關(guān)昕宇

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煤礦精快速定量裝車系統(tǒng)不落弓裝置技術(shù)應(yīng)用研究

關(guān)昕宇

摘要精快速定量裝車系統(tǒng)能夠快速地將固體物料連續(xù)裝載到行進(jìn)中的火車車廂中，特別適合大型采礦企業(yè)產(chǎn)品的裝車外運(yùn)[1]。系統(tǒng)裝車的核心是旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)式裝車溜槽，它是一套連接固定在列車車廂上方的裝車站鋼結(jié)構(gòu)塔架上，實(shí)現(xiàn)裝車功能，但由于無(wú)電區(qū)滑桿與裝車溜槽位置存在重疊和兩萬(wàn)噸不解體列車的開(kāi)裝，裝車工在操作過(guò)程中如果操作失誤，可能出現(xiàn)不落弓和裝車溜槽相撞的機(jī)電事故，造成對(duì)裝車人員和設(shè)備的嚴(yán)重傷害。文中主要介紹了兩種改進(jìn)措施有力地提高裝車系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞定量裝車系統(tǒng)；不落弓裝置；電氣控制系統(tǒng)

0引言

精快速定量裝車系統(tǒng)是將物料按規(guī)定重量連續(xù)自動(dòng)稱重并裝入火車系統(tǒng)，它主要由輸煤系統(tǒng)、裝車機(jī)械設(shè)備、液壓系統(tǒng)、自動(dòng)采樣系統(tǒng)、PLC監(jiān)控系統(tǒng)等組成[2]。在裝車前必須將旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)式裝車溜槽的可升降溜槽放下，外溜槽通過(guò)關(guān)節(jié)軸承迅速繞內(nèi)溜槽上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，翻下待裝車。這種擺動(dòng)式溜槽由內(nèi)外溜槽體組成，外溜槽通過(guò)關(guān)節(jié)軸承繞內(nèi)溜槽上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)以控制裝車裝載高度，由液壓平板閘門切斷煤流，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平煤功能。

2010年，國(guó)內(nèi)首次2萬(wàn)噸不解體雙機(jī)車牽引列車在同煤集團(tuán)塔山礦和同忻礦試裝，2萬(wàn)噸列車作為大秦線的直達(dá)港口列車，是鐵路部門為了提高運(yùn)力，加快車皮周轉(zhuǎn)的重要舉措。它不同于以往的萬(wàn)噸列：采用了雙機(jī)車牽引，在環(huán)線裝車的情況下，要求平穩(wěn)通過(guò)中部車頭。這樣就很容易出現(xiàn)不落弓和裝車溜槽相撞現(xiàn)象，針對(duì)這一情況，同忻礦運(yùn)銷站工程技術(shù)人員從不落弓裝置硬件上改造設(shè)備缺陷，同時(shí)，從軟件上改進(jìn)控制系統(tǒng)，軟硬件相結(jié)合，雙管齊下，有力地提高裝車系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

1不落弓裝置的工作原理

不落弓裝置是上接觸網(wǎng)供電的電動(dòng)機(jī)車無(wú)電區(qū)輔助設(shè)備，由絕緣滑桿、擺桿組件與裝在道軌一側(cè)支點(diǎn)上固定支架活動(dòng)連接，構(gòu)成框式擺動(dòng)結(jié)構(gòu)，用電動(dòng)推桿機(jī)構(gòu)作動(dòng)力。當(dāng)機(jī)車通過(guò)無(wú)電區(qū)前，首先檢查漏煤斗是否在初始位置即非工作位置，開(kāi)啟電控柜出桿開(kāi)關(guān)，該機(jī)構(gòu)通過(guò)電動(dòng)推桿及推桿平動(dòng)變轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)軸承滾動(dòng)帶動(dòng)滑桿作平行移動(dòng)至軌道中心300 mm處，此時(shí)機(jī)車滑行通過(guò)；當(dāng)機(jī)車受電弓離開(kāi)無(wú)電區(qū)后，開(kāi)啟回桿開(kāi)關(guān)，電動(dòng)推桿做回收運(yùn)動(dòng)，通過(guò)組件轉(zhuǎn)動(dòng)使滑桿平行至初始位置，距軌道中心1 200 mm。

