5.5m 搗固電機(jī)車快速減速的方法

李大斯

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司）

1 問題的提出

電機(jī)車是焦?fàn)t成套機(jī)械設(shè)備之一，是拖動(dòng)裝載有紅熱焦炭或空載的焦灌車或濕熄焦車往返于焦?fàn)t與熄焦裝置之間的專用牽引車。

電機(jī)車運(yùn)行在焦?fàn)t焦側(cè)的熄焦車軌道上，用于牽引和操縱濕熄焦車或焦罐車。要求該電機(jī)車既能滿足濕法熄焦的作業(yè)要求，又能滿足干法熄焦的作業(yè)要求。

5.5m搗固電機(jī)車是與碳化室高度為5.5m焦?fàn)t配套的移動(dòng)機(jī)械設(shè)備，是人工駕駛的設(shè)備。牽引并控制焦罐車或熄焦車完成預(yù)定動(dòng)作。

由于現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)車盤式制動(dòng)沒有投入使用，只有氣動(dòng)抱閘裝置。電機(jī)車將滿罐運(yùn)載車對(duì)準(zhǔn)提升井架中心線時(shí)，電機(jī)車距離固定極限裝置只有5m。當(dāng)電機(jī)車高速運(yùn)行沖向提升井架位置時(shí)，即使強(qiáng)制氣動(dòng)抱閘，電機(jī)車也會(huì)撞向固定極限裝置，使電機(jī)車出軌和固定極限裝置遭到破壞。

因操作人員疏忽易發(fā)生事故，此類事故會(huì)造成干熄焦作業(yè)無(wú)法正常。為保證設(shè)備進(jìn)行本質(zhì)化安全運(yùn)行，對(duì)設(shè)備運(yùn)行程序進(jìn)行了改進(jìn)。

2 5.5m搗固電機(jī)車技術(shù)參數(shù)

電機(jī)車車體形式為兩層固定雙軸式臺(tái)車。

（1）外型尺寸（長(zhǎng)×寬×高）約7460（不含牽引座）×6500×6150mm。

（2）車輛自重約50t。

（3）牽引重量（不含電機(jī)車自重）約240t。

（4）電機(jī)車采用一點(diǎn)定位5-2推焦串序進(jìn)行操作。電機(jī)車能完成如下操作：走行裝置、接焦操作（含干法熄焦時(shí)旋轉(zhuǎn)焦罐的控制）、熄焦操作及焦臺(tái)前放焦操作（濕法熄焦時(shí)）、干熄焦站的操作。電機(jī)車各操作能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作或單元程序控制。電機(jī)車司機(jī)通過工控機(jī)進(jìn)行操作，工控機(jī)一臺(tái)工作，一臺(tái)熱備。

（5）走行裝置：軌道中心距2800mm；軌型QU100；軌面標(biāo)高150mm。

走行傳動(dòng)方式為雙軸傳動(dòng)，交流電機(jī)。

走行控制采用變頻調(diào)速控制，走行電機(jī)功率的選取根據(jù)操作周期、加速度及牽引重量綜合確定。

（6）對(duì)位精度：±100mm（另設(shè)有自動(dòng)對(duì)位裝置）。

（7）電機(jī)車周轉(zhuǎn)時(shí)間＜9.5min。其中：電機(jī)車在干熄站的操作時(shí)間約200sec（含自動(dòng)對(duì)位裝置A.P.S.鎖住運(yùn)載車→接受空焦罐→A.P.S.打開→電機(jī)車移位將滿罐運(yùn)載車對(duì)準(zhǔn)提升井架中心線→A.P.S.鎖住運(yùn)載車→送出滿焦罐→A.P.S.打開）。

干法熄焦使用圓形旋轉(zhuǎn)焦罐時(shí)的接焦時(shí)間約140sec。濕法熄焦時(shí)的接焦時(shí)間約65sec。熄焦車在熄焦塔內(nèi)的凈熄焦時(shí)間70～90sec。

（8）干法熄焦走行距離80～317m，濕法熄焦走行距離80～292m。

（9）走行速度高速為180～200m/min；中速為60～80m/min；低速為～10m/min。走行分四檔運(yùn)行速度，一檔運(yùn)行在5Hz，二檔運(yùn)行在15Hz，三檔運(yùn)行在30Hz，四檔運(yùn)行在45Hz。由于該焦化廠只有一臺(tái)電機(jī)車負(fù)責(zé)2座60孔焦?fàn)t的熄焦作業(yè)，正常情況下電機(jī)車運(yùn)行速度較高。

（10）制動(dòng)裝置。采用電機(jī)車能耗制動(dòng)，盤式制動(dòng)。焦罐車或濕熄焦車采用氣動(dòng)抱閘（帶手動(dòng)制動(dòng)）。

