宋曉宇

2萬t級(jí)以上定量裝車系統(tǒng)的升級(jí)與改造

宋曉宇

介紹了定量裝車系統(tǒng)在大同煤礦集團(tuán)公司部分礦井升級(jí)改造的背景，論述了新系統(tǒng)改造的主要內(nèi)容和特點(diǎn)，并根據(jù)運(yùn)行現(xiàn)狀提出了一些建議。

定量裝車系統(tǒng)；稱重傳感器；控制系統(tǒng)核心

1 升級(jí)改造的背景

大同煤礦集團(tuán)公司各礦使用的裝車系統(tǒng)多為上世紀(jì)90年代產(chǎn)品，存在著以下問題。

①自動(dòng)化程度低，電氣、機(jī)械元件出現(xiàn)嚴(yán)重老化，故障增多；稱重檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)落后，煤位、油壓、油溫等保護(hù)經(jīng)常誤動(dòng)作，無法保證準(zhǔn)確裝車，影響裝車工作正常進(jìn)行。

②有些裝車系統(tǒng)和核心器件的生產(chǎn)公司已破產(chǎn)，配件短缺，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無任何后備保障。

③功能不完善，沒有車號(hào)識(shí)別功能、統(tǒng)計(jì)報(bào)表和打印功能、自動(dòng)稱重功能、閘門自動(dòng)關(guān)閉功能、人機(jī)控制界面，操作和控制方式落后。

2 升級(jí)改造的主要內(nèi)容

為了更好地適應(yīng)大秦線運(yùn)煤專列2萬t/列自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化裝車需要，2009年4月，集團(tuán)公司首先以四臺(tái)礦為試點(diǎn)，對(duì)落后的裝車系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。改造內(nèi)容為：電控系統(tǒng)、定量稱重系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)，這3部分是裝車系統(tǒng)的核心部分。

2.1 控制系統(tǒng)改造

①采用美國(guó)AB（Allen-Beadlry） 公司PLC高端CPU1756作為控制系統(tǒng)和美國(guó)ABB公司等國(guó)外知名廠商低電壓部件，集成形成了裝車工序的數(shù)字式自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

②配置了Logix5555控制軟件，具有良好的人機(jī)對(duì)話界面，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工藝流程的全面監(jiān)控。例如故障報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)、煤流狀態(tài)、中文故障顯示等集控信息，都應(yīng)在計(jì)算機(jī)屏幕及時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)定量裝車系統(tǒng)的自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)控制及裝車配煤的自動(dòng)控制。

③配套了報(bào)表顯示、打印和傳輸功能設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了裝車清單（包括車號(hào)、物料重量） 實(shí)時(shí)自動(dòng)打印功能及交付工序。

④進(jìn)行了原系統(tǒng)的一些重要檢測(cè)、控制設(shè)施（如煤位檢測(cè)、開關(guān)柜、操作臺(tái)等） 的更新。

2.2 定量稱重系統(tǒng)改造

將舊定量稱重系統(tǒng)KF8841改造為梅特勒-托利多XK3123稱重系統(tǒng)。

舊系統(tǒng)裝載原精度為12%，元件老化后降低到21%，不能滿足客戶和鐵路部門要求。新系統(tǒng)裝載精度為0.1%，保證了裝載量的準(zhǔn)確，滿足了用戶和鐵路部門的要求。

2.3 液壓控制系統(tǒng)改造

液壓系統(tǒng)執(zhí)行著緩沖倉(cāng)閘門、定量倉(cāng)閘門、裝車溜槽的開閉操作。舊液壓系統(tǒng)由于控制閥、密封元件老化，經(jīng)常發(fā)生故障，影響裝車工作進(jìn)行。新系統(tǒng)采用高壓大流量泵+蓄能器+電磁卸荷閥設(shè)計(jì)。雙電機(jī)雙泵、良好的冗余設(shè)計(jì)，具備完善的液壓系統(tǒng)壓力、液位、溫度、堵塞等檢測(cè)功能，增加了閘門自動(dòng)關(guān)閉保護(hù)，提高了設(shè)備的可靠性。

