李向杰

摘 要：根據(jù)翻車機設(shè)計原理，通過實踐從電控和機械系統(tǒng)入手，對翻車機整體性能進行提速改造，從而優(yōu)化翻車機系統(tǒng)，大幅提高翻車機卸車效率。

關(guān)鍵詞：翻車機;提速;改造

中圖分類號：TF321.1? ?文獻標(biāo)識碼：A? ?文章編號：1003-5168（2021）21-0052-03

Material Yard Dumper System speed-up Transformation Practice

LI Xiangjie

（Angang Iron and Steel Group Company， Angyang， Henan 455004）

Abstract： According to the dumper design principle， through practice from the electric control and mechanical system， the overall performance of the dumper speed-up transformation to optimize the dumper system， greatly improve the dumper unloading efficiency.

Keywords： car dumper; increase speed; reform

翻車機是大宗原燃材料火車卸車的專用設(shè)備，安鋼集團現(xiàn)擁有五臺翻車機設(shè)備，每套設(shè)備分別由翻車機本體、重車調(diào)車機、遷車臺和空車調(diào)車機四部分組成，整套系統(tǒng)由PLC集中控制，可實現(xiàn)日均卸車650節(jié)以上。其中，1號和2號翻車機自2005年投用以來，卸車速度較慢一直困擾著翻車機高效生產(chǎn)。這兩臺翻車機因投用早，設(shè)備相對落后，在性能特別是每節(jié)翻車時間上和其他翻車機差距較大（相差1分30秒），卸車效率總體上不去，嚴(yán)重影響了翻卸總量，系統(tǒng)提速勢在必行。

本文根據(jù)翻車機設(shè)計原理，通過對比其他翻車機設(shè)備，從分析影響提速的各種因素入手，通過現(xiàn)象看本質(zhì)，有針對性地對1號、2號翻車機進行整體提速改造。

1 設(shè)備總體情況

1號、2號翻車機系統(tǒng)由電控系統(tǒng)和機械液壓系統(tǒng)組成，通過PLC集中控制實現(xiàn)翻車機本體、重調(diào)機、空調(diào)機和遷車臺相互銜接，在運動中配合完成翻卸作業(yè)任務(wù)。系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場狀況對機械、液壓設(shè)備實行單點順序控制或多點并行控制。一節(jié)車皮從重車線接車到翻卸完成再到進入空車線，整個過程PLC需要完成126個輸入點、97個輸出點的信號檢測與控制，移動設(shè)備有15個定位點、11個減速點，液壓傳動點34個，車皮分為4個行走段，4臺變頻器14個速度，100 m距離3 min完成，安全聯(lián)鎖條件充足，各項技術(shù)參數(shù)要求精準(zhǔn)，控制程序相對復(fù)雜。

2 翻車機電氣系統(tǒng)改造

1號、2號翻車機依據(jù)提速改造要求，全面優(yōu)化了系統(tǒng)程序并對變頻器參數(shù)重新進行了調(diào)整設(shè)置，增加PLC系統(tǒng)故障診斷能力，縮短故障停時，提高設(shè)備檢修效率。

2.1 為保證提速后電氣硬件支持

首先將重調(diào)機和空調(diào)機磁性開關(guān)改為傳感器限位以保證輸入信號的準(zhǔn)確、穩(wěn)定。1號、2號翻車機改造前，重調(diào)機、空調(diào)機位置限位為磁接近開關(guān)，通過外部磁鐵感應(yīng)并保持記憶，在使用過程中易產(chǎn)生剩磁，導(dǎo)致誤動作，從而引起PLC檢測錯誤，造成程序紊亂，翻車機卸車效率不高[2]。

改造后，重、空調(diào)機位置限位改為感應(yīng)距離為40 mm的感應(yīng)式接近開關(guān)，在程序中，通過牽、接車方向來控制限位的動作，避免了限位誤動作，從而減少了設(shè)備故障率。