3 改進(jìn)措施的實(shí)施

3.1 感應(yīng)設(shè)施的安裝

在電機(jī)車前端左右兩邊各安裝1個(gè)接近開關(guān)，在導(dǎo)軌旁焊接2個(gè)感應(yīng)設(shè)施（這兩個(gè)感應(yīng)設(shè)施的位置是經(jīng)過調(diào)整測(cè)試后確定的，使電機(jī)車減速和強(qiáng)制制動(dòng)停車后能可靠停在提升井架前）。一個(gè)作為減速條件（I2.6），一個(gè)作為強(qiáng)制氣動(dòng)抱閘條件(I2.7)。通過西門子PLC程序?qū)崿F(xiàn)減速和強(qiáng)制氣動(dòng)抱閘的功能。當(dāng)電機(jī)車運(yùn)行到減速條件位置時(shí)，減速條件I2.6=1，強(qiáng)行使電機(jī)車由高檔位（4檔45Hz或3檔30Hz）先降至2檔（15Hz）運(yùn)行，2秒鐘后運(yùn)行在1檔（5Hz）上。若電機(jī)車超出井架位置，運(yùn)行到強(qiáng)制氣動(dòng)抱閘位置時(shí)，氣動(dòng)抱閘動(dòng)作I2.7=1，強(qiáng)制電機(jī)車制動(dòng)停車。感應(yīng)設(shè)施安裝位置見圖1所示。

3.2 電機(jī)車保護(hù)控制程序的實(shí)施

電機(jī)車運(yùn)行保護(hù)控制程序框圖見圖2。

圖2 電機(jī)車運(yùn)行保護(hù)程序框圖

4.3 電機(jī)車減速保護(hù)控制程序的實(shí)施

右行減速信號(hào)到后開始減速保持程序見圖3。

減速條件位置信號(hào)為I2.6，當(dāng)電機(jī)車右行至減速限位時(shí)，即I2.6=1，減速保持聯(lián)鎖有效。

不論其之前運(yùn)行在3檔或4檔上，強(qiáng)制到2檔速度上運(yùn)行2秒。

不論電機(jī)車運(yùn)行在任何檔位，減速保持有效，見圖4。

不論之前運(yùn)行過程中電機(jī)車檔位處于幾檔上，減速檔位保持有效。

電機(jī)車右行至減速限位后，三檔運(yùn)行速度被屏蔽，見圖5。

圖5 電機(jī)車右行至減速限位后，三檔運(yùn)行速度被屏蔽程序

電機(jī)車右行至減速限位后，四檔運(yùn)行速度被屏蔽，見圖6。

圖6 電機(jī)車右行至減速限位后，四檔運(yùn)行速度被屏蔽的程序

當(dāng)電機(jī)車右行至減速限位時(shí)，三檔和四檔運(yùn)行速度被屏蔽。

電機(jī)車在2檔速度上運(yùn)行2秒的時(shí)間控制程序見圖7。

圖7 電機(jī)車在2檔速度上運(yùn)行2秒的時(shí)間控制程序

電機(jī)車在2檔速度上運(yùn)行2秒的程序見圖8。

電機(jī)車在2檔速度上運(yùn)行2秒后，強(qiáng)制運(yùn)行在1檔的速度上，見圖9。

圖8 電機(jī)車在2檔速度上運(yùn)行2秒

圖9 強(qiáng)制運(yùn)行在1檔程序

二檔速度維持2秒作為緩沖，這時(shí)，無(wú)論電機(jī)車駕駛員將運(yùn)行速度打至幾檔，電機(jī)車都會(huì)以一檔速度走行。

強(qiáng)制氣動(dòng)抱閘位置停車程序見圖10。

圖10 強(qiáng)制氣動(dòng)抱閘位置停車

強(qiáng)制氣動(dòng)抱閘位置信號(hào)為I2.7，當(dāng)電機(jī)車超出正常停車位置后，運(yùn)行到強(qiáng)制氣動(dòng)抱閘位置I2.7=1，強(qiáng)制電機(jī)車氣動(dòng)報(bào)閘，立即制動(dòng)停車。添加右行極限位串到制動(dòng)命令輸出語(yǔ)句中。

左行減速?gòu)?fù)位，恢復(fù)正常行走，見圖11。

圖11 左行復(fù)位程序

圖12 解除減速保持功能程序

在電機(jī)車到提升機(jī)井架側(cè)完成作業(yè)，左行離開井架后，運(yùn)行中的電機(jī)車就可取消減速保持狀態(tài)(M25.0=1,則M25.1=0)，電機(jī)車就可以運(yùn)行到2檔、3檔或4檔上。解除減速保持功能程序見圖12。

4 結(jié)束語(yǔ)

自從2014年10月某焦化廠電機(jī)車實(shí)現(xiàn)快速減速的方法以來(lái)，應(yīng)用到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)效果很好，能夠有效避免電機(jī)車沖出軌道，在行駛的區(qū)域內(nèi)能夠自動(dòng)減速，方便了井架下的對(duì)位作業(yè)，杜絕了設(shè)備事故的發(fā)生。建議該焦化廠建立連鎖保護(hù)的測(cè)試機(jī)制，定期對(duì)各種保護(hù)設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)，確保保護(hù)設(shè)施完好，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的可靠保護(hù)。