裝置采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，動(dòng)作平穩(wěn)、不變形，鉸鏈處均裝有軸承，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，絕緣性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便、其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合我國(guó)電氣化鐵路有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范是當(dāng)前國(guó)內(nèi)電氣化鐵路無(wú)電區(qū)裝卸點(diǎn)的理想裝置。該裝置由4大部分組成：固定支架、L型連桿、擺桿組件、滑桿組件。

2裝車系統(tǒng)的具體改進(jìn)內(nèi)容

本部門從2012年7月對(duì)現(xiàn)使用的裝車塔下不落弓裝置進(jìn)行改進(jìn)，共改進(jìn)裝車塔不落弓裝置2套（包括現(xiàn)使用的和備用的不落弓裝置），并對(duì)裝車系統(tǒng)的硬件設(shè)施和軟件控制回路上進(jìn)行系列改造。

2.1采用加焊耐磨耐沖擊材料對(duì)裝車溜槽內(nèi)部改造

（1）在裝車溜槽內(nèi)部南側(cè)焊1塊250 mm×50 mm的錳鋼板，收斂溜槽出口，改善煤流方向，促使溜槽內(nèi)的煤進(jìn)入列車中，有效減少裝運(yùn)過(guò)程中撒煤現(xiàn)象。

（2）在裝車溜槽出煤口前后兩側(cè)加裝了厚度10 mm的橡膠擋皮，使其減緩出煤口急速涌出的煤流，改變煤流的流向，促使煤流沿著橡膠擋皮的方向規(guī)整的進(jìn)入列車中，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)平煤的功能，裝出的列車就能達(dá)到鐵路貨運(yùn)部門要求的“頂部刮平，四角填平，四邊露出”標(biāo)準(zhǔn)。

（3）在溜槽旋轉(zhuǎn)部加焊一塊用特殊耐磨材料BTW1制作而成的擋煤板，因?yàn)榇颂幵谘b車過(guò)程中是煤流必經(jīng)之處且沖擊較大，經(jīng)常會(huì)粘接大量的煤泥，導(dǎo)致裝車溜槽放不到位，引起裝車誤差，利用這種材料的高強(qiáng)度和耐沖擊性，將裝車放煤過(guò)程的煤流方向改變，從而減少旋轉(zhuǎn)處粘煤現(xiàn)象，避免裝車溜槽槽體掛煤，從而避免產(chǎn)生裝車誤差。（見(jiàn)圖1）

圖1裝車塔不落弓裝置

2.2不落弓裝置內(nèi)部電氣控制系統(tǒng)改進(jìn)

（1）在控制回路上采用加裝就地按鈕的方法，為了適應(yīng)程控要求和確保電動(dòng)推桿的正常運(yùn)行，為裝置配備了必要的電器元件，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單正、反轉(zhuǎn)可逆控制。圖2是不帶有就地按鈕，圖3帶有就地按鈕。

圖2無(wú)就地按鈕的內(nèi)部電氣控制系統(tǒng)

圖3帶有就地按鈕的內(nèi)部電氣控制系統(tǒng)

（2）為了避免無(wú)電區(qū)滑桿與裝車溜槽發(fā)生碰撞，在使用前應(yīng)檢查裝車溜槽是否到位，當(dāng)開(kāi)啟無(wú)電區(qū)滑桿時(shí)，裝車溜槽不允許工作，當(dāng)滑桿結(jié)束工作確認(rèn)返回到初始位置時(shí)，方可使裝車溜槽工作。裝車塔不落弓裝置與溜槽實(shí)現(xiàn)閉鎖，裝車溜槽提升不到位，不落弓不能動(dòng)作，圖4為提升溜槽控制原理圖。

