火车翻车机空车调车系统的优化改进

纪志宏，杨潇

（山钢股份莱芜分公司炼铁厂，山东莱芜 271104）

火车翻车机空车调车系统的优化改进

纪志宏，杨潇

（山钢股份莱芜分公司炼铁厂，山东莱芜 271104）

针对翻车机空车调车机牵引钩头装置及其自动控制系统存在的缺陷，将自动钩车装置应用到空车调车机系统中，通过PLC自动控制系统进行控制，以提高空车调车机安全运行的可靠性，解决了空车调车机牵引钩头频繁撞击的问题。

液压；PLC；车钩；自动钩车装置

1 前言

山东钢铁莱芜分公司炼铁厂银前原料翻车机于2005年投运，主要负责各种原燃料的火车车辆卸料工作。近年来，空车调车机的钩头和火车车厢钩头使用寿命明显降低，达不到标准的使用寿命。总结分析空车调车机的运行状态，发现空车调车机的设计存在缺陷，空车调车机同火车车厢之间无同步衔接，仅靠空车调车机硬推（撞），促使火车车厢惯性向前行走，火车车厢行走出翻车机出车口，需要空车调车机连续多次硬推（撞）的惯性才能到达。分析认为导致钩头使用寿命降低的主要原因是空车调车机钩头和火车车厢钩头的硬推运动，空车调车机车钩钩头原设计的推车不挂钩结构，只对车辆起到推（撞）作用，已不符合铁道部关于火车车辆使用的技术要求。为提高翻车机系统运行可靠性，对银前原料翻车机空车调车机进行优化改造。

2 空车调车系统的优化

拆除原空车调车机推车臂推车钩头，更换新型带绞簧的钩头。拆除原空车调车机推车臂推车钩头缓冲装置，由于以前的空车调车机不需要摘钩，车钩的缓冲行程可以最大达到200 mm，增加了摘钩装置后，车钩的横向位移受到限制，需将钩箱内部增加圆钢和弹簧托板限制车钩的行程过大，为此，更换与新型钩头配套的缓冲装置。改造后空车调车机钩头见图1。

2.1 自动合钩改造

空车调车机车钩由原来的简易式车钩改型为自动挂钩、锁钩的衔接式车钩，当空车调车机与火车车厢第一次接触推（撞）时，空车调车机车钩与火车车厢车钩两车钩能自动挂钩咬合，并进行锁钩衔接，这样空车调车机和火车车厢由两设备临时组合为“一体式”设备，确保了空车调车机和火车车厢都按照空车调车机的速度同步行走，避免了两车钩之间的频繁碰撞问题。正常状态下，空车调车机车钩的“钩舌”是打开到位状态，当空车调车机推运火车车厢时，其空车调车机车钩碰撞到火车车厢车钩，空车调车机车钩“钩舌”同火车车钩“钩舌”咬合，自动合钩完毕；这时空车调车机的“钩提销”装置会自动落钩到位，则空车调车机车钩的“钩锁铁”锁闭到位，自动锁钩完毕；“钩提销”落钩到位触发合钩到位传感器，传感器信号传输至PLC程序联锁，则空车调车机可以继续向前推车。当空车调车机车钩“钩舌”同火车车厢车钩“钩舌”咬合在一起，自动完成挂钩、锁钩动作后，空车调车机和火车车厢连为一体，按空车调车机的速度同步行走运动。

图1 改造后空车调车机钩头

2.2 自动摘钩改造

空车调车机车钩由原普通碰撞式车钩改型为带“钩舌”、“钩提销”、“钩锁铁”等自动钩车装置的车钩。空车调车机“钩提销”装置采用“自控-液压执行”的自动提销方式，提销控制系统采用PLC程序信号联锁控制，编入整个翻车机的PLC自动运行系统中，同翻车机其他设备同步联锁运行，能更准确的进行控制操作。车钩提销系统采用液压油泵驱动、液压阀控制、液压推杆执行的全自控液压设计，确保了提销装置的动力驱动，能更加保障提销到位准确性与及时性，确保提销动作的及时完成。