3 新系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

①自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)車號(hào)識(shí)別、自動(dòng)稱重、報(bào)表統(tǒng)計(jì)和輸出，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

②裝車速度快。實(shí)現(xiàn)連續(xù)裝車，每節(jié)車裝載時(shí)間38 s～42 s。

③裝車精度高。采用新技術(shù)型和不銹鋼稱重傳感器，壽命長(zhǎng)。每節(jié)車載重量誤差±0.1%以內(nèi)，累計(jì)誤差±0.05%以內(nèi)。

④良好的人機(jī)操作界面。實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示、煤流狀況顯示。

4 改造前后的效益對(duì)比

技術(shù)升級(jí)和改造后，裝車穩(wěn)定性好、可靠性高、系統(tǒng)噪音小。

四臺(tái)礦裝車系統(tǒng)改造前，系統(tǒng)故障多，不僅倉(cāng)閘門關(guān)閉不嚴(yán)造成灑煤，裝車噸位也不能滿足客戶和鐵路部門要求，而且經(jīng)常影響裝車時(shí)間，曾經(jīng)最多一次被鐵路部門罰款10萬元。改造后，完善了保護(hù)功能，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，維護(hù)工作量大幅降低，裝載量也滿足了客戶和鐵路部門要求。2010年1月～3月，四臺(tái)礦完成煤炭外運(yùn)102.7萬t，超計(jì)劃10萬t；特別是3月份，外運(yùn)突破38萬t，創(chuàng)下了該礦煤炭外運(yùn)最好成績(jī)。

5 建議

四臺(tái)礦定量裝車系統(tǒng)升級(jí)改造后，運(yùn)行至今效果一直較好，能夠滿足礦原煤外運(yùn)的要求。但新舊系統(tǒng)的融合仍存在一些問題，以后也有可能成為制約生產(chǎn)的因素，建議使用單位今后對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改造。

①緩沖倉(cāng)到定量倉(cāng)之間的卸煤閘板油缸老化，對(duì)信號(hào)捕捉反應(yīng)慢，無傳感器，集控系統(tǒng)無法對(duì)油缸的動(dòng)作情況做出監(jiān)控。

②卸煤溜槽為搖擺式，存在平煤效果不好，冬天防凍性能差等諸多不足，應(yīng)更換為更為先進(jìn)的筒式溜槽。

6 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)升級(jí)改造前后對(duì)比及集團(tuán)公司的現(xiàn)狀，許多礦井的定量裝載設(shè)備都存在著與四臺(tái)礦定量裝車系統(tǒng)類似的問題。基于四臺(tái)礦改造后的成功經(jīng)驗(yàn)，集團(tuán)公司又先后在馬脊梁、云岡等礦進(jìn)行了推廣和應(yīng)用。新的系統(tǒng)不僅提高了定量裝載設(shè)備的水平，滿足外運(yùn)要求，而且使用安全可靠，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度?？傊?，及時(shí)對(duì)集團(tuán)公司各礦裝車系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和改造，對(duì)于適應(yīng)高產(chǎn)高效的現(xiàn)代化礦井要求是非常必要的。

Upgrade and Transformation of the Quantitative Loading System above Two Million Tons

Song Xiaoyu

This article introduces the background of the updating and transformation of quantitative loading system which is applied in Datong Coal Mine Group.It discusses the main contents and characteristics of the transformation of the new system，and proposes some suggestions according to circulating present condition.

quantitative loading system;quality sensor;controlling system core

TD56

B

1000-4866（2011）02-0025-02

宋曉宇，男，1972年4月畢業(yè)于太原理工大學(xué)，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司機(jī)電管理處工作，工程師。

2011－01－12

2011－01－26