火車翻車機空車調(diào)車系統(tǒng)的優(yōu)化改進

紀(jì)志宏，楊瀟

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

火車翻車機空車調(diào)車系統(tǒng)的優(yōu)化改進

紀(jì)志宏，楊瀟

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

針對翻車機空車調(diào)車機牽引鉤頭裝置及其自動控制系統(tǒng)存在的缺陷，將自動鉤車裝置應(yīng)用到空車調(diào)車機系統(tǒng)中，通過PLC自動控制系統(tǒng)進行控制，以提高空車調(diào)車機安全運行的可靠性，解決了空車調(diào)車機牽引鉤頭頻繁撞擊的問題。

液壓；PLC；車鉤；自動鉤車裝置

1 前言

山東鋼鐵萊蕪分公司煉鐵廠銀前原料翻車機于2005年投運，主要負(fù)責(zé)各種原燃料的火車車輛卸料工作。近年來，空車調(diào)車機的鉤頭和火車車廂鉤頭使用壽命明顯降低，達不到標(biāo)準(zhǔn)的使用壽命?？偨Y(jié)分析空車調(diào)車機的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)空車調(diào)車機的設(shè)計存在缺陷，空車調(diào)車機同火車車廂之間無同步銜接，僅靠空車調(diào)車機硬推（撞），促使火車車廂慣性向前行走，火車車廂行走出翻車機出車口，需要空車調(diào)車機連續(xù)多次硬推（撞）的慣性才能到達。分析認(rèn)為導(dǎo)致鉤頭使用壽命降低的主要原因是空車調(diào)車機鉤頭和火車車廂鉤頭的硬推運動，空車調(diào)車機車鉤鉤頭原設(shè)計的推車不掛鉤結(jié)構(gòu)，只對車輛起到推（撞）作用，已不符合鐵道部關(guān)于火車車輛使用的技術(shù)要求。為提高翻車機系統(tǒng)運行可靠性，對銀前原料翻車機空車調(diào)車機進行優(yōu)化改造。

2 空車調(diào)車系統(tǒng)的優(yōu)化

拆除原空車調(diào)車機推車臂推車鉤頭，更換新型帶絞簧的鉤頭。拆除原空車調(diào)車機推車臂推車鉤頭緩沖裝置，由于以前的空車調(diào)車機不需要摘鉤，車鉤的緩沖行程可以最大達到200 mm，增加了摘鉤裝置后，車鉤的橫向位移受到限制，需將鉤箱內(nèi)部增加圓鋼和彈簧托板限制車鉤的行程過大，為此，更換與新型鉤頭配套的緩沖裝置。改造后空車調(diào)車機鉤頭見圖1。

2.1 自動合鉤改造

空車調(diào)車機車鉤由原來的簡易式車鉤改型為自動掛鉤、鎖鉤的銜接式車鉤，當(dāng)空車調(diào)車機與火車車廂第一次接觸推（撞）時，空車調(diào)車機車鉤與火車車廂車鉤兩車鉤能自動掛鉤咬合，并進行鎖鉤銜接，這樣空車調(diào)車機和火車車廂由兩設(shè)備臨時組合為“一體式”設(shè)備，確保了空車調(diào)車機和火車車廂都按照空車調(diào)車機的速度同步行走，避免了兩車鉤之間的頻繁碰撞問題。正常狀態(tài)下，空車調(diào)車機車鉤的“鉤舌”是打開到位狀態(tài)，當(dāng)空車調(diào)車機推運火車車廂時，其空車調(diào)車機車鉤碰撞到火車車廂車鉤，空車調(diào)車機車鉤“鉤舌”同火車車鉤“鉤舌”咬合，自動合鉤完畢；這時空車調(diào)車機的“鉤提銷”裝置會自動落鉤到位，則空車調(diào)車機車鉤的“鉤鎖鐵”鎖閉到位，自動鎖鉤完畢；“鉤提銷”落鉤到位觸發(fā)合鉤到位傳感器，傳感器信號傳輸至PLC程序聯(lián)鎖，則空車調(diào)車機可以繼續(xù)向前推車。當(dāng)空車調(diào)車機車鉤“鉤舌”同火車車廂車鉤“鉤舌”咬合在一起，自動完成掛鉤、鎖鉤動作后，空車調(diào)車機和火車車廂連為一體，按空車調(diào)車機的速度同步行走運動。

圖1 改造后空車調(diào)車機鉤頭

2.2 自動摘鉤改造

空車調(diào)車機車鉤由原普通碰撞式車鉤改型為帶“鉤舌”、“鉤提銷”、“鉤鎖鐵”等自動鉤車裝置的車鉤?？哲囌{(diào)車機“鉤提銷”裝置采用“自控-液壓執(zhí)行”的自動提銷方式，提銷控制系統(tǒng)采用PLC程序信號聯(lián)鎖控制，編入整個翻車機的PLC自動運行系統(tǒng)中，同翻車機其他設(shè)備同步聯(lián)鎖運行，能更準(zhǔn)確的進行控制操作。車鉤提銷系統(tǒng)采用液壓油泵驅(qū)動、液壓閥控制、液壓推桿執(zhí)行的全自控液壓設(shè)計，確保了提銷裝置的動力驅(qū)動，能更加保障提銷到位準(zhǔn)確性與及時性，確保提銷動作的及時完成。