当空车调车机行走至出车口时，接近开关动作，满足摘钩条件，液压阀动作，推杆自动提升摘钩，则空车调车机车钩和火车车厢车钩解除了锁钩衔接，衔接合钩的两车钩进行分开动作，空车调车机减速、停止、返回操作，火车车厢惯性继续向前行走，降低了操作人员劳动强度，节省了人力成本。

在翻车机出车口安装轨道“计轴（轮）传感器”，当火车车厢通过4个轮子后（即火车车厢到达翻车机出车口指定位置），“计轴（轮）传感器”计次4次后，传感器传输信号至PLC联锁程序，则PLC程序联锁信号触发“提销传感器”信号，空车调车机车钩“钩提销”自动提销、“钩锁铁”开锁到位，空车调车机“钩舌”打开，空车调车机减速并停止，火车车厢由于惯性继续向前行走，空车调车机和车辆分开，自动完成摘钩，空车调车机返程。

2.2 控制程序优化

PLC程序优化是此次空车调车机改造系统的重要组成部分。空车调车机、迁车台的每个动作都有严密的联锁条件，如空车线对准、空车调车机推车、合钩、摘钩等动作，控制系统都有复杂的安全保护。另外，对于现场关键元器件，控制系统也增加了相应的程序判断，尽量保证设备的安全性能。

当迁车台对准空车线后，由空车调车机将迁车台上的空车推出迁车台，并在空车线上集结成列。空车调车机作业流程：合钩→推空车出迁车台→推车进程→推车进程到位→摘钩→进程返回→四计轴检测→空调机回原位。

新增加的合钩功能保证空车调车机与车厢连接，避免车厢相互撞击。摘钩功能保证空车调车机与车厢脱离。新增加的空调线上四计轴检测能有效地防止列车车厢被拉回到迁车台，避免造成车厢毁损事故。优化后部分PLC程序见图2。

2.4 操作程序优化

图2 空车调车机优化后部分PLC程序

空车调车机改造后，空车调车机操作程序同步优化，操作步骤如下：确认牵车台插销拔出，启动牵车台运行至空车线，将牵车台道轨与空车线道轨对齐，确认在线空车干净，车门已关好，车皮钩头完全打开、位置正常，插销插入，涨轮器松开。启动空车调车机，确认油泵电机正常工作，空车调车机钩头完全打开，启动空车调车机将空车皮推入空车线。推车过程中确认空车调车机钩头提钩系统工作正常，至指定位置完成提钩指令，如提钩系统不能独立完成，现场监护人员应立即按下手动急停按钮。空车调车机推车到位后，确认空车调车机钩头与车皮钩头完全分离后启动空车调车机返回按钮。

3 应用效果

空车调车机系统优化改造后，延长了火车车厢钩头的使用寿命，使用寿命由0.5 a提高到1 a，大大减轻了空车线上火车车厢互相撞击的力度，撞击损伤程度由严重到轻微，降低了设备成本，同时，空车调车机控制系统的优化，提高了空车调车机安全运行的可靠性，月故障次数由改造前7次降低到5次，降低了操作人员的劳动强度。

Optimization of Shunting System for Empty Vehicle in Train Dumper System

JI Zhihong,YANG Xiao

（The Ironmaking Plant of Laiwu Branch of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

Due to there exist some defects in train dumper system,in order to solve the frequently impact damage between the hook devices and meet the requirements of train unloading technology,the PLC automatic control system is applied in shunting system of automatic train hook devices for empty vehicle in train dumper.The reliability of safe shunting operation is improved and the frequently impact damage problem on the hook devices is solved for unloading vehicle in train dumper system.

hydraulic pressure;PLC;couping gear;automatic hook car device

TH237

B

1004-4620（2017）02-0066-02

2016-12-26

纪志宏，男，1982年生，2005年毕业于山东大学自动化专业。现为山钢股份莱芜分公司炼铁厂工程师，从事电气自动化技术工作。