铁牛调车系统在铁运货物卸车中的应用

刘 晓，马春晓

(山东海化集团铁运公司，山东潍坊 262737)



铁牛调车系统在铁运货物卸车中的应用

刘 晓，马春晓

(山东海化集团铁运公司，山东潍坊 262737)

铁路运输货物卸车作业受下料仓口数量限制时，机车牵引车列需分批对位，致使作业时间长、效率低，运行费用高、员工劳动强度大。利用铁牛调车系统后，机车只需将整列对位后即完成本次作业，分批对位由铁牛调车系统来完成，彻底将机车从多批对位作业中解放出来，及时参与其他调车作业。铁牛调车系统的应用，有效促进了专用铁路的整体运行效率，卸车作业过程节能降耗、降本增效成效显著。

铁牛调车系统；铁运；卸车；应用

1 问题的提出

当前，我国纯碱生产企业(氨碱法工艺制碱)所需石灰石和焦炭用量较大。我专用铁路有两股卸石(焦)专线，承担着石灰石、焦炭的铁路运输任务。多年来，受石(焦)卸车下料口数量的限制，卸石(焦)专线每股每批只能对位两车，整列到达时，两股线路需频繁扳道切换线路对位。这种作业方式下，需要多工种联合作业(机车乘务员、调车员、扳道员)，参与岗位及人员都比较多，员工劳动强度大。机车作业过程处于“对位—等待—对位”模式，运行效率低，作业时间长。遇有其他调车作业时，要么中断卸石(焦)作业要么影响其他调车作业。经分析论证，我们从有利于节能降本、提高效率、减轻劳动强度、和谐联劳作业等几个方面考虑，决定对原有作业模式进行创新，在车辆对位作业环节采用铁牛调车系统替代内燃机车调车作业。

2 铁牛调车系统的设计

2.1 铁牛调车系统

借鉴煤矿装车作业调车系统原理，在不影响卸车设备及铁路设施的前提下，充分利用我卸石专线现有场地空间，本着导绳轮少、工程量小、改向少、钢丝绳弯曲次数少、易于安装维护的原则，采用平行线路方式布置，其主机调车绞车、紧绳装置及电气控制系统均布置在两股线路中间空场。

1.导向轮 2.压辊 3.钢轨 4.主钢绳 5.调车绞车 6.托辊 7.张紧滑车 8.铁牛 9.拉紧重锤图1 铁牛调车系统平面布置示意图

从便于实际运用、减少投资的角度出发，以每条卸车线路的实际最大容车数和当前铁路货运主车型(70 t重载车辆)为基础数据，来测算该系统所需牵引力的大小，确定相应的动力系统。两股线路分别按照牵引30辆和40辆70 t重车负载能力进行设计，既保证整列到达后的卸车能力，又灵活规避了安全风险，减少了投资。

铁牛调车系统主要有主机调车绞车、铁牛、张紧滑车、拉紧重锤、钢丝绳、导向轮、压辊、路中托辊，电气控制系统，安全防护装置，排水系统等组成。铁牛结构如图2。

1.钩头 2.导绳轮 3.牛身 4.铁牛轮对图2 铁牛结构示意图

主机调车绞车，由双速交流电动机、减速器、摩擦轮组成，四个摩擦轮分别装在减速器的两个输出轴上，摩擦轮采用槽轮以减少钢丝绳的磨损，并通过对减速器两侧摩擦轮的钢丝绳分别采用“高位进高位出、低位进低位出”的缠绕方式来实现双向调车。电动机通过联轴器、减速器带动摩擦轮，摩擦轮驱动钢丝绳，钢丝绳牵引铁牛，铁牛带动车列运行。传动原理如图3。

1.摩擦轮 2.联轴器 3.电机图3 传动原理示意图

2.2 调车运行方式

充分考虑到原有作业习惯，将铁牛停放位置布置在卸车线的尽头，采取推车作业方式运行。

为提高作业效率，运行速度采用快速和慢速两档设计。通过调节变频器输出频率来改变电动机转速，高低速度都可调整，以使调车绞车实现重车低速正反转和空车高速正反转，满足双向双速调车需要，更好地与卸车系统配合。

2.3 安全防护装置

1)电机的过载保护。一是超过额定负载时的保护；二是发生车辆未充分放风缓解等违章操作时的保护；三是机械传动设备自身出现故障时的保护。

2)电气设施防护。一是电气装置区安装防雨棚，配电柜基础加高30 cm安装，以防雨防潮。二是主要装置区设置紧急停车按钮，确保维护作业时的安全。三是在铁牛作业区两端设置运行限位器。

3)作业过程防护。一是在铁牛调车系统分批对位时，封锁卸石专线，机车禁入。二是每股线路设置动力连锁声光警报器，夜间作业时，车列两端挂方位警示灯。三是现场设立安全位置反光标识，严格确认铁牛停放位置，严格确认遥控作业有效区域。四是卸车作业区采用“U”型钢板罩倒扣在钢丝绳上，防止石块、焦块磨损钢丝绳，减少粉尘对钢丝绳的污染，方便现场物料清理。

3 存在的问题及改进方向

该系统投用以来，安全到位，运行稳定，维护费用低，完全达到预期效果。机车乘务员岗位、扳道员岗位、调车员岗位人员的劳动强度明显降低，机车油耗及车辆停时都有大幅下降，整体作业效率显著提高，三方联劳作业更加和谐。

由于该系统首次应用在卸车作业中，实际运行中还有一些需要不断完善和改进的事项。如：①该系统遍及整个卸石专线，线路长、区域大，巡检线路的时间长，返牛时间长；操作遥控器的有效遥控距离100 m，存在不可靠性。②托辊有转动不灵活的情况，加之钢丝绳粗重，存有滑动现象，易磨损。③两套规格不同的系统，减速器、电动机、钢丝绳等型号规格不同，备件不能通用。④因铁牛牵引绳轮中心高出卸料区钢丝绳防护罩14 cm，当铁牛运行至料口处(最后一次对位)时会将钢丝绳抬高，钢丝绳会与防护罩有摩擦。目前，我们通过采用“将最后一次对位交由机车完成”的操作规程，使问题得到了初步解决。下一步，将重点探讨影响最后一次对位的防护罩如何改造为可浮动式防护罩的问题。

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1005-8370(2016)03-21-02

2016-03-20

刘晓(1975—)，工程师，现任山东海化集团铁路运输分公司副经理，从事企业安全、生产及设备技术管理工作。主要研究方向为机械设计、高分子材料与工程等。