烧结机、环冷机台车轮异常检测报警装置研究与应用

杜克平

摘 要： 对于烧结生产过程来说，烧结机、环冷机台车的稳定运行是保障生产非常重要的环节，因此台车轮异常检测报警装置的研究与应用可以很好的解决问题，提前预防台车轮掉落和卡滞等故障。

关键词： 烧结机；环冷机；台车轮；异常检测；报警装置

一、前言

在钢铁企业烧结厂烧结机和环冷机台车轮的点检工作一直是烧结车间的重点，360m2烧结机单台机有142挂烧结机台车568个车轮，72挂环冷机台车144个车轮，车轮轴承运行寿命都有一定周期，从成本角度考虑是不可能逐一更换，通常都是根据点检信息确定损坏进行更换。但台车轮数量较多巡检线路长靠人工点巡检难以避免会有一些疏漏，使得部分台车轮间隙大而未能更换到位，造成运行过程发生台车轮偏移甚至脱离台车轴的故障，而一旦失去台车轮的烧结机台车进入机尾弯道或环冷机台车进入环冷曲轨，都将发生台车掉落卡死或绷断铰支座而酿成重大的事故。如果能及时发现台车车轮脱落前的迹象，安排检修修复或者更换台车，将避免此类大的设备事故发生，因此考虑增加台车轮异常检测报警装置，实现自动在线检测台车轮运行情况。

二、检测报警装置原理

根据多年对烧结机与环冷机台车轮的点巡检工作进行总结发现台车轮运行状态的劣化是一个过程，台车结构如下图1所示，一般台车轮会有端盖松脱迹象，台车轮向车轴外侧发生偏移，所以可以通过检测台车轮运行轨迹的位移大小来判断它的状态，位移超过允许范围则发出相应的报警信息；偏移的台车轮继续运行则会发生完全脱落的情况，需要检测每一个台车轮是否在正常通过，那么烧结机、环冷机台车轮异常检测报警装置根据以上情况考虑由限位开关和接近开关多种检测装置组成，检测装置结构示意图如下图2。

首先限位开关安装在台车轮侧面，通过连杆和挡板等机构检测台车轮是否有端盖螺栓松动造成的轴向位移，如果某个台车轮端盖发生了位移顶到限位开关，限位开关内的常开触点闭合，电信号反馈至PLC模块，程序里就发出相应的报警到主控室监控画面上显示出来。烧结机左右两侧、环冷机内外两侧都安装了这种限位开关，这样每个台车轮经过的时候都被检测到，无一遗漏。然后考虑到如果台车轮完全脱落的情况，所以增加接近开关检测装置，该装置由两个接近开关组成，正对台车轴的下方10cm台车轮通过的位置成对安装，用来检测每个台车轮是否正常通过的状态，理论上一挂台车一根轴上有两个轮子，一侧的轮子被检测到通过后3至5秒内另一个轮子也一定要被检测到，否则该轮子就已经脱落。接近开关检测到台车轮后转换成电信号，在PLC程序里对两个接近开关的信号进行逻辑编程实现上述功能然后发出报警信息到主控室监控画面显示。主控工看到报警信息之后通知现场操作工确认实际情况然后有计划的对台车轮进行处理。

三、检测报警装置的意义

该台车轮异常检测报警装置检测到台车轮故障后维修人员在短时间内就能拆卸移除有故障的车轮，避免车轮进入弯道卡死增加处理难度，从减少长时间的停机事故。烧结机掉台车轮停机约90分钟，而环冷机掉台车如果未发现，进入曲轨造成停机严重的可能5小时以上甚至更长的时间，每次卡台车停机直接损失约10万左右，还不包括抢修单位人工费用，而且烧结机长时间停机给铁前大生产带来很大安全风险，有可能会带来高炉断料休风的危险。所以这种台车轮异常检测装置带来的效益远远超出其本身技术上原本具有的价值，改造成本很低，但实际应用意义巨大。

四、检测报警装置的推广

目前已经在新余钢铁有限公司烧结厂4、5、6、7、8#烧结机全面推广使用，运行情况良好，效果明显。

经过几个月的使用，在原来只检测台车轮异常情况的基础上，利用接近开关检测装置通过进一步深度的程序开发，实现了对台车定位跟踪的功能。每一挂台车本身是有编号的，烧结机台车是1-142#，环冷机台车是1-72#，首先对接近开关当前对应的台车编号进行人工校对，即在主控监控画面上输入当前台车编号，然后烧结机、环冷机运行起来以后，接近开关每检测到两对台车轮通过，对台车轮编号进行一次累加1，这样实时跟踪每一挂台车运行状态，当有台车轮异常报警发出时，同时记录下相应的台车编号，实现了对故障台车的精准定位。

五、总结

烧结机、环冷机台车轮异常检测报警装置的设计、后期调试及深度程序开发，都得到了很好的应用，不仅保证了装置自身的稳定运行，更是準确的预测出可能会脱落的台车轮并准确定位发生故障的台车位置。在使用过程中，不仅生产操作人员能够及时准确的了解台车车轮运行状态，更重要的是引导设备维护人员有重点的点检和检修。

随着钢铁企业的竞争日益激烈，实现设备故障的早发现，早预防成为提高企业竞争力的重要手段，此装置是一种精密的点检设施，相信随着设备维护与管理的发展，以后这类检测装置会越来越多的得到应用，而且该装置可复制性很强，可以应用到很多其他有车轮检测需要的设备上去，总之该装置应用广泛，前景广阔，同时也需要不断在实际应用中摸索改进，使其更好的帮助设备维护和管理。