擺動(dòng)溜嘴可調(diào)式限位保護(hù)控制系統(tǒng)

婁海波

（山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠，山東濟(jì)南250101）

信息化建設(shè)

擺動(dòng)溜嘴可調(diào)式限位保護(hù)控制系統(tǒng)

婁海波

（山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠，山東濟(jì)南250101）

針對(duì)預(yù)防擺動(dòng)溜嘴與魚雷罐罐口對(duì)位問(wèn)題，采用一種擺動(dòng)溜嘴可調(diào)式限位保護(hù)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)、減速機(jī)、推桿和擺動(dòng)溜嘴，通過(guò)調(diào)節(jié)接近體伸縮長(zhǎng)度設(shè)定溜嘴擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)最大角度位置，具有制動(dòng)迅速、定位精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)應(yīng)用后，有效地解決了擺動(dòng)溜嘴因慣性運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)械式限位的損壞，使擺動(dòng)溜嘴定位在預(yù)定角度位置，且不會(huì)超過(guò)最大設(shè)定角度。

擺動(dòng)溜嘴；限位保護(hù)；控制系統(tǒng)；罐口

1　前言

現(xiàn)代高爐生產(chǎn)出的鐵水一般由魚雷罐經(jīng)鐵道儲(chǔ)運(yùn)，鐵水出爐后經(jīng)由擺動(dòng)溜嘴流入魚雷罐，出鐵時(shí)若因擺動(dòng)溜嘴與魚雷罐罐口對(duì)位不準(zhǔn)確而使鐵水外溢，易造成鐵水熔化鐵軌、甚至爆炸等安全事故，給企業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失。以前采用行程開關(guān)等機(jī)械限位開關(guān)定位裝置，因擺動(dòng)溜嘴慣性很大，電機(jī)斷電后溜嘴靠慣性繼續(xù)帶動(dòng)減速機(jī)運(yùn)行，經(jīng)常出現(xiàn)行程開關(guān)被擠壓壞，擺動(dòng)溜嘴失控，產(chǎn)生聯(lián)鎖反應(yīng)，鐵水外溢事故頻發(fā)，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將發(fā)生重大惡性生產(chǎn)安全事故。因此，針對(duì)預(yù)防擺動(dòng)溜嘴與魚雷罐罐口對(duì)位問(wèn)題，采用一種擺動(dòng)溜嘴可調(diào)式限位保護(hù)控制系統(tǒng)。

2　系統(tǒng)組成及原理

擺動(dòng)溜嘴可調(diào)式限位保護(hù)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)擺動(dòng)溜嘴精確定位，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)接近體伸縮長(zhǎng)度來(lái)設(shè)定溜嘴擺動(dòng)最大角度位置，具有制動(dòng)迅速、定位精準(zhǔn)等特點(diǎn)。該系統(tǒng)主要包括電機(jī)、減速機(jī)、推桿和擺動(dòng)溜嘴，電機(jī)通過(guò)電機(jī)法蘭盤直連接于減速機(jī)高速軸，減速機(jī)的低速軸一端通過(guò)推桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接于推桿的一端，推桿的另一端通過(guò)擺動(dòng)溜嘴驅(qū)動(dòng)軸承與擺動(dòng)溜嘴相連。低速軸的另一端連接可伸縮式扇形接近體及擺動(dòng)溜嘴位置指示針，可伸縮式扇形接近體及擺動(dòng)溜嘴位置指示針通過(guò)固定件與低速軸同軸連接?？缮炜s式扇形接近體左、右兩側(cè)各設(shè)置有一支接近開關(guān)，接近開關(guān)連接于電機(jī)控制回路。系統(tǒng)組成見圖1。

圖1　擺動(dòng)溜嘴可調(diào)式限位保護(hù)控制系統(tǒng)

電機(jī)的內(nèi)部設(shè)有電機(jī)制動(dòng)裝置，制動(dòng)裝置設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部的尾側(cè)，可以在電機(jī)斷電后強(qiáng)行使電機(jī)停止。而可伸縮式扇形接近體可通過(guò)調(diào)節(jié)其伸縮距離實(shí)現(xiàn)不同角度時(shí)靠近接近開關(guān)，以達(dá)到擺動(dòng)溜嘴運(yùn)行在該傾斜角度時(shí)停止的功能，這個(gè)角度即為擺動(dòng)溜嘴可傾斜的最大角度。通過(guò)調(diào)節(jié)伸縮距離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其與接近開關(guān)接觸時(shí)擺動(dòng)溜嘴運(yùn)行的最大角度，以滿足不同傾斜角度需求。

