煉焦裝煤車(chē)煤塔受煤定位聯(lián)鎖控制裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

常 欣

(宣鋼機(jī)電公司,河北張家口 075100）

1 背景

裝煤車(chē)是煉焦四大機(jī)車(chē)之一，其主要功能是完成煤塔受煤、碳化室裝煤的工作任務(wù)。煤塔為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的煤倉(cāng)用來(lái)存儲(chǔ)煉焦煤。煤塔下部有下煤口（也稱(chēng)煤嘴）3 排，每排3 個(gè)，共計(jì)9個(gè)煤嘴，每個(gè)煤嘴安裝有電液推桿拖動(dòng)的扇形閘門(mén)。正常生產(chǎn)時(shí)，裝煤車(chē)司機(jī)將車(chē)開(kāi)到煤塔底部，經(jīng)過(guò)人工對(duì)位，裝煤車(chē)的3個(gè)煤斗分別對(duì)準(zhǔn)該排的3個(gè)煤嘴，裝煤車(chē)停車(chē)后，司機(jī)從司機(jī)室走出到煤塔側(cè)墻，分別按動(dòng)側(cè)墻操作箱煤嘴打開(kāi)按鈕，電液推桿動(dòng)作并打開(kāi)煤嘴扇形閘門(mén)，開(kāi)始受煤。煤斗裝滿(mǎn)后，按動(dòng)關(guān)閉按鈕，扇形閘門(mén)關(guān)閉，完成受煤，司機(jī)走回司機(jī)室開(kāi)車(chē)完成碳化室裝煤。每完成一次受煤，司機(jī)就要在司機(jī)室和煤塔側(cè)墻的按鈕箱之間走一個(gè)來(lái)回，一個(gè)班裝煤70多爐，司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度較大。這種控制方式電液推桿主電路和控制回路一直處在待動(dòng)作狀態(tài)，存在著線(xiàn)路絕緣破損短路使電路接通的隱患和弊端，一旦線(xiàn)路故障狀態(tài)下接通，電液推桿動(dòng)作，煤嘴扇形閘門(mén)打開(kāi)，煉焦煤從煤倉(cāng)重力而下，上百?lài)嵜憾褲M(mǎn)整個(gè)煤塔底部，造成生產(chǎn)中斷，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 設(shè)計(jì)原理

針對(duì)現(xiàn)有電氣控制，設(shè)計(jì)一種裝煤車(chē)煤塔受煤定位聯(lián)鎖控制裝置。

（1）在裝煤車(chē)與煤塔之間加裝永久磁鐵、電磁鐵和相應(yīng)的磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)。

（2）加裝主電路、控制電路上電接觸器，受煤定位時(shí)才接通上電，裝煤車(chē)受完煤離開(kāi)后，主電路、控制電路全部斷電。裝煤車(chē)司機(jī)室操作臺(tái)加裝受煤按鈕，司機(jī)在室內(nèi)便可完成受煤操作。

3 技術(shù)方案

（1）裝煤車(chē)煤塔自動(dòng)受煤定位聯(lián)鎖控制裝置系統(tǒng)，以一排為例（二、三排相同），固定支架有裝煤車(chē)頂部支架和煤塔底部支架，支架固定在裝煤車(chē)頂部鋼板上。煤塔底部支架固定在煤塔底部的鋼結(jié)構(gòu)上。支架采用50mm×5mm 角鋼制作，平鋪厚為5 mm 的鋼板，將永久磁鐵、電磁鐵、磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)器件一一對(duì)應(yīng)分別安裝在支架。如圖1所示。

圖1 受煤煤嘴控制系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

（2）裝煤車(chē)頂部支架上安裝有：1#煤嘴打開(kāi)電磁鐵、1#煤嘴關(guān)閉電磁鐵、2#煤嘴打開(kāi)電磁鐵、2#煤嘴關(guān)閉電磁鐵、3#煤嘴打開(kāi)電磁鐵、3#煤嘴關(guān)閉電磁鐵和定位永久磁鐵。與之對(duì)應(yīng)的煤塔底部支架上安裝有：1#煤嘴打開(kāi)磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭、1#煤嘴關(guān)閉磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭、2#煤嘴打開(kāi)磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭、2#煤嘴關(guān)閉磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭、3#煤嘴打開(kāi)磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭、3#煤嘴關(guān)閉磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭和定位磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭。磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)通過(guò)線(xiàn)路引入煤塔底部的配電柜中,電磁鐵通過(guò)線(xiàn)路與煤車(chē)司機(jī)室操作臺(tái)上的按鈕SB1、SB2……SB5、SB6 連接。永久磁鐵直接安裝于支架上，與定位磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭對(duì)應(yīng)，起到定位后控制主電路和操作回路上電的作用。如圖2所示。

