原料場(chǎng)翻車機(jī)系統(tǒng)提速改造實(shí)踐

李向杰

摘 要：根據(jù)翻車機(jī)設(shè)計(jì)原理，通過(guò)實(shí)踐從電控和機(jī)械系統(tǒng)入手，對(duì)翻車機(jī)整體性能進(jìn)行提速改造，從而優(yōu)化翻車機(jī)系統(tǒng)，大幅提高翻車機(jī)卸車效率。

關(guān)鍵詞：翻車機(jī);提速;改造

中圖分類號(hào)：TF321.1? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1003-5168（2021）21-0052-03

Material Yard Dumper System speed-up Transformation Practice

LI Xiangjie

（Angang Iron and Steel Group Company， Angyang， Henan 455004）

Abstract： According to the dumper design principle， through practice from the electric control and mechanical system， the overall performance of the dumper speed-up transformation to optimize the dumper system， greatly improve the dumper unloading efficiency.

Keywords： car dumper; increase speed; reform

翻車機(jī)是大宗原燃材料火車卸車的專用設(shè)備，安鋼集團(tuán)現(xiàn)擁有五臺(tái)翻車機(jī)設(shè)備，每套設(shè)備分別由翻車機(jī)本體、重車調(diào)車機(jī)、遷車臺(tái)和空車調(diào)車機(jī)四部分組成，整套系統(tǒng)由PLC集中控制，可實(shí)現(xiàn)日均卸車650節(jié)以上。其中，1號(hào)和2號(hào)翻車機(jī)自2005年投用以來(lái)，卸車速度較慢一直困擾著翻車機(jī)高效生產(chǎn)。這兩臺(tái)翻車機(jī)因投用早，設(shè)備相對(duì)落后，在性能特別是每節(jié)翻車時(shí)間上和其他翻車機(jī)差距較大（相差1分30秒），卸車效率總體上不去，嚴(yán)重影響了翻卸總量，系統(tǒng)提速勢(shì)在必行。

本文根據(jù)翻車機(jī)設(shè)計(jì)原理，通過(guò)對(duì)比其他翻車機(jī)設(shè)備，從分析影響提速的各種因素入手，通過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，有針對(duì)性地對(duì)1號(hào)、2號(hào)翻車機(jī)進(jìn)行整體提速改造。

1 設(shè)備總體情況

1號(hào)、2號(hào)翻車機(jī)系統(tǒng)由電控系統(tǒng)和機(jī)械液壓系統(tǒng)組成，通過(guò)PLC集中控制實(shí)現(xiàn)翻車機(jī)本體、重調(diào)機(jī)、空調(diào)機(jī)和遷車臺(tái)相互銜接，在運(yùn)動(dòng)中配合完成翻卸作業(yè)任務(wù)。系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況對(duì)機(jī)械、液壓設(shè)備實(shí)行單點(diǎn)順序控制或多點(diǎn)并行控制。一節(jié)車皮從重車線接車到翻卸完成再到進(jìn)入空車線，整個(gè)過(guò)程PLC需要完成126個(gè)輸入點(diǎn)、97個(gè)輸出點(diǎn)的信號(hào)檢測(cè)與控制，移動(dòng)設(shè)備有15個(gè)定位點(diǎn)、11個(gè)減速點(diǎn)，液壓傳動(dòng)點(diǎn)34個(gè)，車皮分為4個(gè)行走段，4臺(tái)變頻器14個(gè)速度，100 m距離3 min完成，安全聯(lián)鎖條件充足，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)要求精準(zhǔn)，控制程序相對(duì)復(fù)雜。

2 翻車機(jī)電氣系統(tǒng)改造

1號(hào)、2號(hào)翻車機(jī)依據(jù)提速改造要求，全面優(yōu)化了系統(tǒng)程序并對(duì)變頻器參數(shù)重新進(jìn)行了調(diào)整設(shè)置，增加PLC系統(tǒng)故障診斷能力，縮短故障停時(shí)，提高設(shè)備檢修效率。

2.1 為保證提速后電氣硬件支持

首先將重調(diào)機(jī)和空調(diào)機(jī)磁性開關(guān)改為傳感器限位以保證輸入信號(hào)的準(zhǔn)確、穩(wěn)定。1號(hào)、2號(hào)翻車機(jī)改造前，重調(diào)機(jī)、空調(diào)機(jī)位置限位為磁接近開關(guān)，通過(guò)外部磁鐵感應(yīng)并保持記憶，在使用過(guò)程中易產(chǎn)生剩磁，導(dǎo)致誤動(dòng)作，從而引起PLC檢測(cè)錯(cuò)誤，造成程序紊亂，翻車機(jī)卸車效率不高[2]。

改造后，重、空調(diào)機(jī)位置限位改為感應(yīng)距離為40 mm的感應(yīng)式接近開關(guān)，在程序中，通過(guò)牽、接車方向來(lái)控制限位的動(dòng)作，避免了限位誤動(dòng)作，從而減少了設(shè)備故障率。

