入厂煤机械自动采制样装置使用说明书编号031209说明书.docx
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入厂煤机械自动采制样装置使用说明书编号031209说明书
入厂煤机械自动采制样装置
使用说明书
编号（SDCY-031209）
徐州三原电力测控技术有限公司
一、概述
煤的计量及其机械自动采制样是火力发电厂实现正平衡计算煤耗的前提，电力部颁布的《火力发电厂按入炉煤量正平衡计算发电煤耗（试行）》中指出“机械自动采样装置是目前唯一能够采到具有代表性样品的手段”。
入厂煤机械自动采制样装置中机械结构设计新型实用，整体结构布局通畅，选取的技术参数合理，工艺调节方便，适应范围广。
适用于火力发电厂的入厂煤采样及其它类似场合。
机械可长期稳定运转，不堵煤，采样后的子样代表性强，满足现场实际需要。
该装置作为现代化采制样设备，可为电厂、煤矿等有关单位提供煤质检测和监督的可靠依据，并且有助于燃煤管理的科学化和规范化。
电气控制部分采用目前国际上流行的可编程控制器做为主控元件，在设计思想上力求与国际接轨，因此，可靠性显著增强，控制性能大为提高，而且具有智能化的优点。
该设备采样技术及工艺过程完全符合《GB475-96商品煤样采取方法》的规定，制样方案完全符合《GB474-96煤样的制备方法》的规定。
二、采制样装置结构型式
入厂煤机械自动采制样装置依照来煤运输方式可分为汽车采制样装置和火车采制样装置。
而又根据具体结构不同分为悬臂式、行车式；火车采制样装置根椐跨车轨道数分为跨双轨龙门式、跨单轨悬单轨龙门式、悬双轨龙门式及其它派生结构。
悬臂式汽车采制样装置为人工选点自动采制样，其它型式采制样装置均为全自动采制样。
可选用工控机控制并进行软操作。
三、采制样装置基本组成
不论汽车采制样装置还是火车采制样装置，都由采样系统、制样系统、余煤返回系统和控制操作系统四大部分组成。
采样系统主要由螺旋采样头、螺旋采样头升降机构、采样选点机构等组成；制样系统主要由给料机构、破碎机构、缩分机构、样品收集机构；余煤返回系统主要由胶带输送机、斗式提升机、螺旋输送机或料仓等组成（根据现场实际情况进行配置）；控制操作系统主要由控制系统、操作系统、检测系统等组成。
四、采制样装置工作原理
采制样装置到达预定采样点后，选点机构自动锁紧，启动采制样系统，并由螺旋采样头升降机构驱动至预设煤层深处开始采样，集料仓关闭。
到达采样深度后，螺旋采样头回至上部极限位置，选点机构行至放料点，集料仓自动开启，煤样经过给料机构送到制样系统内，经过破碎缩分，所需煤样进入集样瓶，余煤经过余煤返回系统排出。
同时采样头放完煤样后，又返回到所设点，准备下一煤车采样。
五、采制样装置主要技术参数
5.1汽车采制样装置
序号
项目
悬臂式
行车式
1
适用车型
5T--20T标准汽车
5T--20T标准汽车
2
适用煤水分
≤14%
≤14%
3
适用煤粒度
≤150MM
≤150MM
4
单点采样时间
≤60S
≤60S
5
最大采样深度
≤1.5M
≤1.5M
6
制样粒度
≤6MM
≤6MM
7
缩分比
1：
4--1：
40
1：
4--1：
40
8
系统水分损失
≤1%
≤1%
9
集样瓶换取方式
自动换取
自动换取
10
集样瓶数量
4—8个（按用户要求）
4—8个按用户要求）
11
最大回转半径
3.7M
12
回转角度范围
±50°
13
大车行走距离
≤20M
14
小车行走距离
≤10M
15
执行标准
GB474、GB475
GB474、GB475
16
装机总容量
≤40KW
≤40KW
17
装置总重量
20T
18T
5.2火车采制样装置
序号
项目
