紀(jì)志宏，楊瀟

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

火車翻車機(jī)空車調(diào)車系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)

紀(jì)志宏，楊瀟

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

針對(duì)翻車機(jī)空車調(diào)車機(jī)牽引鉤頭裝置及其自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的缺陷，將自動(dòng)鉤車裝置應(yīng)用到空車調(diào)車機(jī)系統(tǒng)中，通過PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，以提高空車調(diào)車機(jī)安全運(yùn)行的可靠性，解決了空車調(diào)車機(jī)牽引鉤頭頻繁撞擊的問題。

液壓；PLC；車鉤；自動(dòng)鉤車裝置

1 前言

山東鋼鐵萊蕪分公司煉鐵廠銀前原料翻車機(jī)于2005年投運(yùn)，主要負(fù)責(zé)各種原燃料的火車車輛卸料工作。近年來，空車調(diào)車機(jī)的鉤頭和火車車廂鉤頭使用壽命明顯降低，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的使用壽命?？偨Y(jié)分析空車調(diào)車機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)空車調(diào)車機(jī)的設(shè)計(jì)存在缺陷，空車調(diào)車機(jī)同火車車廂之間無同步銜接，僅靠空車調(diào)車機(jī)硬推（撞），促使火車車廂慣性向前行走，火車車廂行走出翻車機(jī)出車口，需要空車調(diào)車機(jī)連續(xù)多次硬推（撞）的慣性才能到達(dá)。分析認(rèn)為導(dǎo)致鉤頭使用壽命降低的主要原因是空車調(diào)車機(jī)鉤頭和火車車廂鉤頭的硬推運(yùn)動(dòng)，空車調(diào)車機(jī)車鉤鉤頭原設(shè)計(jì)的推車不掛鉤結(jié)構(gòu)，只對(duì)車輛起到推（撞）作用，已不符合鐵道部關(guān)于火車車輛使用的技術(shù)要求。為提高翻車機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，對(duì)銀前原料翻車機(jī)空車調(diào)車機(jī)進(jìn)行優(yōu)化改造。

2 空車調(diào)車系統(tǒng)的優(yōu)化

拆除原空車調(diào)車機(jī)推車臂推車鉤頭，更換新型帶絞簧的鉤頭。拆除原空車調(diào)車機(jī)推車臂推車鉤頭緩沖裝置，由于以前的空車調(diào)車機(jī)不需要摘鉤，車鉤的緩沖行程可以最大達(dá)到200 mm，增加了摘鉤裝置后，車鉤的橫向位移受到限制，需將鉤箱內(nèi)部增加圓鋼和彈簧托板限制車鉤的行程過大，為此，更換與新型鉤頭配套的緩沖裝置。改造后空車調(diào)車機(jī)鉤頭見圖1。

2.1 自動(dòng)合鉤改造

空車調(diào)車機(jī)車鉤由原來的簡易式車鉤改型為自動(dòng)掛鉤、鎖鉤的銜接式車鉤，當(dāng)空車調(diào)車機(jī)與火車車廂第一次接觸推（撞）時(shí)，空車調(diào)車機(jī)車鉤與火車車廂車鉤兩車鉤能自動(dòng)掛鉤咬合，并進(jìn)行鎖鉤銜接，這樣空車調(diào)車機(jī)和火車車廂由兩設(shè)備臨時(shí)組合為“一體式”設(shè)備，確保了空車調(diào)車機(jī)和火車車廂都按照空車調(diào)車機(jī)的速度同步行走，避免了兩車鉤之間的頻繁碰撞問題。正常狀態(tài)下，空車調(diào)車機(jī)車鉤的“鉤舌”是打開到位狀態(tài)，當(dāng)空車調(diào)車機(jī)推運(yùn)火車車廂時(shí)，其空車調(diào)車機(jī)車鉤碰撞到火車車廂車鉤，空車調(diào)車機(jī)車鉤“鉤舌”同火車車鉤“鉤舌”咬合，自動(dòng)合鉤完畢；這時(shí)空車調(diào)車機(jī)的“鉤提銷”裝置會(huì)自動(dòng)落鉤到位，則空車調(diào)車機(jī)車鉤的“鉤鎖鐵”鎖閉到位，自動(dòng)鎖鉤完畢；“鉤提銷”落鉤到位觸發(fā)合鉤到位傳感器，傳感器信號(hào)傳輸至PLC程序聯(lián)鎖，則空車調(diào)車機(jī)可以繼續(xù)向前推車。當(dāng)空車調(diào)車機(jī)車鉤“鉤舌”同火車車廂車鉤“鉤舌”咬合在一起，自動(dòng)完成掛鉤、鎖鉤動(dòng)作后，空車調(diào)車機(jī)和火車車廂連為一體，按空車調(diào)車機(jī)的速度同步行走運(yùn)動(dòng)。

