原料场翻车机系统提速改造实践

李向杰

摘 要：根据翻车机设计原理，通过实践从电控和机械系统入手，对翻车机整体性能进行提速改造，从而优化翻车机系统，大幅提高翻车机卸车效率。

关键词：翻车机;提速;改造

中图分类号：TF321.1   文献标识码：A   文章编号：1003-5168（2021）21-0052-03

Material Yard Dumper System speed-up Transformation Practice

LI Xiangjie

（Angang Iron and Steel Group Company， Angyang， Henan 455004）

Abstract： According to the dumper design principle， through practice from the electric control and mechanical system， the overall performance of the dumper speed-up transformation to optimize the dumper system， greatly improve the dumper unloading efficiency.

Keywords： car dumper; increase speed; reform

翻車机是大宗原燃材料火车卸车的专用设备，安钢集团现拥有五台翻车机设备，每套设备分别由翻车机本体、重车调车机、迁车台和空车调车机四部分组成，整套系统由PLC集中控制，可实现日均卸车650节以上。其中，1号和2号翻车机自2005年投用以来，卸车速度较慢一直困扰着翻车机高效生产。这两台翻车机因投用早，设备相对落后，在性能特别是每节翻车时间上和其他翻车机差距较大（相差1分30秒），卸车效率总体上不去，严重影响了翻卸总量，系统提速势在必行。

本文根据翻车机设计原理，通过对比其他翻车机设备，从分析影响提速的各种因素入手，通过现象看本质，有针对性地对1号、2号翻车机进行整体提速改造。

1 设备总体情况

1号、2号翻车机系统由电控系统和机械液压系统组成，通过PLC集中控制实现翻车机本体、重调机、空调机和迁车台相互衔接，在运动中配合完成翻卸作业任务。系统根据现场状况对机械、液压设备实行单点顺序控制或多点并行控制。一节车皮从重车线接车到翻卸完成再到进入空车线，整个过程PLC需要完成126个输入点、97个输出点的信号检测与控制，移动设备有15个定位点、11个减速点，液压传动点34个，车皮分为4个行走段，4台变频器14个速度，100 m距离3 min完成，安全联锁条件充足，各项技术参数要求精准，控制程序相对复杂。

2 翻车机电气系统改造

1号、2号翻车机依据提速改造要求，全面优化了系统程序并对变频器参数重新进行了调整设置，增加PLC系统故障诊断能力，缩短故障停时，提高设备检修效率。

2.1 为保证提速后电气硬件支持

首先将重调机和空调机磁性开关改为传感器限位以保证输入信号的准确、稳定。1号、2号翻车机改造前，重调机、空调机位置限位为磁接近开关，通过外部磁铁感应并保持记忆，在使用过程中易产生剩磁，导致误动作，从而引起PLC检测错误，造成程序紊乱，翻车机卸车效率不高[2]。

改造后，重、空调机位置限位改为感应距离为40 mm的感应式接近开关，在程序中，通过牵、接车方向来控制限位的动作，避免了限位误动作，从而减少了设备故障率。

2.2 为降低强电干扰

现场通过重新调整布控电缆长度，减少重调机拖缆长度4个跨，有效减少托缆长度实现降低电磁干扰的作用。新增中继柜并对PLC分区安装输入/输出保险，关键输出信号加装隔离电容，使得电气性能更加稳定，抗干扰能力大幅增强。

1号、2号翻车机因设计安装问题，自建成投用以来就一直受到强干扰电压的影响，干扰电压经常能达到160 V以上。强电压干扰时常导致翻车机PLC输入输出系统异常，信号和执行元件误动作，这已严重影响到翻车机作业期间的安全与稳定。

通过对以上翻车机强电干扰所产生的原因进行综合研判认为，翻车机设计及现场安装不当是产生强干扰电压的主要原因主要有四点。

①翻车机现场设备采用的变频控制，同时工作时，电压畸变情况较严重，易产生干扰。

②控制电缆和动力电缆敷设在一个电缆槽内，且控制电缆长，从1号、2号主控室PLC柜到就地操作箱控制电缆有300 m左右，极易形成强电对弱电的干扰。

③重调机托缆滑车上安装电缆多，滑车损坏频繁，更换周期短，维修量和成本高。

④翻车机PLC柜内控制电缆太多，线乱，不利于消除干扰。

由于DP网络控制抗干扰能力较强，也是现在普遍采用的控制方式（其他3台翻车机）。为此，1号、2号翻车机可通过改用DP网络控制的方式来实现消除强电干扰。实际操作中，首先在重调机就地操作箱、本体地面接线箱、迁空就地操作箱和配电室内各增加一个PLC分站，分站间通过DP网线连接。1号、2号翻车机现场增加分站后，有利于平时的设备点检及故障处理，缩短了PLC模块到现场检测元件的距离，大大降低了干扰电压。同时，在程控柜东侧新增一个中继柜，并整理老程控柜线排，大幅减少PLC柜内的控制电缆，使排线精简、整齐。最后，连接控制采用DP电缆，使重、空调机托缆滑车上的电缆减少，进而降低滑车损坏率。同时，也能降低维修成本。

2.3 为提高辅助卸车作业效率

改造中，在1号、2号翻车机负一层加装了翻车预警（见图1）。在实际卸车作业中，由于需要筛分，物料在进入料仓前都要经过振动篦，因料湿、大块等原因，篦子上经常积料，为此，每翻几辆车都要组织人员清理篦子，但由于现场噪声大、清篦子人员分散，清完后联系撤离等变得十分困难，这对卸车安全和效率带来极大挑战。为此，通过在翻车机负一层加装翻车预警，实现了重车一进入翻车机本体，负一层警笛就会自动发出预警（警灯亮、警笛响），提醒清篦子人员及时撤离，大大提升了综合卸车效率能[1]。同时，为确保人员在清理篦子时的安全，防止主控人员出现误操作，在1号和2号翻车机地面操作箱各增加一个安全开关，并将此电气控制接点串接在翻车机正翻按钮程序中。当需要清篦子时，操作人员在进入篦子前，由现场作业人员将安全开关拨至“开”的位置，PLC程序就会将“正翻”指令断开，防止因误操作而发生意外。在清完篦子人员返回撤离后，再由操作人员将安全开关拨至“关”的位置，允许翻车机继续翻车。