跨双轨龙门式
跨单轨悬单轨龙门式
悬双轨龙门式
1
适用车型
C50、C60、C62标准车型
C50、C60、C62标准车型
C50、C60、C62标准车型
2
适用煤水分
≤14%
≤14%
≤14%
3
适用煤粒度
≤150MM
≤150MM
≤150MM
4
单点采样时间
≤60S
≤60S
≤60S
5
最大采样深度
≤2M
≤2M
≤2M
6
制样粒度
≤6MM
≤6MM
≤6MM
7
缩分比
1：
4--1：
40
1：
4--1：
40
1：
4--1：
40
8
系统水分损失
≤1%
≤1%
≤1%
9
集样瓶换取方式
自动换取
自动换取
自动换取
10
集样瓶数量
4—8个（按用户要求）
4—8个按用户要求）
4—8个按用户要求）
11
大车行走距离
≤50M
≤50M
≤50M
12
小车行走距离
≤20M
≤12M
≤15M
13
执行标准
GB474、GB475
GB474、GB475
GB474、GB475
14
装机总容量
≤60KW
≤60KW
≤60KW
15
装置总重量
55T
50T
55T
六、采制样装置主要设备的技术参数及结构特点
6.1螺旋采样头
.1.1电力传动式采样头
型号
采样头转速
采样头功率
采样头驱动减速机
JCT-250
200—300RPM
7.5KW
FAF77DV132M4
采样头根据螺旋垂直输送物料的原理设计而成，结构为电力螺旋钻取式，能用于煤面下较大深度的全断面采样。
采样头头部装有破碎刀刃能适应冬季冻煤，对大煤块有破碎作用。
该机构主要由SEW带电机减速机、轴承座、采样管、采样螺旋叶片轴、料仓、破碎刀头等组成。
6.1.2液压传动式采样头
型号
采样头转速
液压系统压力
采样头驱动马达
YCT-250
200—300RPM
1.6MPa
10JM11-0.5
采样头根据螺旋垂直输送物料的原理设计而成，结构为液压螺旋钻取式，能用于煤面下较大深度的全断面采样。
采样头头部装有破碎刀刃能适应冬季冻煤，对大煤块有破碎作用。
采用液压马达驱动旋采样头旋转，转速可调。
当有异物进入螺旋采样头其实际扭矩超过额定扭矩时，螺旋采样头能自动停止转动，达到自我保护的目的，并能反转排除异物。
该机构主要由液压驱动马达、轴承座、采样管、采样螺旋叶片轴、料仓、破碎刀头等组成。
采样头转速在一定范围内无级可调。
6.2螺旋采样头升降机构
6.2.1电液推杆推动式
型号
额定输出力（KGF）
额定速度（MM/S）
电机型号
行程（MM）
推力
拉力
推速
拉速
XDGP2500-2000/80
2500
1900
80
100
Y100L-4-3KW
≤2000
电液推杆是一种机电液一体化的新型柔性传动机构，它由执行机构（油缸）、控制机构（液压控制阀组）和压力源（油泵、电机等）组成。
接通电动机电源，通过控制电动机正反转，使双向油泵输出压力油，经液压控制阀送至油缸，实现油缸的往复运动。
从而带动螺旋采样头沿导轨升降，实现全煤层采样。
其升降速度一般为固定值。
6.2.2液压油缸推动式
压油站输出压力油，经液压控制阀送至油缸，实现油缸的往复运动。
从而带动螺旋采样头沿导轨升降，实现全煤层采样。
其升降速度在一定范围内无级可调。
6.2.3电动绞车驱动式
升降速度
驱动电机型号
减速机型号
刹车装置
100MM/（升）70MM/S（降）
YDEJ132S-4/6
XWD6-59-3/4
有
通过控制电动绞车正反转，带动绞车钢丝绳上下运动，从而带动螺旋采样头沿导轨升降，实现全煤层采样。
其升降速度一般为固定值。
电液推杆推动式和电动绞车驱动式结构简单、可靠，控制方便；而液压油缸推动式需要配置液压站，控制较复杂，现场调试周期长。
6.3采样选点机构
