摘要：主要介绍了交叉式细粒滚轴筛的主要结构、工作原理、控制方式、性能特点，以及在实际投产应用中遇到的因侧壁煤粉板结、煤料（+黏度？？）变大、（+煤料？？）粘连筛齿等因素造成的筛分效率低；因筛片磨损、筛齿变形等因素造成的交叉筛过负荷跳电问题，通过近3个月的现场分析、改造、试验，以上问题均得到了有效解决，使交叉筛故障次数大幅降低，确保了焦炉正常生产和煤料的稳定运输。
关键词：交叉筛分筛分粒度筛齿控制系统
中图分类号：TM92
DiscussionontheApplicationofCrossScreensinCoalMaterialTransportation
QIJian
TangshanJiahuaCoalChemicalCo.，Ltd.，Tangshan，HebeiProvince，063611China
Abstract：Thisarticlemainlyintroducesthemainstructure，workingprinciple，controlmethodandperformancecharacteristicsofacross-typefine-grainedrollerscreen，aswellastheproblemsofthelowscreeningefficiencycausedbyfactorssuchashardenedcoalpowderonthesidewall，increasedcoalviscosityandcoaladhesiononscreenteethandtheoverloadpowertrippingofcrossscreenscausedbyfactorssuchasscreenwearandscreetoothdeformationinactualproductionandapplication.Throughnearly3monthsofon-siteanalysis，renovationandtesting，theaboveproblemshavebeeneffectivelysolved，whichgreatlyreducesthenumberofthefailuresofcrossscreens，andensuresthenormalproductionofcokeovensandthestabletransportationofcoalmaterials.
KeyWords：Crossscreening;Sievesize;Sievetooth;Controlsystem
备煤煤料运输系统担负着佳华焦炉煤料的供应，特别是4座焦炉都投产之后，上料压力急剧增加，煤塔槽位长期低于最低槽位15m，一旦煤料运输系统出现故障，就会造成焦炉无煤可装的境况，所以保煤塔槽位的任务越来越重，如果煤料运输系统故障频发，会直接影响到煤料的供应，对焦炉的正常生产造成影响[1]。备煤煤料运输系统自原料上料皮带起，至煤塔结束，交叉筛设备处于系统的中间环节部位，处于承上启下的位置，非常重要，因此降低交叉筛运行使用中的故障率成了重中之重。以下就3台交叉筛自投用以来发生的异常问题，以及针对这些问题所采取的对策进行了分享与探讨，希望能够对从业者有所启发，并作为参考。
1交叉筛的工作原理、结构及性能特点
煤料自进料口进入交叉筛，在筛面滚动过程中不断分层，小颗粒下移，大颗粒向前滚动；小颗粒长时间接触筛孔，通过相邻筛片“手搓式”作用完成强制透筛，大颗粒滚动中不断冲击、打散团聚颗粒，并自动清理粘附在筛片上的细微颗粒，达到自清理目的，筛轴下设有刮泥板，清理残留的粒，最后大颗粒将通过出料口进入粉碎机。筛分过程始终保持筛孔通透，完成不堵、不沾、不卡料的筛分作业[2]。
交叉筛的筛面由多组同向旋转的筛轴组成，每根筛轴安装若干等距筛片，相邻筛轴上的筛片相互交叉排列，形成“动态筛孔”。交叉筛的性能特点有以下几点。
1.1运动平稳，噪音低