圖4提升溜槽控制原理

在確保裝車質(zhì)量符合鐵路標(biāo)準(zhǔn)的情況下，從2012年8月對(duì)裝車不落弓裝置外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電氣控制部分進(jìn)行改進(jìn)完成后，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的調(diào)試和實(shí)踐應(yīng)用，改造后的裝車系統(tǒng)在裝2萬(wàn)噸列車（210節(jié)C80型)時(shí)，裝車時(shí)間由以前的310 min縮短到現(xiàn)在的260 min，提高列車的裝運(yùn)速度，縮短了過(guò)中部機(jī)車頭停留時(shí)間，加快了車皮周轉(zhuǎn)，減少了我礦承擔(dān)的鐵路運(yùn)輸費(fèi)用和停車占道費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了溜槽空間利用率和裝車效率的最大化。隨后，經(jīng)大同市質(zhì)檢局檢定，同忻礦裝車站的稱重系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到：定量倉(cāng)稱重精度為±0.05%，單節(jié)車皮的裝車精度±0.1%，整列車裝車精度±0.05%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，經(jīng)過(guò)3年多的使用和運(yùn)行，到目前為止，同忻礦累計(jì)安全無(wú)故障裝運(yùn)各類列車1610列次，實(shí)現(xiàn)了我礦裝車“快準(zhǔn)好”的目標(biāo)。

3結(jié)語(yǔ)

隨著2萬(wàn)噸重載列車的普及推廣，裝車時(shí)間增長(zhǎng)，裝車強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，出現(xiàn)操作失靈或失誤等情況時(shí)，如果沒(méi)有良好的防護(hù)措施，必將給行車安全和裝車安全帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。因此，通過(guò)對(duì)裝車溜槽控制系統(tǒng)和不落弓控制進(jìn)行了改進(jìn)，從源頭上杜絕了溜槽與不落弓裝置碰撞的可能性，最大限度地提高了列車和裝車溜槽運(yùn)行的安全性和可靠性，從根本上杜絕了裝車溜槽和不落弓之間配合過(guò)程中可能存在的安全隱患。同時(shí)，該裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后維護(hù)使用簡(jiǎn)單方便，只需平時(shí)定期檢查注油并清洗更換拉桿彈簧，即可解決實(shí)際操作問(wèn)題。為同忻礦的安全高產(chǎn)快運(yùn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]彭驤，姚裕文，郝守衛(wèi).快速定量裝車系統(tǒng)[J] .煤礦科學(xué)技術(shù)，1999（12）：15-18.

[2]劉學(xué)忠，李畔玲.快速定量裝車系統(tǒng)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用[J] .煤炭加工與綜合利用，2011 (1) : 06-03.

關(guān)昕宇，男，1986年10月出生，太原理工大學(xué)在讀工程碩士研究生，現(xiàn)在在大同煤礦集團(tuán)公司同忻礦工作，工程師。

Application and Research of No Falling Bow Device Technology of Accurate and Rapid Ration Loading System Used by Coal Mine

Guan Xinyu

Abstract：Accurate and rapid ration loading system can quickly put solid materials continuously to load to moving railway carriages, especially be suitable for loading outbound of large-scale mining enterprise product. The core of the system loading is rotary oscillating loading chute, it connects with the steel structure tower of loading station on the top of the train carriage to implement loading function, but because of no electricity area slider and loading chute position existing the overlap and the loading of twenty thousand tons no collapsing train, if loaders have operation error in the process of operation, the mechanical and electrical accidents of no falling bow and loading chute colliding may be appeared, serious damage for the loading personnel and equipments is caused. This paper mainly introduces two kinds of improvement measures to effectively improve the security and stability of loading system.

Key words：ration loading system; no falling bow device; electrical control system

收稿日期：2016-01-05

作者簡(jiǎn)介

中圖分類號(hào)TD562+.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B

文章編號(hào)1000-4866 (2016) 01-0034-03