6.3.1回转式
速度
功率
减速机型号
刹车装置
回转机构
1RPM
0.75KW
BLY2215-43*11
有
小车行走机构
0.3M/S
1.1KW
FA47DT90S4BMG
有
通过回转机构和小车行走机构的运动来实现采样选点。
此种方式需人工操作选点。
6.3.2桥式
速度
功率
减速机型号
刹车装置
大车行走机构
0.65M/S
2.2KW
BWY18-29
有
小车行走机构
0.32M/S
1.5KW
BWY22-59
有
采用桥式行车梁箱式结构，此种方式能实现全自动随机选点。
6.3.3龙门式
速度
功率
减速机型号
刹车装置
大车行走机构
0.77M/S
5.5KW
ZSC600-59
YDWZ-200/5-12.5
小车行走机构
0.51M/S
4KW
ZSC400-16.4
YWZ-150
采用龙门式行车梁箱式结构，此种方式能实现全自动随机选点。
6.4给料机构
型号
皮带宽度（mm）
配套减速机
配套电机功率（KW）
带速mm/s
SDCY-W
400
BWEY2215-289
1.5
35
SDCY-W型给料机是全封闭皮带输送机，封闭性能好，煤样水份丢失小。
电机通过摆线针轮减速器变速，皮带运行速度为35mm/s，喂料均匀，消除了由于采样脉冲式进料而造成给料不匀所引起的堵煤。
外清扫器装于卸料滚筒外，用于清扫卸料后附在输送带工作面上的物料。
带有角度的托辊可以防止皮带输煤过程漏煤。
手动调节闸门控制煤层厚度，调心托辊的安装，防止皮带跑偏，输送带上装有零速开关，可对运行状况进行检索。
6.5破碎机
6.5.1SDCY-P50型无堵塞湿煤粗破碎机
进料粒度（mm）
出料粒度（mm）
适应水份（%）
出力（t/h）
配套减速机
配套电机功率（KW）
轧辊转速rpm
<50
<13
<17
2
BWY-22-29
5．5
50
破碎机由机体，高速液压锤和两根水平轴上平行安置两个相对旋转的轧辊及减速机组成。
电机通过摆线针轮减速机驱动主动轧辊旋转，轧辊上的齿轮与被动轧辊上联结齿轮相啮合，被动轧轮即相对主动轧辊运转。
当一级喂料机连续输入的煤料进入破碎机进料口后，高速液压锤定时以一定冲击能量击碎煤块，击碎后的煤块和碎煤即落入旋转轧辊中进行粗破，粗破后煤料粒度<13mm。
如遇到湿煤堵煤时，高速液压锤的冲击动作可将起拱湿煤挤入二轧辊间破碎而出。
杜绝堵煤发生。
当有异物进入轧辊，轧辊被卡，传感器即发出信号此时轧辊高速反转排出异物，待过一定时间轧辊又恢复正转进行破碎。
6.5.2SDCY-P15型无堵塞湿煤细破碎机
进料粒度（mm）
出料粒度（mm）
适应水份（%）
出力（t/h）
配套减速机
配套电机功率（KW）
轧辊转速rpm
<20
3-6可调
<17
2
BWY-18-11
3
131
破碎机由机体和在两根水平轴上平行安置两个相对旋转的轧辊，减速机，安全弹簧等组成，电机通过摆线针轮减速机驱动一个固定轴承座上的轧辊旋转，轧辊上的齿轮带动啮合齿轮使可移动的轴承座上的被动轧辊也旋转。
两轧辊之间排料口大小是通过调节螺栓移动轴承座所致，可移动轴承座上装有弹簧，当非破碎物落入破碎腔时，弹簧被过度压缩，排料口宽度增大，非破碎物可以顺利通过而不致损坏其他部件，起安全作用。
弹簧力大小可用螺栓来调整。
6.5.3、PCHO3型锤式破碎机
进料粒度（mm）
出料粒度（mm）
出力（t/h）
配套电机功率（KW）
轧辊转速rpm
≤100
≤6
3
7.5
960
该破碎机是锤式结构，运转能耗低，破碎效率高，破碎粒度均匀且噪声低、粉尘少、水分损失少。
筛条式料筛，易于调整物料粒度。
设有弃铁室，不能破碎的杂物进入弃铁室，可定期清理。
易于打开式结构，维护清理快速。
6.6缩分器