交叉筛的多根筛轴在电机、减速机的驱动下做均匀度圆周运动，可以保证每根轴独立运行，运行平稳，维修方便。只要转速得到控制，筛轴只会产生轻微震动，对电机及轴承不会造成大的影响，由于噪音小，噪音可以控制在65～75dB水平。减速机则采用硬齿面减速机，使用寿命长。
1.2密封较好
圆周运动的好处就是轴端密封容易设计，工业上经常应用的橡胶O型圈，或高分子聚乙烯O型圈都能达到很好的密封效果。
1.3筛片耐磨
交叉筛一般采用圆形筛片，筛片可以铸造也可以用钢板加工，材质可以选择弹簧钢等有多种材质。筛片的表面是主要摩擦面，物料运行主要是靠摩擦力来实现的，但是轻微磨损不会对粒度造成较大影响。
1.4输送能力强
交叉筛（滚轴筛）采用的是电机、减速一体机来驱动每根轴，电机扭矩可以放大一点，拖动力没有问题，输送大宗物料完全可以得到保证。但是如果大块、异性、铁器、坑木、编织物等物料出现的卡轴缠轴情况，阻力就会瞬间升高而报警，一定需要停机检修排除故障[3]。
2交叉筛实际应用中的探讨
根据交叉筛的工作原理图可以看出，交叉筛主要由进料口、下料口、壳体、电机、减速机、联轴器、轴承座、隔套、筛片、筛轴等构成。每个交叉筛有19个筛轴，每个筛轴配套有电机、减速机、联轴器、隔套和若干筛片组成。交叉筛出现故障，从根本上来讲，和交叉筛每个组成部分都有可能有关系，任何一部分出现问题都会造成交叉筛故障。交叉筛17、18、19#筛轴正上方是下料口，下料量最大，受下料冲击的影响也较大，19#筛轴下部紧靠下料口内侧仓壁，仓壁黏料上涨堆积进入筛轴，容易造成筛轴运行负荷加大。1#、2#筛轴下部为下料口的外侧仓壁，同样，仓壁黏料上涨堆积进入筛轴，容易造成筛轴运行负荷加大。因此，17、18#、19#筛轴相比其他筛轴故障更多的直接原因是受下料冲击影响和仓壁黏料堆积。1#、2#筛轴相比其他筛轴故障更多的直接原因是仓壁黏料堆积。
综上，根据备煤运输系统现状调查，进行了故障数据的分析，可以看出影响煤料运输系统的故障重点发生在交叉筛，对造成交叉筛多次发生故障的主客观原因利用“头脑风暴法”对因素进行分层、归纳和整理做出故障分析树状图（见图1）。
2.1电机轴刚度不足弯曲
通过调查电机额定功率为5.5kW，电机轴材质经过查验为35#钢。35#钢优质碳素结构钢（GB/T699—2015）有良好的塑性，焊接性能尚可，其强度为54。一般加工电机轴均采用45#钢，其强度为61，在这种大力矩设备上，原电机设计不匹配，刚度稍低，不能达到使用要求，现场已出现电机轴弯曲的问题，因此确认为要因，并对电机进行了改型。采用了轴刚度更高的电机后，增大了筛轴运转负荷的能力，避免了电机轴发生弯曲，此问题得到了有效解决。
2.2 电机额定功率不足
通过现场分析确认，交叉筛故障频繁发生，为了排除电机负荷较小的情况，对交叉筛电机进行更换，将目前5.5kW电机更换为7.5kW电机进行试车，发现运转电流同步增大，故障情况依然存在。通过分析，电机无法正常带动交叉筛筛轴运行的原因还有，筛齿、仓壁积料、筛片模式变形引起的筛轴负荷大，超过目前额定运行负荷，导致电机频繁过载；通过对交叉筛开盖检查后发现筛齿、筛片、仓壁的积料较多，已影响到交叉筛的正常运行，对其进行清料后就可以看出交叉筛过载故障明显减少。由此可见，电机额定功率不足的可能性为非要因，可以排除[4]。
2.3溜槽侧壁夹角小
筛下溜管侧壁与地面夹角度数为70，而筛下煤料以飘落的形式下落，对侧壁冲击强，极易附着在仓壁，加上除尘的风力起到一定的风干作用，造成侧壁煤粉板结，厚处壁附料厚度可达1m，壁附料进入筛轴，阻碍筛轴正常运行。因此，确认为要因，主要采取两方面对策：一是增加压空吹扫装置，二是增加高压水清洗装置，使煤料下料顺畅，同时也降低了筛轴过载次数。
2.4黏度变大-掺入焦油污泥比例不合理
通过调查发现焦油渣、污泥具有一定的黏度，但其只能进入2号和3号交叉筛，焦油污泥与煤料的添加设计比例为1∶10，通过小螺旋控制上料，并不能将比例控制得非常精准，往往超过设计比例，达到1∶7或者1∶8，超过设计比例，增大了煤料的黏度，煤料粘连筛齿、仓壁较多，堆积进入筛轴，阻碍筛轴运行，对交叉筛正常下料造成了一定的影响，确认为要因。通过调整变频给料速度，保持焦油污泥比例接近10∶1，减小了煤料黏度，降低筛轴运行负荷，也降低了筛轴过载。
