夏光勇

（中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司，重慶 401122）

原料受卸有火車、汽車、船舶三種受卸方式，其中采用翻車機(jī)卸料是大中型鋼鐵企業(yè)受卸大宗原料的普遍方式。

翻車機(jī)是一種大型高效的機(jī)械化卸車設(shè)備。它將一節(jié)或幾節(jié)火車車皮翻轉(zhuǎn)約160℃～175℃左右，將散狀料卸入料倉(cāng)，然后經(jīng)膠帶輸送機(jī)送入料場(chǎng)堆存。翻車機(jī)及其輔助設(shè)備就構(gòu)成了原料場(chǎng)的翻車機(jī)系統(tǒng)部分。它可將一整列火車的原料卸掉后，空車送出。一般地，運(yùn)行過(guò)成可分為三個(gè)不同的工作階段，大部分設(shè)備露天作業(yè)，工作環(huán)境惡劣，設(shè)備較為分散，同時(shí)設(shè)備間的聯(lián)鎖和協(xié)調(diào)關(guān)系密切。

國(guó)內(nèi)裝備的翻車機(jī)多為武漢電力設(shè)備廠和大連重工·起重集團(tuán)有限公司制造，大體可分為轉(zhuǎn)子式（如：ZFJ型、C型等）、側(cè)傾式（如CF型等）兩大類型。最近幾年，部分大型港口和鋼廠安裝有雙翻或多翻的翻車機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化水平較高。

本文主要以國(guó)內(nèi)鋼廠較為普遍采用的CFH-II型和C型翻車機(jī)作個(gè)比較分析，以某鋼廠原料場(chǎng)翻車機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，對(duì)原料場(chǎng)翻車機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了探討。

1 翻車機(jī)系統(tǒng)的組成和卸車線路配置

1.1 翻車機(jī)系統(tǒng)的組成

翻車機(jī)系統(tǒng)是以翻車機(jī)為主體，包括重車調(diào)車設(shè)備（如重車調(diào)車機(jī)，摘鉤平臺(tái)、夾輪器、安全止擋器等），空車調(diào)車設(shè)備（如空車調(diào)車機(jī)、單向止擋器等），此外根據(jù)工藝布置需要設(shè)有牽車臺(tái)等組成的一個(gè)集中控制的流水卸車線。

卸車線按其工藝布置形式可分為貫通式和折返式兩種。貫通式又稱為縱列作業(yè)線，其重車線和空車線在翻車機(jī)室前后，呈貫通式布置。由于貫通式作業(yè)線占用寬度較少，設(shè)備品種數(shù)量也較少，在工廠中有條件時(shí)，一般都采用此種方式（如昆鋼）。折返式是重車線和空車線并排布置在翻車機(jī)室兩側(cè)。占地寬度較大，作業(yè)設(shè)備較多，但作業(yè)線路長(zhǎng)度較短，配置靈活。

下面以某鋼廠原料場(chǎng)的翻車機(jī)系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明。該翻車機(jī)系統(tǒng)是C型翻車機(jī)，重車調(diào)車機(jī)，空車調(diào)車機(jī)，牽車臺(tái)等主要設(shè)備構(gòu)成，由于某鋼廠地處山區(qū)，場(chǎng)地線路較短，采用了折返式的布置線路，見(jiàn)下圖。

圖1 鋼廠原料場(chǎng)翻車機(jī)布置線路圖

一列火車通過(guò)火車機(jī)頭推送入軌道電路區(qū)間段停穩(wěn)后，重車調(diào)車機(jī)落下大臂并開(kāi)鉤接掛第一節(jié)重車，大臂鉤頭與重車鉤頭可靠連接后，重車調(diào)車機(jī)牽引整列重車行至人工摘鉤處停止，由人工摘開(kāi)重車之間連接的鉤頭，重車調(diào)車機(jī)隨之牽引單節(jié)重車至翻車機(jī)平臺(tái)就位后停止，大臂鉤頭開(kāi)鉤，使重車與重車調(diào)車機(jī)分離脫開(kāi)，同時(shí)在此過(guò)程中，若翻車機(jī)平臺(tái)上停放有已翻過(guò)的空車，則由重車調(diào)車機(jī)將其推入牽車臺(tái)，抬起大臂返回牽引下一節(jié)重車，同時(shí)在重車駛出翻車平臺(tái)區(qū)時(shí)，翻車機(jī)即可翻卸重車。在這同時(shí)，空車在牽車臺(tái)上停穩(wěn)后，牽車臺(tái)定位銷拔出，并牽向空車線，在靠近空車線時(shí)，減速緩慢對(duì)準(zhǔn)空車線，空車調(diào)車機(jī)工作，牽引空車到空車線。隨后牽車臺(tái)返回重車線，等待下一輛空車，依次循環(huán)。翻卸一個(gè)周期約需2.4min～3min。

1.2 翻車機(jī)車型的確定

國(guó)內(nèi)鋼廠較為普遍采用CFH-II型和C型翻車兩種車型。從目前使用情況來(lái)看，C型轉(zhuǎn)子式和CFH-II型側(cè)傾式翻車機(jī)均能滿足鋼廠原料場(chǎng)翻卸能力；C型轉(zhuǎn)子式較CFH-II型側(cè)傾式翻車機(jī)保護(hù)車輛較好，翻卸車輛較干凈，但是生產(chǎn)過(guò)程中C型設(shè)備維護(hù)工作量大，維護(hù)費(fèi)用較高。見(jiàn)表1。

