堆取料机（斗轮机）防撞控制系统研究

王铁柱

（大连天重散装机械安装有限公司，辽宁 大连 116000）

堆取料机又叫做斗轮堆取料机，具有堆料和取料功能，是一种高效率连续装卸散料的大型机械设备。堆取料机广泛用于大型散货港口、火力发电厂的储煤场、大型土方工程工地、大型钢铁公司的矿石煤炭原料场、大型焦化厂、大型水泥厂、轻工化工等部门的储料场，进行挖取堆放煤炭、矿石、砂石、焦炭、食盐等物料。堆取料机是由斗轮挖掘机演变而来，可与卸车机、皮带输送机、装船机组成储料场运输机械化系统，因其作业效率高，所以成为现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，并在国内外得到广泛应用。

1 设备常见问题

在大多数情况下，堆取料机都是单台布置在一条轨道上操作运行的，但是由于受地理环境限制及提高土地、料场使用率方面考虑，在同一条轨道上部置两台堆取料机设备，这样即可以充分利用土地资源又可以提高使用效率。但上述使用方法却存在一定的问题：一是前后两台设备运行时易发生两车相撞事故；二是后车在悬臂回转时易与前车尾车部分发生相撞事故；三是夜间作业时受照明及视线限制等原因易发生两车相撞事故。因此，为了确保两台斗轮堆取料机同时运行（或者一台设备检修状态）时，两台大型设备间不发生因为距离不够而造成碰撞、设备损坏事故，特加装斗轮机防碰撞保护控制系统。

堆取料机料场距离较长、轨道不平、粉尘较大，在不断往返运行中编码器存在累计误差，随着使用时间的延长误差增加，并且两机位置要时时传入中控P蕴C进行比对计算，如一台编码器出现故障，此系统即失效。同样较长距离下整轨道的不平整、较大粉尘和阳光都对激光有一定的影响。根据上述问题我们试验过编码器及激光等方法解决，但受限于轨道不平、粉尘较大、维护能力受限及维护的及时性，在使用上均不是十分理想。

2 防撞保护工作原理

分别在两台堆取料机的前车尾车上加装一台雷达用来检测后车，同时在后车的门座架下加装一台雷达用来检测前车（雷达要分别安装在堆取料机两侧不可以同侧）。工作电源为24V直流电源，分别取自各就地控制柜内的24V直流电源模块，24V直流电源模块电源又取自各就地电源柜内交流220V电源。（如图1所示）

当两车距离＞蕴1和＜蕴2之间，设定雷达输出报警信号（输出1对无源接点）提示操作人员注意两车安全，这两台堆取料机工作不受任何影响。

当两车距离在＜蕴1时，设定雷达输出故障信号两车停止运行，同进报警信号持续输出提示操作人员停止走行操作的警音报警（增加输出1对无源接点），司机室操作人员向相反方向操作设备才能正常运行，当两车距离＞蕴1时才能前后无故障运行。

为了提高料场使用效率，需要取或堆料场的两车距离＜蕴1时，且两台设备需要跨过雷达保护运行，这时需要在触摸屏或操作台上做一个跨接信号，短接雷达保护信号，同时需要在堆取料机的前车尾车上加装一根两米长检测档铁，并在档铁前端安装一只接近开关，在后车加装一根两米长档铁；同理在堆取料机的前车尾车上加装一根两米长检测档铁，在后车加装一根两米长档铁，并且在档铁前端安装一只接近开关（近距离机械保护）。

当前车堆料或取料时，后车悬臂保持左右回转角度大于或等于九十度，当前车后退至接近开关触发信号时，堆取料机停止后退。相反后车堆料或取料时前车悬臂保持回转零度位置，当后车前进到接近开关时触发信号，堆取料机停止前进（在两机间通过中控信号实现上述功能联锁）。

上面情况很少遇见，如果确实需要两台设备间距小于蕴1距离运行时，可以采取的最主要措施如下：首先，现场委派专人进行监护，用对讲机相互联系；其次，通过斗轮机上加装的近距离机械档铁防撞装置，防止运行设备超越位置行驶，起到定位作用。此项工作完成后，立即投入防撞保护运行，严禁无防撞保护运行。

图1 堆取料机运行轨道系统图

另外，还需要注意两点：首先，防撞保护必须投入运行，严禁无防撞保护运行；其次，防撞保护每月必须至少现场实际试验一次，验证保护动作正确性，发现异常情况，立即处理，确保保护完好。

3 系统使用优点

检测较大的物体，这样可漏掉小的物体提高检测的准确性；对环境适应能力强，信号准确率高；对运动设备及静止设备均能做出准确检测；宽温度工作泛围对南北方均适合；模拟量开关量均可输出，方便调试人员使用；料场利用率较高。

4 结语

在现代化工业的散货装卸作业中，堆取料机是生产过程中流水作业运输线不可或缺的组成部分。文章通过对设备的机构分析和设备常见故障的研究，经上述设计改造后，切实提高了堆取料机等设备的使用效率，保障防撞系统运行平稳，大大减少维护量，同时也提高了技术人员的日常设备维护技术能力。

参考文献

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［2］闫军.火电厂斗轮机自动控制系统的研究与开发［D］.北京：华北电力大学（北京），2003.

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