當(dāng)空車調(diào)車機行走至出車口時，接近開關(guān)動作，滿足摘鉤條件，液壓閥動作，推桿自動提升摘鉤，則空車調(diào)車機車鉤和火車車廂車鉤解除了鎖鉤銜接，銜接合鉤的兩車鉤進行分開動作，空車調(diào)車機減速、停止、返回操作，火車車廂慣性繼續(xù)向前行走，降低了操作人員勞動強度，節(jié)省了人力成本。

在翻車機出車口安裝軌道“計軸（輪）傳感器”，當(dāng)火車車廂通過4個輪子后（即火車車廂到達翻車機出車口指定位置），“計軸（輪）傳感器”計次4次后，傳感器傳輸信號至PLC聯(lián)鎖程序，則PLC程序聯(lián)鎖信號觸發(fā)“提銷傳感器”信號，空車調(diào)車機車鉤“鉤提銷”自動提銷、“鉤鎖鐵”開鎖到位，空車調(diào)車機“鉤舌”打開，空車調(diào)車機減速并停止，火車車廂由于慣性繼續(xù)向前行走，空車調(diào)車機和車輛分開，自動完成摘鉤，空車調(diào)車機返程。

2.2 控制程序優(yōu)化

PLC程序優(yōu)化是此次空車調(diào)車機改造系統(tǒng)的重要組成部分。空車調(diào)車機、遷車臺的每個動作都有嚴(yán)密的聯(lián)鎖條件，如空車線對準(zhǔn)、空車調(diào)車機推車、合鉤、摘鉤等動作，控制系統(tǒng)都有復(fù)雜的安全保護。另外，對于現(xiàn)場關(guān)鍵元器件，控制系統(tǒng)也增加了相應(yīng)的程序判斷，盡量保證設(shè)備的安全性能。

當(dāng)遷車臺對準(zhǔn)空車線后，由空車調(diào)車機將遷車臺上的空車推出遷車臺，并在空車線上集結(jié)成列。空車調(diào)車機作業(yè)流程：合鉤→推空車出遷車臺→推車進程→推車進程到位→摘鉤→進程返回→四計軸檢測→空調(diào)機回原位。

新增加的合鉤功能保證空車調(diào)車機與車廂連接，避免車廂相互撞擊。摘鉤功能保證空車調(diào)車機與車廂脫離。新增加的空調(diào)線上四計軸檢測能有效地防止列車車廂被拉回到遷車臺，避免造成車廂毀損事故。優(yōu)化后部分PLC程序見圖2。

2.4 操作程序優(yōu)化

圖2 空車調(diào)車機優(yōu)化后部分PLC程序

空車調(diào)車機改造后，空車調(diào)車機操作程序同步優(yōu)化，操作步驟如下：確認(rèn)牽車臺插銷拔出，啟動牽車臺運行至空車線，將牽車臺道軌與空車線道軌對齊，確認(rèn)在線空車干凈，車門已關(guān)好，車皮鉤頭完全打開、位置正常，插銷插入，漲輪器松開。啟動空車調(diào)車機，確認(rèn)油泵電機正常工作，空車調(diào)車機鉤頭完全打開，啟動空車調(diào)車機將空車皮推入空車線。推車過程中確認(rèn)空車調(diào)車機鉤頭提鉤系統(tǒng)工作正常，至指定位置完成提鉤指令，如提鉤系統(tǒng)不能獨立完成，現(xiàn)場監(jiān)護人員應(yīng)立即按下手動急停按鈕?？哲囌{(diào)車機推車到位后，確認(rèn)空車調(diào)車機鉤頭與車皮鉤頭完全分離后啟動空車調(diào)車機返回按鈕。

3 應(yīng)用效果

空車調(diào)車機系統(tǒng)優(yōu)化改造后，延長了火車車廂鉤頭的使用壽命，使用壽命由0.5 a提高到1 a，大大減輕了空車線上火車車廂互相撞擊的力度，撞擊損傷程度由嚴(yán)重到輕微，降低了設(shè)備成本，同時，空車調(diào)車機控制系統(tǒng)的優(yōu)化，提高了空車調(diào)車機安全運行的可靠性，月故障次數(shù)由改造前7次降低到5次，降低了操作人員的勞動強度。

Optimization of Shunting System for Empty Vehicle in Train Dumper System

JI Zhihong,YANG Xiao

（The Ironmaking Plant of Laiwu Branch of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

Due to there exist some defects in train dumper system,in order to solve the frequently impact damage between the hook devices and meet the requirements of train unloading technology,the PLC automatic control system is applied in shunting system of automatic train hook devices for empty vehicle in train dumper.The reliability of safe shunting operation is improved and the frequently impact damage problem on the hook devices is solved for unloading vehicle in train dumper system.

hydraulic pressure;PLC;couping gear;automatic hook car device

TH237

B

1004-4620（2017）02-0066-02

2016-12-26

紀(jì)志宏，男，1982年生，2005年畢業(yè)于山東大學(xué)自動化專業(yè)?，F(xiàn)為山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠工程師，從事電氣自動化技術(shù)工作。