摘要：

煤炭裝運(yùn)水平是煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，列車(chē)高精度快速自動(dòng)定量裝車(chē)站集機(jī)械、液壓、監(jiān)控控制于一體，可解決原煤及精煤的快速定量裝車(chē)問(wèn)題。山東泰安煤礦機(jī)械有限公司通過(guò)吸收國(guó)外設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化了其控制功能，完善了其裝車(chē)性能，提高了其裝車(chē)精度。在裝車(chē)站設(shè)計(jì)中，由于不同車(chē)廂裝車(chē)高度不同，裝車(chē)溜槽落煤點(diǎn)的位置也會(huì)不同。而現(xiàn)階段裝車(chē)溜槽的升降主要靠人為控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，以至于落煤點(diǎn)的精度存在很大偏差，最終導(dǎo)致裝車(chē)溜槽容易與車(chē)廂相撞，從而存在很大安全隱患。為了解決這一問(wèn)題，我們迫切需要實(shí)現(xiàn)裝車(chē)溜槽落煤點(diǎn)的精確控制。

前言

快速定量裝車(chē)機(jī)械設(shè)備包括鋼結(jié)構(gòu)塔架及液壓平板閘門(mén)、液壓裝車(chē)溜槽等設(shè)備，這些設(shè)備都在PLC的控制下，由液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，由控制閥控制各自的液壓缸來(lái)工作，它的功能是使物料從緩沖倉(cāng)卸到定量倉(cāng)并準(zhǔn)確稱(chēng)重后裝載到各個(gè)車(chē)廂中。其中裝車(chē)站溜槽分為三種：擺動(dòng)式裝車(chē)溜槽、伸縮式裝車(chē)溜槽、伸縮擺動(dòng)式裝車(chē)溜槽。

1.擺動(dòng)式裝車(chē)溜槽

固定在裝車(chē)塔裝車(chē)點(diǎn)下方，平時(shí)擺起至安全高度，裝車(chē)時(shí)放下裝車(chē)。其特點(diǎn)：與塔架密封好，污染少，可在45至75度范圍內(nèi)的任意位置均可裝車(chē)，以適應(yīng)不同車(chē)箱的裝車(chē)高度，落煤點(diǎn)可最大限度地接近車(chē)箱，可減少料塵飛揚(yáng)，降低空氣污染，溜槽下部圍裙下端應(yīng)與車(chē)皮垂直并呈喇叭型，保證良好的平煤效果，擺動(dòng)式裝車(chē)溜槽的即時(shí)揚(yáng)起可使裝車(chē)溜槽在車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中做到超前放料、滯后停料。

2.伸縮式裝車(chē)溜槽

平時(shí)移到裝車(chē)塔一側(cè)，裝車(chē)時(shí)移到裝車(chē)點(diǎn)下方，伸縮至最佳裝車(chē)位置進(jìn)行裝車(chē)，適應(yīng)不同的裝車(chē)高度，落煤點(diǎn)可最大限度地接近車(chē)箱，可自動(dòng)平煤。它適應(yīng)不同機(jī)車(chē)的通過(guò)，減少塔架的高度。

3.伸縮擺動(dòng)式裝車(chē)溜槽

伸縮擺動(dòng)式是在上面兩種裝車(chē)溜槽的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，它可適應(yīng)不同高度車(chē)廂，也可做到超前放料，平煤及除塵效果達(dá)到最佳。溜槽的控制方式：三種裝車(chē)溜槽在程序中設(shè)定時(shí)，當(dāng)不裝車(chē)但溜槽處于裝車(chē)車(chē)位時(shí)，控制系統(tǒng)將報(bào)警，以提醒工作人員；當(dāng)裝車(chē)系統(tǒng)啟動(dòng)以后，溜槽可以自動(dòng)下放到裝車(chē)位，也可以由裝車(chē)員在操作臺(tái)上通過(guò)操作溜槽控制手柄下放裝車(chē)位；在裝車(chē)過(guò)程中裝車(chē)員可以通過(guò)操作溜槽控制手柄來(lái)控制溜槽的高度；當(dāng)裝車(chē)結(jié)束后，溜槽將自動(dòng)提升到存放位。

在實(shí)際裝車(chē)過(guò)程中，裝車(chē)溜槽的升降主要靠人為控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，以至于落煤點(diǎn)的精度存在很大偏差，最終導(dǎo)致裝車(chē)溜槽容易與車(chē)廂相撞，從而存在很大安全隱患。為了解決這一問(wèn)題，我們迫切需要實(shí)現(xiàn)裝車(chē)溜槽落煤點(diǎn)的精確控制。