2.5黏度变大-湿度无管控
进入6月份以来，天气渐热，湿度渐渐增大，尤其是雨后，空气比较潮湿，煤料吸收水分后，湿度增加，黏度也增大，增加了煤料粘连筛齿的情况，一定程度上也增大了煤料运输的负荷，但增加幅度极为有限，确认为要因，安排为煤料运输皮带系统增加了防护罩，隔绝大部分外界湿润空气的流通，减小煤料黏度，降低运转负荷，减低了筛轴过载情况。
2.6粘连筛齿
通过调查发现，在交叉筛运转过程中，与煤料接触的固定部位，包括筛齿、溜槽侧壁等部位，均有煤料附着粘连，且不断堆积，直至筛轴位置，阻碍筛轴正常运转，下料不畅，造成交叉筛过负荷，确认为要因，安排岗位人员定期清理筛齿两侧积料，减小积料对筛轴的摩擦，减少筛轴过载的问题发生。
2.7筛片磨损、筛齿变形
通过开盖检查，发现交叉筛内部个别筛轴筛片有不同程度的变形，部分已磨损得比较薄，而筛齿则发生变形，已不符合现有使用要求，同时对运转造成别劲而发生过载的情况，确认为要因，安排局部更换了筛齿和筛片，避免其影响其他筛轴运行，并及时清料，减小筛轴的磨损，减少筛轴过载。
2.818#、19#轴受冲击力大
根据现场调查情况，煤料下料口正对着18#、19#筛轴，皮带上游来的煤料通过下料口全部落在18#、19#进行筛分和运输，筛轴同向转动，将未能完成筛分的堆积料向前传送，同时进行筛分。在此过程中，尾部筛轴，尤其是18#、19#筛轴承受了来自下料口的冲击力、煤料堆积造成的压力和大颗粒煤料造成的摩擦力。在一定程度上增加了对交叉筛的运转负荷，确认为要因。安排在下料口处增加斜板，减少下落冲击力，并及时清料，减少尾部筛轴的负荷和对其造成的磨损。
2.9夏季高温降温不足
通过调查自4月19日天气渐热，气温始回升，对电机减速机造成了一定影响，温度越高，定子或转子的绕组直流电阻越大，表示线圈的线径越小，电机实际功率越小。但实际影响的比例为：（K1+θ1）/（K1+θ2）。60 ;℃与45℃相比，铜耗的比例为（235+60）/（235+45）≈1.05，由于温度变化前后差值比例并不明显，可排除气温对电机减速机的影响。
3日常检查、维护
⑴运行中要监视和检查设备运行的工况。例如电机电流、轴承温度，以及振动、响声、连接螺栓的紧固情况等。
⑵运行中注意检查各电气保护装置的动作情况，发现异常，及时处理。
⑶主要易损件为筛片及刮片，如磨损严重应及时更换。根据筛下煤粒度合格率要求，一般筛片厚度磨损2mm时，筛下粒度会有变化，当不能满足要求时可以考虑更换筛片。
⑷在正常运行中，发现电流、响声、振动、温度有异常，则停机处理。
⑸发现连接螺栓松动，应及时紧固。
⑹交叉筛堵塞的原因有煤过分黏湿或杂物多、落煤管堵塞及煤量过大等，此时应及时停机清理或减小煤量。
⑺各润滑点应及时加油（脂）润滑，保证各润滑点的润滑良好。
4结语
通过对交叉筛设备的日常维护、保养，以及一系列技术改造措施的执行，如开盖检查交叉筛内部，调整筛片间距，清理积料，更换筛轴，高压水冲洗积料等，对比前期故障次数数据，煤料系统三台交叉筛日均故障次数大幅下降，为煤料运输系统的正常运行提供了保障，同时设备改造后也在一定程度上也降低了职工劳动强度，提高了作业安全系数。
参考文献
[1]杨广海.分析煤化工工艺与设备的关键技术[J].化工管理，2020（5）：116-117.
[2]徐卫军.煤化工机械设备安装工程中的质量控制和技术管理[J].化工设计通讯，2018，44（2）：8.
[3]陈飚.浅析煤化工工艺与设备的关键技术[J].中国石油和化工标准与质量，2023，43（24）：187-189.
[4]任德慧.G化工公司生产运营管理优化研究[D].西安：西安理工大学，2023.
[5]连蒙.神木煤化工项目工程建设进度管理研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2023.