圖1 改造后空車調(diào)車機(jī)鉤頭

2.2 自動(dòng)摘鉤改造

空車調(diào)車機(jī)車鉤由原普通碰撞式車鉤改型為帶“鉤舌”、“鉤提銷”、“鉤鎖鐵”等自動(dòng)鉤車裝置的車鉤。空車調(diào)車機(jī)“鉤提銷”裝置采用“自控-液壓執(zhí)行”的自動(dòng)提銷方式，提銷控制系統(tǒng)采用PLC程序信號(hào)聯(lián)鎖控制，編入整個(gè)翻車機(jī)的PLC自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)中，同翻車機(jī)其他設(shè)備同步聯(lián)鎖運(yùn)行，能更準(zhǔn)確的進(jìn)行控制操作。車鉤提銷系統(tǒng)采用液壓油泵驅(qū)動(dòng)、液壓閥控制、液壓推桿執(zhí)行的全自控液壓設(shè)計(jì)，確保了提銷裝置的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，能更加保障提銷到位準(zhǔn)確性與及時(shí)性，確保提銷動(dòng)作的及時(shí)完成。

當(dāng)空車調(diào)車機(jī)行走至出車口時(shí)，接近開關(guān)動(dòng)作，滿足摘鉤條件，液壓閥動(dòng)作，推桿自動(dòng)提升摘鉤，則空車調(diào)車機(jī)車鉤和火車車廂車鉤解除了鎖鉤銜接，銜接合鉤的兩車鉤進(jìn)行分開動(dòng)作，空車調(diào)車機(jī)減速、停止、返回操作，火車車廂慣性繼續(xù)向前行走，降低了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力成本。

在翻車機(jī)出車口安裝軌道“計(jì)軸（輪）傳感器”，當(dāng)火車車廂通過4個(gè)輪子后（即火車車廂到達(dá)翻車機(jī)出車口指定位置），“計(jì)軸（輪）傳感器”計(jì)次4次后，傳感器傳輸信號(hào)至PLC聯(lián)鎖程序，則PLC程序聯(lián)鎖信號(hào)觸發(fā)“提銷傳感器”信號(hào)，空車調(diào)車機(jī)車鉤“鉤提銷”自動(dòng)提銷、“鉤鎖鐵”開鎖到位，空車調(diào)車機(jī)“鉤舌”打開，空車調(diào)車機(jī)減速并停止，火車車廂由于慣性繼續(xù)向前行走，空車調(diào)車機(jī)和車輛分開，自動(dòng)完成摘鉤，空車調(diào)車機(jī)返程。

2.2 控制程序優(yōu)化

PLC程序優(yōu)化是此次空車調(diào)車機(jī)改造系統(tǒng)的重要組成部分。空車調(diào)車機(jī)、遷車臺(tái)的每個(gè)動(dòng)作都有嚴(yán)密的聯(lián)鎖條件，如空車線對(duì)準(zhǔn)、空車調(diào)車機(jī)推車、合鉤、摘鉤等動(dòng)作，控制系統(tǒng)都有復(fù)雜的安全保護(hù)。另外，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵元器件，控制系統(tǒng)也增加了相應(yīng)的程序判斷，盡量保證設(shè)備的安全性能。