工作原理：

該項(xiàng)目的技術(shù)原理：裝車(chē)溜槽的工作過(guò)程是，裝車(chē)開(kāi)始時(shí)，列車(chē)開(kāi)到裝車(chē)站裝煤點(diǎn)，這時(shí)裝車(chē)溜槽開(kāi)始工作，要求準(zhǔn)確快速降到指定落煤點(diǎn)，開(kāi)始裝車(chē)，車(chē)廂裝滿(mǎn)后，裝車(chē)溜槽應(yīng)快速準(zhǔn)確升到指定位置，保證列車(chē)安全通過(guò)，而不發(fā)生碰撞。以前裝車(chē)溜槽升降的設(shè)計(jì)主要靠人來(lái)觀察以確定升降位置，存在誤差大、安全性低等問(wèn)題。此次設(shè)計(jì)，我們?cè)诹锊鄣撞考右粋€(gè)激光測(cè)距儀。通過(guò)相應(yīng)程序控制，可以精確的知道它與車(chē)廂之間的距離，從而保證了裝車(chē)溜槽快速準(zhǔn)確升降到它需要的位置，達(dá)到了裝車(chē)溜槽落煤點(diǎn)的精確控制，解決了由于人為因素而引起的一系列問(wèn)題。

激光測(cè)距儀工作原理：激光測(cè)距儀，是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器。激光測(cè)距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離。激光測(cè)距儀重量輕、體積小、操作簡(jiǎn)單速度快而準(zhǔn)確，其誤差僅為其它光學(xué)測(cè)距儀的五分之一到數(shù)百分之一。

若激光是連續(xù)發(fā)射的，測(cè)程可達(dá)40公里左右，并可晝夜進(jìn)行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的，一般絕對(duì)精度較低，但用于遠(yuǎn)距離測(cè)量，可以達(dá)到很好的相對(duì)精度。

模擬量輸出根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的檢測(cè)窗口輸出相應(yīng)信號(hào)（4到20 mA或0到10V dc，根據(jù)型號(hào)）。開(kāi)關(guān)量輸出在用戶(hù)設(shè)置的檢測(cè)窗口內(nèi)導(dǎo)通。可對(duì)模擬量輸出設(shè)置檢測(cè)窗口。

該項(xiàng)目的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

該項(xiàng)目的實(shí)施方式為本公司根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反復(fù)論證、自主研發(fā)來(lái)完成的。

（1）所采用的由于激光測(cè)距儀價(jià)格不斷下調(diào)，工業(yè)上也逐漸開(kāi)始使用激光測(cè)距儀。國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了一批新型的具有測(cè)距快、體積小、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)的微型測(cè)距儀，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控、礦山、港口等領(lǐng)域。采用激光測(cè)距儀檢測(cè)裝車(chē)溜槽與車(chē)廂的距離，通過(guò)模擬量與設(shè)置點(diǎn)進(jìn)行PID計(jì)算，由于模擬量信號(hào)為連續(xù)性信號(hào)，從而有效的提高了撞車(chē)的安全性與高效性。

（2）控制激光測(cè)距儀的模擬量模塊功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高，故障率很低，具有完善的自診斷和顯示功能。這樣既保證了系統(tǒng)的可靠及安全性，又由于選用了較高密度的模塊而節(jié)省了投資。

（3）激光測(cè)距儀能精確的顯示裝車(chē)溜槽和車(chē)廂的距離，從而保證了裝車(chē)溜槽快速準(zhǔn)確升降到它需要的位置，完全實(shí)現(xiàn)了落煤點(diǎn)的精確控制，解決了由于人為因素導(dǎo)致的誤差大、安全性能低等問(wèn)題。

4.經(jīng)濟(jì)效益分析

目前，我公司正在積極推廣該技術(shù)在裝車(chē)站上的應(yīng)用，已經(jīng)基本上能取代現(xiàn)有裝車(chē)溜槽升降的人為控制方式，該技術(shù)使用前景廣闊，能進(jìn)一步提高裝車(chē)的精度和效率，并能使安全故障降到最低，為裝車(chē)站自動(dòng)化控制的精度要求提供了有力的保障。

4.1保證裝車(chē)溜槽和車(chē)廂不會(huì)相撞，提高了設(shè)備的運(yùn)行壽命，同時(shí)減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量；

4.2進(jìn)一步提高了裝車(chē)的精度，杜絕了裝車(chē)時(shí)的超欠載現(xiàn)象，減少了鐵路運(yùn)輸費(fèi)用和用戶(hù)損失。

4.3提高了裝車(chē)的效率，可縮短列車(chē)停留時(shí)間，減少停車(chē)費(fèi)用。