5.5m 捣固电机车快速减速的方法

李大斯

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

1 问题的提出

电机车是焦炉成套机械设备之一，是拖动装载有红热焦炭或空载的焦灌车或湿熄焦车往返于焦炉与熄焦装置之间的专用牵引车。

电机车运行在焦炉焦侧的熄焦车轨道上，用于牵引和操纵湿熄焦车或焦罐车。要求该电机车既能满足湿法熄焦的作业要求，又能满足干法熄焦的作业要求。

5.5m捣固电机车是与碳化室高度为5.5m焦炉配套的移动机械设备，是人工驾驶的设备。牵引并控制焦罐车或熄焦车完成预定动作。

由于现场电机车盘式制动没有投入使用，只有气动抱闸装置。电机车将满罐运载车对准提升井架中心线时，电机车距离固定极限装置只有5m。当电机车高速运行冲向提升井架位置时，即使强制气动抱闸，电机车也会撞向固定极限装置，使电机车出轨和固定极限装置遭到破坏。

因操作人员疏忽易发生事故，此类事故会造成干熄焦作业无法正常。为保证设备进行本质化安全运行，对设备运行程序进行了改进。

2 5.5m捣固电机车技术参数

电机车车体形式为两层固定双轴式台车。

（1）外型尺寸（长×宽×高）约7460（不含牵引座）×6500×6150mm。

（2）车辆自重约50t。

（3）牵引重量（不含电机车自重）约240t。

（4）电机车采用一点定位5-2推焦串序进行操作。电机车能完成如下操作：走行装置、接焦操作（含干法熄焦时旋转焦罐的控制）、熄焦操作及焦台前放焦操作（湿法熄焦时）、干熄焦站的操作。电机车各操作能实现手动操作或单元程序控制。电机车司机通过工控机进行操作，工控机一台工作，一台热备。

（5）走行装置：轨道中心距2800mm；轨型QU100；轨面标高150mm。

走行传动方式为双轴传动，交流电机。

走行控制采用变频调速控制，走行电机功率的选取根据操作周期、加速度及牵引重量综合确定。

（6）对位精度：±100mm（另设有自动对位装置）。

（7）电机车周转时间＜9.5min。其中：电机车在干熄站的操作时间约200sec（含自动对位装置A.P.S.锁住运载车→接受空焦罐→A.P.S.打开→电机车移位将满罐运载车对准提升井架中心线→A.P.S.锁住运载车→送出满焦罐→A.P.S.打开）。

干法熄焦使用圆形旋转焦罐时的接焦时间约140sec。湿法熄焦时的接焦时间约65sec。熄焦车在熄焦塔内的净熄焦时间70～90sec。

（8）干法熄焦走行距离80～317m，湿法熄焦走行距离80～292m。

（9）走行速度高速为180～200m/min；中速为60～80m/min；低速为～10m/min。走行分四档运行速度，一档运行在5Hz，二档运行在15Hz，三档运行在30Hz，四档运行在45Hz。由于该焦化厂只有一台电机车负责2座60孔焦炉的熄焦作业，正常情况下电机车运行速度较高。

（10）制动装置。采用电机车能耗制动，盘式制动。焦罐车或湿熄焦车采用气动抱闸（带手动制动）。

3 改进措施的实施

3.1 感应设施的安装

在电机车前端左右两边各安装1个接近开关，在导轨旁焊接2个感应设施（这两个感应设施的位置是经过调整测试后确定的，使电机车减速和强制制动停车后能可靠停在提升井架前）。一个作为减速条件（I2.6），一个作为强制气动抱闸条件(I2.7)。通过西门子PLC程序实现减速和强制气动抱闸的功能。当电机车运行到减速条件位置时，减速条件I2.6=1，强行使电机车由高档位（4档45Hz或3档30Hz）先降至2档（15Hz）运行，2秒钟后运行在1档（5Hz）上。若电机车超出井架位置，运行到强制气动抱闸位置时，气动抱闸动作I2.7=1，强制电机车制动停车。感应设施安装位置见图1所示。

3.2 电机车保护控制程序的实施

电机车运行保护控制程序框图见图2。

图2 电机车运行保护程序框图

4.3 电机车减速保护控制程序的实施

右行减速信号到后开始减速保持程序见图3。

减速条件位置信号为I2.6，当电机车右行至减速限位时，即I2.6=1，减速保持联锁有效。

不论其之前运行在3档或4档上，强制到2档速度上运行2秒。

不论电机车运行在任何档位，减速保持有效，见图4。

不论之前运行过程中电机车档位处于几档上，减速档位保持有效。

电机车右行至减速限位后，三档运行速度被屏蔽，见图5。

图5 电机车右行至减速限位后，三档运行速度被屏蔽程序

电机车右行至减速限位后，四档运行速度被屏蔽，见图6。

图6 电机车右行至减速限位后，四档运行速度被屏蔽的程序

当电机车右行至减速限位时，三档和四档运行速度被屏蔽。

电机车在2档速度上运行2秒的时间控制程序见图7。

图7 电机车在2档速度上运行2秒的时间控制程序

电机车在2档速度上运行2秒的程序见图8。

电机车在2档速度上运行2秒后，强制运行在1档的速度上，见图9。

图8 电机车在2档速度上运行2秒

图9 强制运行在1档程序

二档速度维持2秒作为缓冲，这时，无论电机车驾驶员将运行速度打至几档，电机车都会以一档速度走行。

强制气动抱闸位置停车程序见图10。

图10 强制气动抱闸位置停车

强制气动抱闸位置信号为I2.7，当电机车超出正常停车位置后，运行到强制气动抱闸位置I2.7=1，强制电机车气动报闸，立即制动停车。添加右行极限位串到制动命令输出语句中。

左行减速复位，恢复正常行走，见图11。

图11 左行复位程序

图12 解除减速保持功能程序

在电机车到提升机井架侧完成作业，左行离开井架后，运行中的电机车就可取消减速保持状态(M25.0=1,则M25.1=0)，电机车就可以运行到2档、3档或4档上。解除减速保持功能程序见图12。

4 结束语

自从2014年10月某焦化厂电机车实现快速减速的方法以来，应用到生产现场效果很好，能够有效避免电机车冲出轨道，在行驶的区域内能够自动减速，方便了井架下的对位作业，杜绝了设备事故的发生。建议该焦化厂建立连锁保护的测试机制，定期对各种保护设施进行检测，确保保护设施完好，实现对机械设备的可靠保护。