圖2 加裝電磁鐵、磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)構(gòu)成示意圖

（3）司機(jī)首先將裝煤車(chē)開(kāi)到煤塔底部，煤斗對(duì)準(zhǔn)煤嘴，此時(shí)永久磁鐵正對(duì)于磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭，磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作接通加裝在配電柜里的接觸器KM0。KM0 動(dòng)作后，接通了液壓推桿電機(jī)主電路和控制電路，同時(shí)點(diǎn)亮了安裝于操作臺(tái)的指示燈HD。提醒司機(jī)可以受煤，司機(jī)操作安裝于操作臺(tái)的按鈕SB1。電磁鐵得電生磁，與之對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)在磁場(chǎng)作用下導(dǎo)通，接通了KM1接觸器，KM1吸合后，電液推桿M1(1)動(dòng)作，打開(kāi)扇形閘門(mén)開(kāi)始受煤，煤斗裝滿(mǎn)后，司機(jī)按動(dòng)安裝于操作臺(tái)的按鈕SB2，電磁鐵得電生磁，與之對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)在磁場(chǎng)作用下導(dǎo)通，接通了KM2 接觸器，KM2 吸合后，電液推桿M1(1)動(dòng)作，關(guān)閉扇形閘門(mén)，完成受煤。電路構(gòu)成示意圖如圖3所示。

圖3 主電路及控制電路的構(gòu)成示意圖

4 技術(shù)要點(diǎn)

永久磁鐵26 與磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭27 端面垂直距離調(diào)整為30～50 mm為宜，電磁鐵14、16、18、20、22、24與磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)觸頭15、17、19、21、23、25端面垂直距離調(diào)整為1～25 mm 為宜。且各感應(yīng)器件安裝分布間距大于200mm 以上，以避免交叉干擾，使開(kāi)關(guān)動(dòng)作可靠，信號(hào)傳遞準(zhǔn)確。

本設(shè)計(jì)在原有控制的基礎(chǔ)上，在裝煤車(chē)與煤塔之間加裝了電磁鐵（14）、（16）、（18)、(20)、（22）、（24）、永久磁鐵(26)、磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)（15）、（17）、（19)、(21)、（23）、（25），(27)。在裝煤車(chē)操作臺(tái)上加裝了按鈕SB 和指示燈HD，在配電柜（10）內(nèi)加裝了主電接觸器KM0。永久磁鐵（26）和磁感應(yīng)磁開(kāi)關(guān)（27）起到了定位和接通電路的作用。不受煤時(shí)，主電路及控制回路為開(kāi)路狀態(tài)，只有在裝煤車(chē)與煤嘴可靠對(duì)位、定位的前提下才能使KM0 動(dòng)作并接通主電路、控制電路電源，才具備受煤操作條件。

5 應(yīng)用效果

5.1 改造前

原受煤時(shí)，司機(jī)將車(chē)對(duì)準(zhǔn)煤嘴后，從司機(jī)室出來(lái)按動(dòng)裝在煤塔側(cè)墻操作箱上的打開(kāi)按鈕，電機(jī)旋轉(zhuǎn)拖動(dòng)扇形閘門(mén)打開(kāi)，開(kāi)始受煤，裝煤車(chē)煤斗裝滿(mǎn)后再次按動(dòng)關(guān)閉按鈕，扇形閘門(mén)關(guān)閉，完成受煤。

5.2 改造后

司機(jī)在室內(nèi)便可操作，節(jié)省了操作時(shí)間、降低了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)提高了電路控制可靠性，有效防止線(xiàn)路短路造成的跑煤事故，確保了裝煤車(chē)與煤塔受煤的安全生產(chǎn)。