當(dāng)遷車臺(tái)對(duì)準(zhǔn)空車線后，由空車調(diào)車機(jī)將遷車臺(tái)上的空車推出遷車臺(tái)，并在空車線上集結(jié)成列?？哲囌{(diào)車機(jī)作業(yè)流程：合鉤→推空車出遷車臺(tái)→推車進(jìn)程→推車進(jìn)程到位→摘鉤→進(jìn)程返回→四計(jì)軸檢測(cè)→空調(diào)機(jī)回原位。

新增加的合鉤功能保證空車調(diào)車機(jī)與車廂連接，避免車廂相互撞擊。摘鉤功能保證空車調(diào)車機(jī)與車廂脫離。新增加的空調(diào)線上四計(jì)軸檢測(cè)能有效地防止列車車廂被拉回到遷車臺(tái)，避免造成車廂毀損事故。優(yōu)化后部分PLC程序見圖2。

2.4 操作程序優(yōu)化

圖2 空車調(diào)車機(jī)優(yōu)化后部分PLC程序

空車調(diào)車機(jī)改造后，空車調(diào)車機(jī)操作程序同步優(yōu)化，操作步驟如下：確認(rèn)牽車臺(tái)插銷拔出，啟動(dòng)牽車臺(tái)運(yùn)行至空車線，將牽車臺(tái)道軌與空車線道軌對(duì)齊，確認(rèn)在線空車干凈，車門已關(guān)好，車皮鉤頭完全打開、位置正常，插銷插入，漲輪器松開。啟動(dòng)空車調(diào)車機(jī)，確認(rèn)油泵電機(jī)正常工作，空車調(diào)車機(jī)鉤頭完全打開，啟動(dòng)空車調(diào)車機(jī)將空車皮推入空車線。推車過程中確認(rèn)空車調(diào)車機(jī)鉤頭提鉤系統(tǒng)工作正常，至指定位置完成提鉤指令，如提鉤系統(tǒng)不能獨(dú)立完成，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人員應(yīng)立即按下手動(dòng)急停按鈕。空車調(diào)車機(jī)推車到位后，確認(rèn)空車調(diào)車機(jī)鉤頭與車皮鉤頭完全分離后啟動(dòng)空車調(diào)車機(jī)返回按鈕。

3 應(yīng)用效果

空車調(diào)車機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化改造后，延長了火車車廂鉤頭的使用壽命，使用壽命由0.5 a提高到1 a，大大減輕了空車線上火車車廂互相撞擊的力度，撞擊損傷程度由嚴(yán)重到輕微，降低了設(shè)備成本，同時(shí)，空車調(diào)車機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，提高了空車調(diào)車機(jī)安全運(yùn)行的可靠性，月故障次數(shù)由改造前7次降低到5次，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

Optimization of Shunting System for Empty Vehicle in Train Dumper System

JI Zhihong,YANG Xiao

（The Ironmaking Plant of Laiwu Branch of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

Due to there exist some defects in train dumper system,in order to solve the frequently impact damage between the hook devices and meet the requirements of train unloading technology,the PLC automatic control system is applied in shunting system of automatic train hook devices for empty vehicle in train dumper.The reliability of safe shunting operation is improved and the frequently impact damage problem on the hook devices is solved for unloading vehicle in train dumper system.

hydraulic pressure;PLC;couping gear;automatic hook car device

TH237

B

1004-4620（2017）02-0066-02

2016-12-26

紀(jì)志宏，男，1982年生，2005年畢業(yè)于山東大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)?，F(xiàn)為山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠工程師，從事電氣自動(dòng)化技術(shù)工作。