6.6.1SDCY-XF型旋转缩分器
适用带宽（mm）
配套斜齿轮
变速箱
制动电机功率（KW）
采样速度（m/s）
每次采样量（kg）
采样头刮板宽度（mm）
缩分比
400
R37DT80N4BMG
0.75
1.67
>0.6
40
1∶4—1∶40可调
旋转式采样缩分器跨于SDCY-W型二次给料机的输煤皮带上，由制动电机、斜齿轮减速机、旋转C式采样头、接近开关和带防护罩的钢结构支架等组成。
旋转C式采样头由不锈钢制成，并配有平衡砣，其端部装有耐磨橡胶以保证全断面采样，且不损伤胶带。
安装在钢结构架上具有制动功能的电机来驱动和停止C式采样头，C式采样头在每次旋转中连续采样连续卸料，行程终点时卸料完毕，接近开关控制采样头行程的终点。
为防采样头错误停位而设置的保护装置确保了采样头正确停位，杜绝了输送带上堵煤，间隔时间由PLC控制，通过开关选择。
调节闸板开度来控制煤流厚度，从而调节缩分量。
当大于13mm的煤层通过缩分器时，缩分器按设定时间间隔进行采样。
6.6.2SDCY-ZF型直线缩分器
型号
缩分比
配套电机及功率
配套减速器
SDCY-ZF-A
1:
4----1:
40可调
0.55KW（带电磁制动）
BW-15-71
注:
A可分200，250，300mm三种，具体选用视现场定。
它是由经特殊处理的不锈钢直线式缩分器料斗、摆线针轮减速速器、换向及导向机构、接料器等四部分组成。
不锈钢直线式缩分器料斗具有不沾煤、不堵煤的优点，接料器开口尺寸可调。
通过变速机构，缩分器料斗以一定频率作水平往复运动进行缩分，缩分比可调，缩分精度高。
6.7SDCY-S4（6、8）型样品收集器
收集器容量（KG）
配套减速机
配套制动电机功率（KW）
转台转速（rpm）
8
BWY15-59
SCWS-80-40-1
0.75（带电磁制动）
1.5
样品收集器由转台、容器、制动电机、减速机、接近开关、支撑架等部分组成。
制动电机通过减速机驱动转台旋转，4、6或8个容积各为8升的容器放在转台上，转台转动角位移的终点由接近开关控制，当容器不在填料位置时，有密封盖盖上，避免水份损失。
6.8SDCY-L20螺旋输送机
螺旋片直径（mm）
配套减速机
配套减速机功率（KW）
螺旋片转速（rpm）
输送量（t/h）
输送物料最大粒度（mm）
200
BWY15-23
1.5
63
2
25
螺旋输送机是一种不带挠性牵引构件的连续输送设备，它利用旋转的连续螺旋叶片将被输送的物料沿固定的机壳内推移而进行输送工作。
螺旋输送机的长度为现场需要而定，螺旋杆上装有零速开关，电机驱动减速机，使螺旋叶片轴旋转，从而实现物料的连续输送。
6.9SDCY-D型斗式提升机
料斗宽度（mm）
配套
减速机
配套电机功率（KW）
料斗运转速度（m/s）
输送量
（t/h）
输送物料最大粒度（mm）
80—160
BWY15-17
2.2
1.4
1.5
<25
斗式提升机结构简单，输送平稳，带料斗后的输送机上装有零速开关，电机驱动减速机使输送带上料斗连续挖取弃煤，弃煤经导料槽送入螺旋输送机或料仓，进而排入车辆中。
6.10制操作系统
6.10.1电源
动力回路：
交流380V三相50HZ
控制回路：
交流220V单相50HZ
6.10.2控制系统
采制样设备采用独立的配电系统，系统装有欠压、短路、过载、缺相等保护装置，具有良好的短路、过载与保护功能。
装置各设备之间装有可靠的联锁及互锁功能。
控制系统采用进口PLC进行编程控制，系统具有现场手动和远程自动控制两种方式。
现场手动用于调试、维修和单机启动。
当选择自动工作方式工作时，采制样装置各设备可按规定程序自动启动和停止，自动采制样品；也可以选择解锁，由操作人员根据现场实际情况，有选择地启动、停止采制样系统。
