摆动溜嘴可调式限位保护控制系统

娄海波

（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东济南250101）

信息化建设

摆动溜嘴可调式限位保护控制系统

娄海波

（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东济南250101）

针对预防摆动溜嘴与鱼雷罐罐口对位问题，采用一种摆动溜嘴可调式限位保护控制系统，包括电机、减速机、推杆和摆动溜嘴，通过调节接近体伸缩长度设定溜嘴摆动运动最大角度位置，具有制动迅速、定位精准等优点。该系统应用后，有效地解决了摆动溜嘴因惯性运动对机械式限位的损坏，使摆动溜嘴定位在预定角度位置，且不会超过最大设定角度。

摆动溜嘴；限位保护；控制系统；罐口

1　前言

现代高炉生产出的铁水一般由鱼雷罐经铁道储运，铁水出炉后经由摆动溜嘴流入鱼雷罐，出铁时若因摆动溜嘴与鱼雷罐罐口对位不准确而使铁水外溢，易造成铁水熔化铁轨、甚至爆炸等安全事故，给企业生产造成巨大损失。以前采用行程开关等机械限位开关定位装置，因摆动溜嘴惯性很大，电机断电后溜嘴靠惯性继续带动减速机运行，经常出现行程开关被挤压坏，摆动溜嘴失控，产生联锁反应，铁水外溢事故频发，如不能及时发现，将发生重大恶性生产安全事故。因此，针对预防摆动溜嘴与鱼雷罐罐口对位问题，采用一种摆动溜嘴可调式限位保护控制系统。

2　系统组成及原理

摆动溜嘴可调式限位保护控制系统能够实现摆动溜嘴精确定位，通过手动调节接近体伸缩长度来设定溜嘴摆动最大角度位置，具有制动迅速、定位精准等特点。该系统主要包括电机、减速机、推杆和摆动溜嘴，电机通过电机法兰盘直连接于减速机高速轴，减速机的低速轴一端通过推杆驱动机构连接于推杆的一端，推杆的另一端通过摆动溜嘴驱动轴承与摆动溜嘴相连。低速轴的另一端连接可伸缩式扇形接近体及摆动溜嘴位置指示针，可伸缩式扇形接近体及摆动溜嘴位置指示针通过固定件与低速轴同轴连接。可伸缩式扇形接近体左、右两侧各设置有一支接近开关，接近开关连接于电机控制回路。系统组成见图1。

图1　摆动溜嘴可调式限位保护控制系统

电机的内部设有电机制动装置，制动装置设置于电机内部的尾侧，可以在电机断电后强行使电机停止。而可伸缩式扇形接近体可通过调节其伸缩距离实现不同角度时靠近接近开关，以达到摆动溜嘴运行在该倾斜角度时停止的功能，这个角度即为摆动溜嘴可倾斜的最大角度。通过调节伸缩距离，进而实现其与接近开关接触时摆动溜嘴运行的最大角度，以满足不同倾斜角度需求。

该可调式限位保护装置的摆动溜嘴原理简单易实现，其中可伸缩式扇形接近体的应用增大了摆动溜嘴可控角度范围，该可伸缩式扇形接近体与传动机构的传动轴同轴连接，并实现同步转动，在驱动装置的驱动下，推杆推动溜嘴本体摆动。在可伸缩式扇形接近体的两端分别设有1个接近开关，且这2个接近开关与控制装置点连接，当可伸缩式扇形接近体随传动机构的传动轴同步转动并触碰到相应一侧的接近开关时，溜嘴本体摆动至最大角度，该接近开关将接收到的位置信号转换为电信号并发送给控制装置，控制装置控制驱动装置停止，使溜嘴本体倾倒铁水，这样能使摆动溜嘴在所需最大角度位置时安全停止，避免其到达最大保护角度位置继续运动，造成铁水外溢。

电动机控制系统由空气开关、接触器、热继电器组成的电动机正反转控制回路。为了适应实际现场生产连续性需求，将该系统动力改造成双路供电，即双路电源给电动机供电，并且可相互切换，确保在某一路电源故障的情况下保证系统正常运行。

3　实际应用

该扇形接近体为普通铁性材质，中间带有凹槽滑轨，便于接近体长度的伸缩调整，接近体的伸缩操作简便快捷，在实际生产中操作者可以根据摆动溜嘴的实际工作角度随时进行精确调整。

为了增强系统的可靠性，以220 V常闭点接近开关为电气控制原件，加以电气互联锁控制回路做保护，可精准高效地将摆动溜嘴定位在工作所需角度位置，并保证其不超过最大保护角度，彻底解决了以往摆动溜嘴机械式限位易被挤压损坏失灵，有效地保证了系统稳定可靠以及出铁的安全。同时对接近开关分别设有应急转换开关，用于在接近开关损坏或更换时屏蔽对应接近开关，保证电机控制回路正常，使摆动溜嘴运动可控，安全出铁。

实际使用时，选择双路电源其中一路电源为电机供电，操作启动按钮后，电机高速旋转并将动力通过高速轴传输给减速机，经过减速机减速，转速调整为相对很低的一个转速，此时减速机通过低速轴一侧设置的推杆驱动机构将其动力传输给推杆，推杆推动摆动溜嘴转动。当摆动溜嘴转动到提前设定所需最大保护角度时，可伸缩式扇形接近体靠近接近开关，接近开关闭点断开，此时电机停止运转，与此同时电机内设置的电机制动装置启动，强行使电机静止。

4　结语

带有可伸缩式接近体的摆动溜嘴控制系统控制灵活、制动迅速、损坏率低，应用实际生产后，有效地解决了摆动溜嘴因惯性运动对机械式限位的损坏，使摆动溜嘴能够定位在预定角度位置，且不会超过最大设定角度，可避免因摆动溜嘴与鱼雷罐罐口对位不准而引发的铁水外溅的事故发生，减少了生产过程中的生产安全隐患。

Abstrraacctt：Aiming at the match subject of swinging spout with torpedo tank position，a swinging spout possessed adjustable limit protection control system is made，that included motor，speed reducer，push rod and swinging spout.It can achieve precise positioning of swinging spout by adjusting the length of the close body，and also has the advantages of rapid braking，accurate positioning and so on.After the application of this system，it effectively solves the mechanical limit damage problem，and achieves swinging spout at a predetermined angle without exceeding the maximum set angle.

Key worrddss：swinging spout；limit protection；control system；tank position，

《山东冶金》征稿简则

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9使用国家法定计量单位及符号；名词术语应统一；一篇文章中一种符号只能代表一种含义，变量符号用斜体；正确标注所用符号的大小写、上下标。

Swinging Spout with Adjustable Limit Protection Control System

LOU Haibo
（The Ironmaking Plant of Jinan Branch of Shandong Iron and Steel Co.，Ltd.，Jinan 250101，China）

TF321

A

1004-4620（2016）03-0061-02

2016-01-11

娄海波，男，1987年生，2012年毕业于吉林大学自动化专业。现为山钢股份济南分公司炼铁厂助理工程师，从事电气自动化工作。