火車翻車機空車調車系統的優化改進

紀志宏，楊瀟

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

火車翻車機空車調車系統的優化改進

紀志宏，楊瀟

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

針對翻車機空車調車機牽引鉤頭裝置及其自動控制系統存在的缺陷，將自動鉤車裝置應用到空車調車機系統中，通過PLC自動控制系統進行控制，以提高空車調車機安全運行的可靠性，解決了空車調車機牽引鉤頭頻繁撞擊的問題。

液壓；PLC；車鉤；自動鉤車裝置

1 前言

山東鋼鐵萊蕪分公司煉鐵廠銀前原料翻車機于2005年投運，主要負責各種原燃料的火車車輛卸料工作。近年來，空車調車機的鉤頭和火車車廂鉤頭使用壽命明顯降低，達不到標準的使用壽命?？偨Y分析空車調車機的運行狀態，發現空車調車機的設計存在缺陷，空車調車機同火車車廂之間無同步銜接，僅靠空車調車機硬推（撞），促使火車車廂慣性向前行走，火車車廂行走出翻車機出車口，需要空車調車機連續多次硬推（撞）的慣性才能到達。分析認為導致鉤頭使用壽命降低的主要原因是空車調車機鉤頭和火車車廂鉤頭的硬推運動，空車調車機車鉤鉤頭原設計的推車不掛鉤結構，只對車輛起到推（撞）作用，已不符合鐵道部關于火車車輛使用的技術要求。為提高翻車機系統運行可靠性，對銀前原料翻車機空車調車機進行優化改造。

2 空車調車系統的優化

拆除原空車調車機推車臂推車鉤頭，更換新型帶絞簧的鉤頭。拆除原空車調車機推車臂推車鉤頭緩沖裝置，由于以前的空車調車機不需要摘鉤，車鉤的緩沖行程可以最大達到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。改造后空車調車機鉤頭見圖1。

2.1 自動合鉤改造

空車調車機車鉤由原來的簡易式車鉤改型為自動掛鉤、鎖鉤的銜接式車鉤，當空車調車機與火車車廂第一次接觸推（撞）時，空車調車機車鉤與火車車廂車鉤兩車鉤能自動掛鉤咬合，并進行鎖鉤銜接，這樣空車調車機和火車車廂由兩設備臨時組合為“一體式”設備，確保了空車調車機和火車車廂都按照空車調車機的速度同步行走，避免了兩車鉤之間的頻繁碰撞問題。正常狀態下，空車調車機車鉤的“鉤舌”是打開到位狀態，當空車調車機推運火車車廂時，其空車調車機車鉤碰撞到火車車廂車鉤，空車調車機車鉤“鉤舌”同火車車鉤“鉤舌”咬合，自動合鉤完畢；這時空車調車機的“鉤提銷”裝置會自動落鉤到位，則空車調車機車鉤的“鉤鎖鐵”鎖閉到位，自動鎖鉤完畢；“鉤提銷”落鉤到位觸發合鉤到位傳感器，傳感器信號傳輸至PLC程序聯鎖，則空車調車機可以繼續向前推車。當空車調車機車鉤“鉤舌”同火車車廂車鉤“鉤舌”咬合在一起，自動完成掛鉤、鎖鉤動作后，空車調車機和火車車廂連為一體，按空車調車機的速度同步行走運動。

圖1 改造后空車調車機鉤頭

2.2 自動摘鉤改造

空車調車機車鉤由原普通碰撞式車鉤改型為帶“鉤舌”、“鉤提銷”、“鉤鎖鐵”等自動鉤車裝置的車鉤?？哲囌{車機“鉤提銷”裝置采用“自控-液壓執行”的自動提銷方式，提銷控制系統采用PLC程序信號聯鎖控制，編入整個翻車機的PLC自動運行系統中，同翻車機其他設備同步聯鎖運行，能更準確的進行控制操作。車鉤提銷系統采用液壓油泵驅動、液壓閥控制、液壓推桿執行的全自控液壓設計，確保了提銷裝置的動力驅動，能更加保障提銷到位準確性與及時性，確保提銷動作的及時完成。

當空車調車機行走至出車口時，接近開關動作，滿足摘鉤條件，液壓閥動作，推桿自動提升摘鉤，則空車調車機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行分開動作，空車調車機減速、停止、返回操作，火車車廂慣性繼續向前行走，降低了操作人員勞動強度，節省了人力成本。

在翻車機出車口安裝軌道“計軸（輪）傳感器”，當火車車廂通過4個輪子后（即火車車廂到達翻車機出車口指定位置），“計軸（輪）傳感器”計次4次后，傳感器傳輸信號至PLC聯鎖程序，則PLC程序聯鎖信號觸發“提銷傳感器”信號，空車調車機車鉤“鉤提銷”自動提銷、“鉤鎖鐵”開鎖到位，空車調車機“鉤舌”打開，空車調車機減速并停止，火車車廂由于慣性繼續向前行走，空車調車機和車輛分開，自動完成摘鉤，空車調車機返程。

2.2 控制程序優化

PLC程序優化是此次空車調車機改造系統的重要組成部分?？哲囌{車機、遷車臺的每個動作都有嚴密的聯鎖條件，如空車線對準、空車調車機推車、合鉤、摘鉤等動作，控制系統都有復雜的安全保護。另外，對于現場關鍵元器件，控制系統也增加了相應的程序判斷，盡量保證設備的安全性能。

當遷車臺對準空車線后，由空車調車機將遷車臺上的空車推出遷車臺，并在空車線上集結成列?？哲囌{車機作業流程：合鉤→推空車出遷車臺→推車進程→推車進程到位→摘鉤→進程返回→四計軸檢測→空調機回原位。

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

2.4 操作程序優化

圖2 空車調車機優化后部分PLC程序

空車調車機改造后，空車調車機操作程序同步優化，操作步驟如下：確認牽車臺插銷拔出，啟動牽車臺運行至空車線，將牽車臺道軌與空車線道軌對齊，確認在線空車干凈，車門已關好，車皮鉤頭完全打開、位置正常，插銷插入，漲輪器松開。啟動空車調車機，確認油泵電機正常工作，空車調車機鉤頭完全打開，啟動空車調車機將空車皮推入空車線。推車過程中確認空車調車機鉤頭提鉤系統工作正常，至指定位置完成提鉤指令，如提鉤系統不能獨立完成，現場監護人員應立即按下手動急停按鈕?？哲囌{車機推車到位后，確認空車調車機鉤頭與車皮鉤頭完全分離后啟動空車調車機返回按鈕。

3 應用效果

空車調車機系統優化改造后，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，撞擊損傷程度由嚴重到輕微，降低了設備成本，同時，空車調車機控制系統的優化，提高了空車調車機安全運行的可靠性，月故障次數由改造前7次降低到5次，降低了操作人員的勞動強度。

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

紀志宏，男，1982年生，2005年畢業于山東大學自動化專業?，F為山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠工程師，從事電氣自動化技術工作。