（可在集控室或电气柜上操作）。
控制系统具有自动检索设备工作状况的功能，系统根据设在设备上传感器的信号，自动检查设备工作正常与否，有故障即刻报警。
报警后故障处上部设备即刻停机，下部设备按程序延时停止，防止堵煤。
电气柜面板上设有用调整采样及缩分间隔的定时器，可根据不同煤种、煤质改变定时器的设定，使PLC自动调整系统工作，确保采样的子样数、样品质量符合有关标准。
6.10.3操作系统
电气控制系统采用可编程器和工控机进行联合。
可实现自动、半自动、手动三种工作方式。
自动工作方式：
将电气柜控制面板上工作方式选择开关置于自动状态，按一下系统启动按钮，制样系统自动按顺序启停，起动过程完成后，如有汽车或火车进入采样位置，再按一下系统启动按钮，采样系统既自动定位、自动采样，然后自动回到原位放样品，等待下一回采样。
在任意时刻按系统启动按钮，采样系统都退回原位放料，制样系统制完样品后自动按顺序停机。
半自动工作方式：
将电气柜控制面板上工作方式选择开关置于半自动状态，与自动工作方式的区别在于采样装置需手动选点定位，其它同自动工作方式。
手动工作方式：
将电气柜控制面板上工作方式选择开关置于手动状态，所有设备均需用相应操作开关启停，此方式用于平时维护与检修。
七、操作规程
各设备按要求安装完毕，要经过盘车，确证各转动部件运转灵活，无卡住现象后才能试车。
在现场各设备应进行2-4小时的空载试车和5-6小时的负荷试车，在空载和负荷试车正常后，可按手动控制和自动控制的方式选择操作。
1、手动控制方式程序：
把联锁/解锁开关打向解锁，手动/自动选择开关打向“手动”，则各控制回路的启动与停止由现场控制盒的各路按钮来控制，除正反转互为联锁外，各控制回路之间是相互独立的，在控制上没有任何逻辑关系。
2、自动控制方式程序：
当配电柜上电源指示灯亮，则表示此采样系统电路已带电，可进行采样操作。
自动/手动选择开关打向“自动”，此时PLC已带电，如“系统复位指示灯”亮，则说明各控制回路均已归位，可进行自动操作；反之，则说明系统没归位，不可按“启动”按钮，应按“复位”按键，待一段时间过后，各控制回路归位，“系统复位指示灯”亮，此时按“启动”按钮后，“系统复位指示灯”灭，各设备按顺序启动运行，并且哪路启动起来，盘上就显示哪路指示灯亮，各设备全部起动，盘上指示灯全亮，设备正常运行。
当某设备出现故障，哪路指示灯连同“系统复位指示灯”一起闪烁报警。
故障环节连同其上面的设备会顺序停机，以防事故的发生。
此时应针对性进行检修排除故障，当输煤停止则各设备会顺序停机，哪种设备停，哪路指示灯灭，待装置中各设备全部停止后“系统复位指示灯”亮。
八、整机的调试与试运转
8.1调试与试运转前应进行如下检查工作：
8.1.1清除采样头运行范围内杂物。
8.1.2各检查门应关闭，各设备内部无任何杂物或物料。
8.1.3检查所有减速机润滑油的油面高度是否符合要求，以及有渗漏现象，整机各润滑点补加润滑油或脂。
8.1.4检查给料机和斗提机胶带是否张紧适当。
8.1.5检查各电机旋转方向是否正确。
8.1.6检查电气接线是否正确、可靠。
8.1.7检查所有行程开关、限位开关是否正确。
8.2各单机的空载调试
8.2.1确认空载试运行前的一切准备工作均以作好；各接线无误后，接通电源，各指示灯亮。
8.2.2在控制柜上将选择开关打至调试位置。
8.2.3各机构的单独调试
8.2.3.1启动斗式提升机或螺旋输送机应无异常声音，运行应正常。
8.2.3.2启动集样器，集样瓶运转流畅，定位准确，限位开关动作灵敏，电气控制可靠。
如预先集样瓶未对准落料口，应进行调整，点动按钮，调整直到完全对准为至。
