玻璃熔窑双轨悬挂式卡脖水包车控制方法

雷丽君

（漳州旗滨玻璃有限公司 漳州 363401）

0 引言

玻璃熔窑卡脖水包，主要起到调节玻璃液回流、降低冷却部温度、澄清和均化玻璃液的作用［1］。传统卡脖水包都是落地式，地面上用槽钢铺设两个轨道，轨道上安放一台装载车（也称为卡脖水包车）。为防止车尾翘起来，在尾部需要安装一个大的配重箱来保持平衡。将卡脖水包插入熔窑卡脖段后，需要靠人工调整卡脖水包上下高度，即其进入玻璃液的深度；另外，还需要人工测量循环冷却管的水温，尤其是当卡脖水包在出现漏水或者应急事故的状态下，根本无法短时间内将卡脖水包从玻璃液中拉出，严重时造成卡脖水包损毁，直接影响玻璃生产等。为此，设计制作一种玻璃熔窑双轨悬挂式卡脖水包车，该装置利用厂房横梁安装双轨道，每一轨道悬挂一辆单轨小车，托起卡脖水包，同时顶轮压着水尾部翘起，开启电动升降与行走，将卡脖水包插入窑炉卡脖内，方便快捷，安全可靠，不占用地面空间。

1 设计目的

（1）克服卡脖水包车存在的缺陷，减轻员工劳动强度，提高生产效率。

（2）设计卡脖水包及水包车的结构、研究各种布局方式，分析卡脖水包插入深度对玻璃液流的影响［2］。通过方案论证，获得最佳设计效果。

（3）增设电气自动化控制系统，实现高效、简便、稳定、可控操作。

2 技术方案

双轨悬挂式卡脖水包车及卡脖水包装置由卡脖水包、双梁悬挂钢结构、两根轨道、单轨小车、升降机、升降导杆、顶轮、减速机、主导轮、手动离合器、电气自动控制系统等结构组成。

（1）双轨悬挂式卡脖水包车用于装载卡脖水包，输送其进入玻璃窑卡脖腔体内，按照指定的高度安装卡脖水包且自动调节插入玻璃液深度。玻璃熔窑的两侧各有一辆双轨悬挂式卡脖水包车，如图1所示；双轨悬挂式卡脖水包车示意（半对称，右示意图）如图2所示。

图1 浮法玻璃生产线双轨悬挂式卡脖水包车及卡脖水包总框架示意

图2 双轨悬挂式卡脖水包车及其卡脖水包示意（半对称，右示意图）

（2）采用双轨悬挂式结构，利用厂房工字钢横梁，安装平行双轨道，每一轨道悬挂一辆单轨小车，一前一后共2辆单轨小车，通过框架钢杆连接托起卡脖水包。水包车的悬挂点由原两个点变成四个点，稳定性更好，其所有重量由一根梁分解到两根梁上，强度和安全性更有保障。两根平行轨道在水包车上方，形成双轨悬挂式结构，其稳定性比单轨悬挂式结构更稳定，提高轨道强度，同时也能确保在操作卡脖水包时，能更加精准快捷地将卡脖水包安装到指定位置。尤其遇到水包漏水或突发应急事故的状态下，能方便快捷地从玻璃液中取出卡脖水包，及时处理事故，不造成损毁和影响生产。双轨悬挂式结构如图3所示。

图3 双轨悬挂式卡脖水包车及卡脖水包侧视图

（3）双轨悬挂式卡脖水包车，在尾部配置一个顶轮，顶在轨道下部，采用钢杆压着水包尾端，用于平衡卡脖水包车受力结构，降低水包车自重和运行负荷，能很好地保持水包车体的平衡。顶轮结构如图4所示。

图4 双轨悬挂式卡脖水包车顶轮示意

（4）双轨悬挂式卡脖水包车的电气部件及控制路线如图5所示。

图5 双轨悬挂式卡脖水包车的电气部件及控制路线

①限位控制装置。双轨悬挂式水包车设计了上下电限位QS1、QS2，以确保不发生因人为误操作导致超出行程范围而造成设备损坏。

②自动控制系统。设计现场控制和中控室集中控制，现场操作人员通过控制箱上的按钮对水包进行上升或下降的操作。水包车车架上安装有钢质刻度尺，能很直观地看出水包目前的深度和每次操作后的深度变化值。

③光栅尺电视屏。车架上还安装有高精度光栅尺，在中控室设计有光栅尺显示屏，能实时显示车架的高度，并根据工艺需要随时对两台水包车进行远程监视和控制。

3 增设卡脖水包车现场控制方式

① 现场手动操作。手动操纵离合器，通过拉动手动升降链条，实现升降操作，适用于停电或电气故障状态下的应急操作以及微调水包高度操作。

② 现场独立控制。通过控制箱上的按钮轻松对水包进行升降电动操作，实时观察现场的标记尺，实现现场实地的精准操作。

③ 中控室集中控制。车架上安装有高精度光栅尺，实时显示水包在玻璃液中的位置，在中控室就能进行远程监视和控制，通过按下不同按钮能分别实现单边升降操作和两边同步升降操作。高效简便，稳定可靠，极大地改善了作业环境和员工劳动强度，提高了生产效率。

4 结语

通过设计制作双轨悬挂式卡脖水包车结构的创新，解决了原生产现场卡脖水包存在的缺陷，减轻了员工劳动强度、提高了卡脖水包进入玻璃熔窑玻璃液内的速度及其生产安全效率，也进一步提高了设备技术人员的设计与制作能力。玻璃熔窑双轨悬挂式卡脖水包车控制方法在实际生产运行中效果优良。目前该项目技术已推广应用于其他子公司玻璃窑炉上，经济与社会效益显著。