該可調(diào)式限位保護(hù)裝置的擺動(dòng)溜嘴原理簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，其中可伸縮式扇形接近體的應(yīng)用增大了擺動(dòng)溜嘴可控角度范圍，該可伸縮式扇形接近體與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸同軸連接，并實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，推桿推動(dòng)溜嘴本體擺動(dòng)。在可伸縮式扇形接近體的兩端分別設(shè)有1個(gè)接近開關(guān)，且這2個(gè)接近開關(guān)與控制裝置點(diǎn)連接，當(dāng)可伸縮式扇形接近體隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)并觸碰到相應(yīng)一側(cè)的接近開關(guān)時(shí)，溜嘴本體擺動(dòng)至最大角度，該接近開關(guān)將接收到的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并發(fā)送給控制裝置，控制裝置控制驅(qū)動(dòng)裝置停止，使溜嘴本體傾倒鐵水，這樣能使擺動(dòng)溜嘴在所需最大角度位置時(shí)安全停止，避免其到達(dá)最大保護(hù)角度位置繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，造成鐵水外溢。

電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)由空氣開關(guān)、接觸器、熱繼電器組成的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制回路。為了適應(yīng)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)連續(xù)性需求，將該系統(tǒng)動(dòng)力改造成雙路供電，即雙路電源給電動(dòng)機(jī)供電，并且可相互切換，確保在某一路電源故障的情況下保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3　實(shí)際應(yīng)用

該扇形接近體為普通鐵性材質(zhì)，中間帶有凹槽滑軌，便于接近體長(zhǎng)度的伸縮調(diào)整，接近體的伸縮操作簡(jiǎn)便快捷，在實(shí)際生產(chǎn)中操作者可以根據(jù)擺動(dòng)溜嘴的實(shí)際工作角度隨時(shí)進(jìn)行精確調(diào)整。

為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，以220 V常閉點(diǎn)接近開關(guān)為電氣控制原件，加以電氣互聯(lián)鎖控制回路做保護(hù)，可精準(zhǔn)高效地將擺動(dòng)溜嘴定位在工作所需角度位置，并保證其不超過(guò)最大保護(hù)角度，徹底解決了以往擺動(dòng)溜嘴機(jī)械式限位易被擠壓損壞失靈，有效地保證了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠以及出鐵的安全。同時(shí)對(duì)接近開關(guān)分別設(shè)有應(yīng)急轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于在接近開關(guān)損壞或更換時(shí)屏蔽對(duì)應(yīng)接近開關(guān)，保證電機(jī)控制回路正常，使擺動(dòng)溜嘴運(yùn)動(dòng)可控，安全出鐵。

實(shí)際使用時(shí)，選擇雙路電源其中一路電源為電機(jī)供電，操作啟動(dòng)按鈕后，電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)并將動(dòng)力通過(guò)高速軸傳輸給減速機(jī)，經(jīng)過(guò)減速機(jī)減速，轉(zhuǎn)速調(diào)整為相對(duì)很低的一個(gè)轉(zhuǎn)速，此時(shí)減速機(jī)通過(guò)低速軸一側(cè)設(shè)置的推桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將其動(dòng)力傳輸給推桿，推桿推動(dòng)擺動(dòng)溜嘴轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)擺動(dòng)溜嘴轉(zhuǎn)動(dòng)到提前設(shè)定所需最大保護(hù)角度時(shí)，可伸縮式扇形接近體靠近接近開關(guān)，接近開關(guān)閉點(diǎn)斷開，此時(shí)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)電機(jī)內(nèi)設(shè)置的電機(jī)制動(dòng)裝置啟動(dòng)，強(qiáng)行使電機(jī)靜止。

4　結(jié)語(yǔ)

帶有可伸縮式接近體的擺動(dòng)溜嘴控制系統(tǒng)控制靈活、制動(dòng)迅速、損壞率低，應(yīng)用實(shí)際生產(chǎn)后，有效地解決了擺動(dòng)溜嘴因慣性運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)械式限位的損壞，使擺動(dòng)溜嘴能夠定位在預(yù)定角度位置，且不會(huì)超過(guò)最大設(shè)定角度，可避免因擺動(dòng)溜嘴與魚雷罐罐口對(duì)位不準(zhǔn)而引發(fā)的鐵水外濺的事故發(fā)生，減少了生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)安全隱患。

Abstrraacctt：Aiming at the match subject of swinging spout with torpedo tank position，a swinging spout possessed adjustable limit protection control system is made，that included motor，speed reducer，push rod and swinging spout.It can achieve precise positioning of swinging spout by adjusting the length of the close body，and also has the advantages of rapid braking，accurate positioning and so on.After the application of this system，it effectively solves the mechanical limit damage problem，and achieves swinging spout at a predetermined angle without exceeding the maximum set angle.