從上表可以看出，CFH-II型翻車機(jī)工作機(jī)構(gòu)多為機(jī)械式，而C型翻車機(jī)工作機(jī)構(gòu)多為液壓系統(tǒng)，在前些年，由于液壓系統(tǒng)不合理，造成C型翻車機(jī)故障較多。在某鋼廠原料場(chǎng)設(shè)計(jì)中考慮到近年來(lái)，制造廠對(duì)翻車機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了修改，得到提高，因此選用C翻車機(jī)系統(tǒng)，能夠確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

表1 C型轉(zhuǎn)子式和CFH-II型側(cè)傾式翻車機(jī)比較

2 翻車機(jī)臺(tái)數(shù)的確定

2.1 翻車機(jī)作業(yè)線的生產(chǎn)能力

翻車機(jī)作業(yè)線的卸車能力Qf0=3600m/T。

某鋼廠原料場(chǎng)火車系統(tǒng)年受料量為412.09萬(wàn)t/a，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步確定采用單翻形式，即取m=1；又根據(jù)制造廠提供的翻車機(jī)系統(tǒng)效率圖得翻車機(jī)作業(yè)線卸車周期約為178s。則翻車機(jī)作業(yè)線的卸車能力為Qf0=20.225，取Qf0=20輛/h。

一般地，鐵路車輛平均載重量G=54t/h，翻車機(jī)作業(yè)線的卸料能力Qf=Qf0×54=1080t/h。

另外考慮到影響翻車機(jī)作業(yè)線卸料能力的因素較多，除系統(tǒng)本身的卸車速度外，主要還有到達(dá)批次和時(shí)間，車列長(zhǎng)度，站場(chǎng)調(diào)度組織等。根據(jù)手冊(cè)[1]影響系數(shù)Φf=0.5～0.8，外界因素大時(shí)取小值，影響小時(shí)取大值。根據(jù)某鋼廠所處位置條件選取Φf=0.65，則綜合卸料能力Qzf=0.65×1080=702t/h。

2.2 卸堆系統(tǒng)的生產(chǎn)能力

某鋼廠原料場(chǎng)火車受料系統(tǒng)每天的受料量約為11290t/d，根據(jù)堆卸系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間最少的是翻車機(jī)15h，來(lái)料不平衡系數(shù)K1=1.3，操作系數(shù)取K2=1.0，則卸堆系統(tǒng)生產(chǎn)能力Qx=1.0×1.3×11290/15=978.5（t/h）。

2.3 翻車機(jī)臺(tái)數(shù)

根據(jù)原料準(zhǔn)備設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]11-4確定翻車機(jī)臺(tái)數(shù)為：

n=978.5/（702×0.9）＝1.55

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，正常情況翻車機(jī)需選2臺(tái)，但是考慮某鋼廠原料場(chǎng)場(chǎng)地狹小，若翻車機(jī)占地面積過(guò)大，將減少原料場(chǎng)的貯存量，經(jīng)綜合考慮某鋼廠原料場(chǎng)翻車機(jī)系統(tǒng)采用單線系統(tǒng)，同時(shí)增設(shè)火車受料槽，并配螺旋卸車機(jī)兩臺(tái)輔助作業(yè)。

3 國(guó)內(nèi)翻車機(jī)系統(tǒng)與國(guó)外存在的差距

由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的多種原因，目前國(guó)內(nèi)裝備的翻車機(jī)系統(tǒng)與國(guó)外存在的最大差距是自動(dòng)化程度不高。理想的全自動(dòng)化作業(yè)應(yīng)該是整套系統(tǒng)只需一個(gè)人遠(yuǎn)方監(jiān)控，在中控室實(shí)現(xiàn)翻卸整列重車的全過(guò)程，不間斷的生產(chǎn)作業(yè)，而實(shí)際生產(chǎn)中有各種因素制約翻車機(jī)系統(tǒng)的全自動(dòng)化作業(yè)。

在某鋼廠原料場(chǎng)設(shè)計(jì)中整個(gè)作業(yè)線上主要有三處需要人工幫助才能完成整個(gè)卸車作業(yè)。第一個(gè)是該翻車機(jī)系統(tǒng)未配置液壓摘鉤平臺(tái)，須人工依次摘開(kāi)重車之間的連接鉤頭，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中當(dāng)工人摘開(kāi)鉤后，通過(guò)打手勢(shì)或敲打車皮的方式通知中控室進(jìn)行下一步的操作。第二個(gè)是翻車機(jī)系統(tǒng)需由人工依靠電視監(jiān)控畫(huà)面操作重車調(diào)車機(jī)，行走到距待接車輛一定距離時(shí)，依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)判定重車調(diào)車機(jī)停止位置，并依靠慣性與重車鉤頭可靠無(wú)碰撞的連接。第三個(gè)是翻車機(jī)在翻卸過(guò)程中會(huì)形成車皮的鉤頭不同程度的歪斜，從而是空車進(jìn)入空車線后，鉤頭連接不上，影響調(diào)車，固需配置一人在作業(yè)過(guò)程中人工推正。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，翻車機(jī)系統(tǒng)工藝和設(shè)備也會(huì)不斷的改進(jìn)，提高工作效率，改善勞動(dòng)條件。翻車機(jī)系統(tǒng)工藝和設(shè)備的選擇牽涉到場(chǎng)地、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等多方面的因素，加之各廠具體情況有所不同，選定是力求合理、實(shí)用。