

进过现场勘测后，生产周期约为90天，安装调试周期为20天左右，总计约需3.5个月时间才能完成整个项目。

具体时间在签订合同时确定。

九、质量保证期

本项目质量保证期为12个月，从“XXXX项目”最终整体竣工验收通过之日起计算，期间如有按招标文件规定的顺延情形的，质保期顺延。

在质量保证期内，投标人提供技术支持及售后服务的费用已包含在合同总价中；质量保证期满后，投标人应积极协作继续提供上述服务。

十、技术支持及售后服务说明

1.1现场服务

当招标人在使用过程中对有关设备使用技术及维修问题存在疑问时，联系投标人，投标人需在4小时内回复提供解决方案，若未能排除故障，应在48小时内（紧急情况下24小时内）派人免费到现场排除故障，保障招标人能够顺利使用设备保障生产。

否则，招标人可委托其他单位或人员消除故障，发生的费用等额从质保金中扣除。

1.2售后服务

系统自验收之日起，所有部件享有1年免费售后维护（人为及不可抗力损坏除外）。

用户在设备保修期终止后仍享有永久维修服务的保证。