2.2 為降低強電干擾

現(xiàn)場通過重新調(diào)整布控電纜長度，減少重調(diào)機拖纜長度4個跨，有效減少托纜長度實現(xiàn)降低電磁干擾的作用。新增中繼柜并對PLC分區(qū)安裝輸入/輸出保險，關(guān)鍵輸出信號加裝隔離電容，使得電氣性能更加穩(wěn)定，抗干擾能力大幅增強。

1號、2號翻車機因設(shè)計安裝問題，自建成投用以來就一直受到強干擾電壓的影響，干擾電壓經(jīng)常能達到160 V以上。強電壓干擾時常導(dǎo)致翻車機PLC輸入輸出系統(tǒng)異常，信號和執(zhí)行元件誤動作，這已嚴(yán)重影響到翻車機作業(yè)期間的安全與穩(wěn)定。

通過對以上翻車機強電干擾所產(chǎn)生的原因進行綜合研判認為，翻車機設(shè)計及現(xiàn)場安裝不當(dāng)是產(chǎn)生強干擾電壓的主要原因主要有四點。

①翻車機現(xiàn)場設(shè)備采用的變頻控制，同時工作時，電壓畸變情況較嚴(yán)重，易產(chǎn)生干擾。

②控制電纜和動力電纜敷設(shè)在一個電纜槽內(nèi)，且控制電纜長，從1號、2號主控室PLC柜到就地操作箱控制電纜有300 m左右，極易形成強電對弱電的干擾。

③重調(diào)機托纜滑車上安裝電纜多，滑車損壞頻繁，更換周期短，維修量和成本高。

④翻車機PLC柜內(nèi)控制電纜太多，線亂，不利于消除干擾。

由于DP網(wǎng)絡(luò)控制抗干擾能力較強，也是現(xiàn)在普遍采用的控制方式（其他3臺翻車機）。為此，1號、2號翻車機可通過改用DP網(wǎng)絡(luò)控制的方式來實現(xiàn)消除強電干擾。實際操作中，首先在重調(diào)機就地操作箱、本體地面接線箱、遷空就地操作箱和配電室內(nèi)各增加一個PLC分站，分站間通過DP網(wǎng)線連接。1號、2號翻車機現(xiàn)場增加分站后，有利于平時的設(shè)備點檢及故障處理，縮短了PLC模塊到現(xiàn)場檢測元件的距離，大大降低了干擾電壓。同時，在程控柜東側(cè)新增一個中繼柜，并整理老程控柜線排，大幅減少PLC柜內(nèi)的控制電纜，使排線精簡、整齊。最后，連接控制采用DP電纜，使重、空調(diào)機托纜滑車上的電纜減少，進而降低滑車損壞率。同時，也能降低維修成本。

2.3 為提高輔助卸車作業(yè)效率

改造中，在1號、2號翻車機負一層加裝了翻車預(yù)警（見圖1）。在實際卸車作業(yè)中，由于需要篩分，物料在進入料倉前都要經(jīng)過振動篦，因料濕、大塊等原因，篦子上經(jīng)常積料，為此，每翻幾輛車都要組織人員清理篦子，但由于現(xiàn)場噪聲大、清篦子人員分散，清完后聯(lián)系撤離等變得十分困難，這對卸車安全和效率帶來極大挑戰(zhàn)。為此，通過在翻車機負一層加裝翻車預(yù)警，實現(xiàn)了重車一進入翻車機本體，負一層警笛就會自動發(fā)出預(yù)警（警燈亮、警笛響），提醒清篦子人員及時撤離，大大提升了綜合卸車效率能[1]。同時，為確保人員在清理篦子時的安全，防止主控人員出現(xiàn)誤操作，在1號和2號翻車機地面操作箱各增加一個安全開關(guān)，并將此電氣控制接點串接在翻車機正翻按鈕程序中。當(dāng)需要清篦子時，操作人員在進入篦子前，由現(xiàn)場作業(yè)人員將安全開關(guān)撥至“開”的位置，PLC程序就會將“正翻”指令斷開，防止因誤操作而發(fā)生意外。在清完篦子人員返回撤離后，再由操作人員將安全開關(guān)撥至“關(guān)”的位置，允許翻車機繼續(xù)翻車。