Key worrddss：swinging spout；limit protection；control system；tank position，

《山東冶金》征稿簡(jiǎn)則

《山東冶金》雜志1979年創(chuàng)刊，以促進(jìn)山東冶金工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和科技發(fā)展為宗旨，主要刊登地質(zhì)水文、采選工藝、焦化、耐火、冶煉、軋鋼、材料、理化檢測(cè)、自動(dòng)控制、冶金設(shè)備、經(jīng)濟(jì)與管理以及相關(guān)學(xué)科的科研成果，同時(shí)也報(bào)道有關(guān)學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)和科技信息等。熱誠(chéng)歡迎省內(nèi)外相關(guān)大專院校、科研院所專家、學(xué)者及冶金工程技術(shù)和管理人員向本刊投稿。

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2論文排列格式：題名→作者→單位→摘要→→英文題名→作者漢語(yǔ)拼音名→單位英文名稱→英文摘要→英文

→正文→參考文獻(xiàn)→作者簡(jiǎn)介。

3題名要求確切、簡(jiǎn)潔、鮮明、便于檢索。一般不超過(guò)20個(gè)字。

4作者署名，同一單位不超過(guò)5人；2個(gè)以上單位的，每單位不超過(guò)3人，并在每個(gè)作者的右上角，按單位順序標(biāo)注“1”、“2”、“3”，每位作者之間加“，”。作者單位，包含單位名稱（全稱）、地址和郵編。文末注明論文第一作者簡(jiǎn)介，包括：姓名，性別，出生年，畢業(yè)時(shí)間、院校、專業(yè)。現(xiàn)職務(wù)、職稱，從事工作或研究方向等。注明詳細(xì)通信地址、電話、電子信箱等。

5正文前應(yīng)有200字左右的中文摘要，內(nèi)容包括研究的目的、方法、結(jié)果和結(jié)論等，應(yīng)盡量反映文章的主要信息，寫成報(bào)道性短文；列出3～8個(gè)關(guān)鍵詞。

6英文題名以短語(yǔ)為主要形式，應(yīng)少于10個(gè)實(shí)詞；英文摘要與中文摘要對(duì)應(yīng)，一般不超過(guò)150個(gè)實(shí)詞；英文關(guān)鍵詞應(yīng)與中文關(guān)鍵詞一一對(duì)應(yīng)。

7層次標(biāo)題一般分3層，用阿拉伯?dāng)?shù)字連續(xù)編號(hào)，如“1”，“2.1”，“3.1.1”……，后空2格排標(biāo)題；應(yīng)簡(jiǎn)短明確，不易過(guò)長(zhǎng)（不超過(guò)15個(gè)字）。

8文中的圖表采用阿拉伯?dāng)?shù)字順序編號(hào)，先見文，后見圖表。圖表題名應(yīng)簡(jiǎn)明確切。表的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)潔，圖要精選，內(nèi)容不得與文字或表格內(nèi)容重復(fù)。照片要求清晰、層次分明；金相及TEM、SEM等照片應(yīng)有放大倍數(shù)和比例尺。

9使用國(guó)家法定計(jì)量單位及符號(hào)；名詞術(shù)語(yǔ)應(yīng)統(tǒng)一；一篇文章中一種符號(hào)只能代表一種含義，變量符號(hào)用斜體；正確標(biāo)注所用符號(hào)的大小寫、上下標(biāo)。

Swinging Spout with Adjustable Limit Protection Control System

LOU Haibo
（The Ironmaking Plant of Jinan Branch of Shandong Iron and Steel Co.，Ltd.，Jinan 250101，China）

TF321

A

1004-4620（2016）03-0061-02

2016-01-11

婁海波，男，1987年生，2012年畢業(yè)于吉林大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)。現(xiàn)為山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠助理工程師，從事電氣自動(dòng)化工作。