2.2 為降低強(qiáng)電干擾

現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)重新調(diào)整布控電纜長(zhǎng)度，減少重調(diào)機(jī)拖纜長(zhǎng)度4個(gè)跨，有效減少托纜長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)降低電磁干擾的作用。新增中繼柜并對(duì)PLC分區(qū)安裝輸入/輸出保險(xiǎn)，關(guān)鍵輸出信號(hào)加裝隔離電容，使得電氣性能更加穩(wěn)定，抗干擾能力大幅增強(qiáng)。

1號(hào)、2號(hào)翻車機(jī)因設(shè)計(jì)安裝問(wèn)題，自建成投用以來(lái)就一直受到強(qiáng)干擾電壓的影響，干擾電壓經(jīng)常能達(dá)到160 V以上。強(qiáng)電壓干擾時(shí)常導(dǎo)致翻車機(jī)PLC輸入輸出系統(tǒng)異常，信號(hào)和執(zhí)行元件誤動(dòng)作，這已嚴(yán)重影響到翻車機(jī)作業(yè)期間的安全與穩(wěn)定。

通過(guò)對(duì)以上翻車機(jī)強(qiáng)電干擾所產(chǎn)生的原因進(jìn)行綜合研判認(rèn)為，翻車機(jī)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)安裝不當(dāng)是產(chǎn)生強(qiáng)干擾電壓的主要原因主要有四點(diǎn)。

①翻車機(jī)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采用的變頻控制，同時(shí)工作時(shí)，電壓畸變情況較嚴(yán)重，易產(chǎn)生干擾。

②控制電纜和動(dòng)力電纜敷設(shè)在一個(gè)電纜槽內(nèi)，且控制電纜長(zhǎng)，從1號(hào)、2號(hào)主控室PLC柜到就地操作箱控制電纜有300 m左右，極易形成強(qiáng)電對(duì)弱電的干擾。

③重調(diào)機(jī)托纜滑車上安裝電纜多，滑車損壞頻繁，更換周期短，維修量和成本高。

④翻車機(jī)PLC柜內(nèi)控制電纜太多，線亂，不利于消除干擾。

由于DP網(wǎng)絡(luò)控制抗干擾能力較強(qiáng)，也是現(xiàn)在普遍采用的控制方式（其他3臺(tái)翻車機(jī)）。為此，1號(hào)、2號(hào)翻車機(jī)可通過(guò)改用DP網(wǎng)絡(luò)控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)消除強(qiáng)電干擾。實(shí)際操作中，首先在重調(diào)機(jī)就地操作箱、本體地面接線箱、遷空就地操作箱和配電室內(nèi)各增加一個(gè)PLC分站，分站間通過(guò)DP網(wǎng)線連接。1號(hào)、2號(hào)翻車機(jī)現(xiàn)場(chǎng)增加分站后，有利于平時(shí)的設(shè)備點(diǎn)檢及故障處理，縮短了PLC模塊到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件的距離，大大降低了干擾電壓。同時(shí)，在程控柜東側(cè)新增一個(gè)中繼柜，并整理老程控柜線排，大幅減少PLC柜內(nèi)的控制電纜，使排線精簡(jiǎn)、整齊。最后，連接控制采用DP電纜，使重、空調(diào)機(jī)托纜滑車上的電纜減少，進(jìn)而降低滑車損壞率。同時(shí)，也能降低維修成本。

2.3 為提高輔助卸車作業(yè)效率

改造中，在1號(hào)、2號(hào)翻車機(jī)負(fù)一層加裝了翻車預(yù)警（見圖1）。在實(shí)際卸車作業(yè)中，由于需要篩分，物料在進(jìn)入料倉(cāng)前都要經(jīng)過(guò)振動(dòng)篦，因料濕、大塊等原因，篦子上經(jīng)常積料，為此，每翻幾輛車都要組織人員清理篦子，但由于現(xiàn)場(chǎng)噪聲大、清篦子人員分散，清完后聯(lián)系撤離等變得十分困難，這對(duì)卸車安全和效率帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。為此，通過(guò)在翻車機(jī)負(fù)一層加裝翻車預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了重車一進(jìn)入翻車機(jī)本體，負(fù)一層警笛就會(huì)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警（警燈亮、警笛響），提醒清篦子人員及時(shí)撤離，大大提升了綜合卸車效率能[1]。同時(shí)，為確保人員在清理篦子時(shí)的安全，防止主控人員出現(xiàn)誤操作，在1號(hào)和2號(hào)翻車機(jī)地面操作箱各增加一個(gè)安全開關(guān)，并將此電氣控制接點(diǎn)串接在翻車機(jī)正翻按鈕程序中。當(dāng)需要清篦子時(shí)，操作人員在進(jìn)入篦子前，由現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員將安全開關(guān)撥至“開”的位置，PLC程序就會(huì)將“正翻”指令斷開，防止因誤操作而發(fā)生意外。在清完篦子人員返回撤離后，再由操作人員將安全開關(guān)撥至“關(guān)”的位置，允許翻車機(jī)繼續(xù)翻車。