8.2.3.4启动破碎机，无异常摩擦声音，注意转子或轧辊旋转方向。
8.2.3.5启动采样头电机，注意采样头旋转方向。
8.2.3.6启动采样头升降机构，上下运动自如，停位应准确，限位开关动作灵敏。
8.2.3.7启动小车行走电机，应行走自如，中间无停滞现象，限位开关动作灵敏。
8.2.3.8启动悬臂回转电机或大车行走电机，应旋转平稳或行走自如，中间无停滞现象，限位开关动作灵敏。
8.3整机空载试运行
空载试运行分手动和自动两种方式进行。
8.3.1手动空载试运行
将选择开关旋至手动位置，按先后顺序分别启动：
余煤返排系统（斗式提升机、螺旋输送机）、破碎机、缩分给料机、给料机、采样头旋转及升降机构、悬臂回转或大车行走机构、小车行走机构。
此时各设备之间无连锁保护。
各设备应运转正常。
8.3.2手动空载试运行正常后进行自动空载试运行。
8.4整机负载试运行
8.4.1整机在进行空载试运行正常后进行自动负载试运行。
8.4.2负载试运行分手动和自动两种方式进行。
8.4.3手动负载试运行。
8.4.3.1按空载试运行开启设备顺序分别起动各常开设备。
8.4.3.2选择所需集样瓶。
8.4.2.3负载车辆行驶到相应位置，采样头下降直到采样深度为止，不同的车型及煤装车高度，采样头下降高度均不同，此时应根据现场实际情况确定采样深度，调节升降接近开关距离，直到符合要求为止，绝对禁止采样头钻头钻到车厢底部。
8.4.2.4根据采样量调节缩分给料机料板高度，使物料均匀，并调节缩分采样头刮扫次数，使集样量满足设计要求。
8.4.2.5采完一点后,采样头上升到上限位置,小车、大车或悬臂运动到原点，采样头集料仓开始放料。
等待第二次采样。
在采样过程中，绝对禁止悬臂旋转或大、小车移动。
8.4.2.6采样完毕后，更换集样瓶，如不需换瓶则可继续进行下一次采样。
8.4.4自动负载试运行
手动负载试运行正常后进行自动负载试运行。
8.4.5在进行负载试运行时应进行下列检查及调整：
8.4.5.1采样头运行是否平稳，有无卡死现象。
8.4.5.2采样头升降机构是否自如，有无不畅现象。
8.4.5.3余煤返回系统（斗式提升机、螺旋输送机）是否工作正常，是否有积煤现象。
8.4.5.4制样系统各设备几及电机是否工作正常，应无发热、振动等异常现象。
8.4.5.5集样器落料口与集样瓶是否定位准确，有无撒煤。
8.4.5.6各设备及连接处无堵煤现象，各设备之间互锁、连锁及各行程开关、接近开关灵敏可靠。
九、维护与保养
了解装置各机构的技术性能，熟悉机构和电气的操作程序，对装置上设备定期检查维护保养是系统能正常运转的关键。
9.1装置上各设备具有共同性的维修保养要求：
9.1.1定期检查各设备上所有紧固件是否牢固可靠。
9.1.2每班应观察各设备上的摆线针轮减速机、斜齿轮变速箱的油标油位情况，如缺油应及时注入润滑油。
9.1.3本系统上的各设备在正常运行中如有异常声响，或局部运转部位发热异常，此时应立即停机检查，找出故障原因，排除故障后，才能重新操作起动。
9.2装置中各设备的维护和保养
9.2.1旋转采样缩分器
9.2.1.1每班应检查“旋转C式”采样头出料口的出料情况。
9.2.1.2每班应检查接近开关紧固情况，旋转C式采样头应旋转灵活，复位准确。
9.2.1.3定期检查C式采样头端部装有耐磨橡胶的磨损情况，如已磨损应及时调整和更换，以确保全断面取样。
9.2.1.4轴承温升不应大于45℃，轴承处最高温度不大于70℃。
9.2.2给料机
9.2.2.1定期检查托辊及防跑偏装置转动灵活情况。
9.2.2.2出料口清扫器上
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